摘要:
随着太阳能发电系统的普及,在现代城市和乡村中,光伏发电系统越来越常见,在人口密集的城市和聚居的乡村,如何防止太阳能光伏系统发生火灾,防止火势蔓延,是一个愈发重要的课题。本文重点通过光伏组件产品(太阳板)的,防火实验认证篇进行介绍。其中包含IEC61730-2标准下的ANSI/UL 790的防火测试,与日本的DR飞火测试相关介绍。
城市快速路上的火情
2025年5月21日,上海虹梅南路高架声屏障顶部突发起火,报道称下午2时10分左右,铺设在声屏障顶部的光伏板发生燃烧后,冒出大量黑烟。火势一度蔓延,现场浓烟滚滚,部分材料残片和碎渣从声屏障顶部掉落,途经车辆驾驶员纷纷避让。经过消防人员赶赴现场进行救援后,高架声屏障顶部烧出一个窟窿,顶部多块光伏板烧损。虹梅南路北向南方向地面道路近事发路段也采取临时交通管制措施,民警疏导车辆绕行。
2023年11月7日,华电上海虹梅南路高架隔声棚光伏项目正式开工建设,并作为智能交通创新发展成果,在第六届进博会交通论坛上对外发布,该项目总装机1.5MW,是国内首个高架隔声棚光伏项目。2025年4月30日,此项目正式并网,作为国内首个高架隔声棚光伏项目,该项目收到了广泛关注。让所有人意外的是,项目并网不到一个月的时间,竟然发生火灾,引起了行业内的广泛传播和议论。
此项目代表光伏发电系统的一个典范应用和优秀案例,但是发生火灾的发生让所有人都不免产生一些疑虑,光伏系统是否安全,是否容易发生自燃引起火灾等现象。虽然本次案例的火情是偶发的现象,具体原因仍在调查中,但是还是影响了行业产品向社会面的应用和推广,也给相关企业和涉事方带来了不良的影响。
光伏组件产品的防火阻燃测试
光伏组件在屋顶建筑物的应用在全球范围内非常常见,为确保产品安全可用,行业内各个权威第三方机构经过长时间演变,提出了IEC61730-2标准下的ANSI/UL 790的防火阻燃测试。
此测试主要包括火苗蔓延测试和燃烧木块测试,BIPV(屋顶光伏一体)和BAPV(屋顶加装光伏)都适用于此测试认证。组件经过测试后,会被评为Class A,B或C,其中Class C是最低等级,代表满足最低需求,屋顶光伏应至少满足Class C或更高等级,并根据需求同时追加其他更高要求的测试。
火苗蔓延测试
主要用来评估,火苗在组件表面的蔓延,组件与安装屋顶表面之间的蔓延。评估实验中,气体火焰直接喷向组件,并人工模拟日常场景,同时将组件暴露在吹风中。
- Class C
燃烧器功率,325kw左右
火焰暴露时间,4分钟
- Class A或B
燃烧器额定功率,378kw
火焰暴露时间,10分钟
燃烧木块测试
根据ClassA,B,C不同的是等级的要求,组件安装在固定支架,在组件表面放置并固定(防止燃烧块滑动),10g到2000g质量不等,依据不同等级要求数个燃烧块,点燃燃烧块并同样暴露在风中。
最后依据IEC61730-2要求,评判组件经过以上2个测试后,是否达到Class A,B,或C。
- 没有火星,或者燃烧部件从组件的固定支架中掉落
- 火苗蔓延不超过以下标准
- Class A – 1.82m
- Class B – 2.40m
- Class C – 3.90m
- 侧面火苗蔓延受控
以上为测试方法和评估为部分节选,如果需要了解更多详细内容,或需要Pachitec协助测试认证,请与我们联系咨询。
在城市环境中光伏组件与防火
在人口密集的城市和聚居的乡村,一直以来都是防火工作的重点。高密度的建筑环境,来自各个方向的人流和火源是人们关注的重点。光伏组件如何与这些场景共存是我们需要解决的问题。
参考邻国日本,国土面积有限,大量人口聚集在城市区域中。中国人口密度最高的城市深圳,8908人/km2,东莞4262人/km2,上海3923人/km2。与之对比,日本东京都23区全体15510人/km2,大阪12389人/km2,川崎10854人/km2,其中东京都的丰岛区约为23220人/km2。这些数据立刻可以告诉我们日本的城市人口密度,远远高于中国城市。
日本在2011年福岛地震后关闭核电站,大力发展新能源产业,鼓励在城市住宅和工厂屋顶中安装光伏,在自家车库屋顶安装光伏。但是在高密度的城市中光伏如何共存,防火工作如何得到保障,我们将在下文中介绍他们的管理方法,以此获得参考获得经验。
日本将城市中的建筑主要划分为4个不同的区域,
- 防火区域:繁华街道等建筑物密集的区域和主干道沿线等。
- 准防火区域:主要分布在防火区域的周边
- 22条区域:防火区域和准防火区域以外的城乡
- 以外的区域:以上3个区域以外的区域。
按照日本的城市规划法,在防火区域和准防火区域中属于需要防止火灾危险的特定城乡街道。此区域有严格的防火基准要求,区域内的建筑物必须符合,耐火建筑物或准耐火建筑物。具体来说,必须为钢筋混凝土结构建筑,或有耐火材料覆盖的钢结构建筑,防火材料覆盖是指,钢结构的柱子,房梁,屋顶,墙壁,地面等主要构造部分必须有防火材料覆盖。22条是指,建筑基准法第22条,屋顶区域。简单来说为防止火星引起的火灾,该区域的屋顶,必须符合日本国土交通大臣规定的建造方法,或符合国土交通大臣认定的建造方法。在防火区域,准防火区域和22条区域的太阳能建筑,必须取得DR飞火认定,未取得DR飞火认定的光伏建筑,将会违反建筑基准法而受到相应的处罚和整改。其中光伏车棚也属于建筑的行列,同样需要符合城市规划的防火要求。BIPV的光伏屋顶,光伏和屋顶作为一体化的建筑,需要同时取得防火认证。BAPV的建筑,建筑取得防火认证后,加装符合需求的光伏组件即可。更多关于DR防火认证的信息和相关需求,可与我司Pachitec联系,我们将向您提供更多细节内容。
总结
城市与光伏共存,充满了对绿色能源追求的愿景,其中面临的挑战也同样不可忽视。市场上光伏组件选择众多,大家各自的宣传也各有特色,有宣传口径的三防组件自带防火性能等等,但是这些是宣传销售话术,真正衡量组件的防火能力,还是要去看来自第三方权威机构的防火等级是Class A,B,或者C,离开这个认证评估的防火等级而付出的溢价是无意义的。同时也要看项目建设前期的设计院等相关机构,是否真正客观地评估项目地的实际条件,项目地应该被评估为高等级防火区域,一般防火区域,还是其他区域。
我们强烈建议在选择安装前详细咨询,将可能发生的风险控制在低水平,避免因火灾导致财产,品牌或人身损失。也呼吁各个厂家在研发产品初期,充分考虑产品的使用场景,将第三方的防火测试等实验纳入产品的开发日程,提高产品的可靠性。
以上关于光伏发电的产品实验认证篇进行简单分享,光伏行业在2025年当下正经历产能过剩,同质化严重,产品价格持续走低,企业利润亏损等种种困难时刻,希望以上文章分享能给行业带来一些参考,也期望行业能尽快恢复好转。