无论是希望减少电费的房主，还是寻求减少碳足迹的公司，越来越多的人选择安装屋顶太阳能。2019 年全球屋顶太阳能市场规模为 624 亿美元 ，预计  从 2020 年到 2025 年，复合年增长率 (CAGR) 将达到 6.9%。

屋顶太阳能的好处是巨大的。由于光伏价格低到足以与电网价格竞争，气候变化的影响在上升，能源和碳节省量很容易计算，而且您的屋顶可能未使用的房地产，现在是在您的家庭或企业中整合太阳能的最佳时机屋顶。

然而，由于不一致的安装实践、激烈的制造商竞争，以及运营和维护 (O&M) 供应商与最终所有者之间有时存在冲突的动机，屋顶安装发生火灾的风险非常普遍。根据清洁能源协会 (CEA) 在全球范围内进行的数百次商业规模屋顶检查的样本，超过 90% 的被检查屋顶存在重大安全和火灾风险。

只需执行简单的 Google 搜索，即可找到这些风险转变为实际火灾并造成代价高昂的损失、业务中断、商店关闭、数据中心中断等的示例。值得庆幸的是，尽管风险普遍存在，但原因、识别和补救和解决方案非常简单。

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屋顶太阳能装置的三种最常见火灾风险

让我们从原因开始。三个最常见的门控问题（即可能造成直接火灾风险的问题）包括：

锋利边缘上的电线

逆变器端接不良/电线上刻痕严重

制造不当或不匹配/交叉配接的连接器

图 1：由于与热膨胀/收缩和屋顶振动相关的电缆膨胀和收缩，锋利边缘的电线会更快地退化。如果不采取补救措施，这会带来接地故障和潜在火灾的风险。

图 2：不当终止的三个示例。因不正确的电线修整和不正确端接的电线端接而切断股线、划伤电线股线。所有这些例子都需要在重新通电之前进行修复。

图 3：不匹配和破裂的现场制造连接器

这些问题中的每一个都会带来潜在的直接火灾风险，但许多问题在引发火灾之前可以正常运行多年而不会发生事故。值得庆幸的是，这些“定时炸 弹”可以通过执行深入的系统关闭（断电）目视检查来轻松识别，并且通常也很容易修复。

那么，这些相对微不足道的问题是如何产生的，为什么它们在全球行业如此普遍？

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屋顶太阳能安全风险的主要原因

这个问题的答案分为三类：

不一致且变化广泛的安装实践

连接器信息不准确或不完整

运维人员和系统所有者之间的动机冲突

不一致的安装实践

第一个问题相当简单且不言自明。通常，公司会将安装外包给多个第三方安装组。商业级屋顶太阳能仍然是一个相对较新的领域，在过去十年中，太阳能工作的增长率超过了美国整体就业增长率的 5 倍。可以理解，不完整或不一致的培训与这种类型的快速行业扩张有关，并且是商业屋顶火灾风险的主要原因之一。

连接器信息不准确

这些火灾风险的第二个也是更重要的原因是关于太阳能模块连接器的信息不完整，有时甚至不准确。

简而言之，屋顶太阳能模块通常安装在串联的模块串中（商业/工业系统通常在 18 到 20 个模块之间），然后最终连接到逆变器。串上一个模块到下一个模块的距离是标准的，因此串上的模块到模块线束连接是工厂制造的。然而，由于从组串末端到逆变器的距离是可变的，这些连接（模块到逆变器和逆变器到面板）通常是在安装过程中现场而不是在工厂组装的“现场制造”连接器。

如果现场制造的连接使用与串上的模块到模块连接器不同的硬件，或者如果它们没有按照制造商的规格进行组装和安装，则存在形成热点的重大风险，这可能导致火灾. 不匹配或制造不当的连接器是屋顶太阳能火灾的常见原因，在某些情况下占安装连接器的 100%。

图 4：各种不匹配的现场制造连接器的四个示例，其中一些具有交叉螺纹或扭矩不正确的后螺母。所有都需要在重新通电之前进行更换。

安装人员在没有意识到它们不匹配的情况下创建现场制造的连接器总是存在风险，但导致连接器制造不当的更大行业问题是制造商提供的关于哪些连接器相互兼容的信息不一致和不准确。重要的是要注意国家电气规范 (NEC) 关于此问题的更新，其中写道：“如果配对连接器的类型和品牌不同，则应按照制造商说明中的说明列出并标识它们的互配性。 ” 但是，如果没有适当的培训，不正确的现场连接问题可能会持续存在。

随着连接器制造商的兴起，公司可能会在其营销文献中将其连接器列为“X 连接器兼容”，而没有 UL 列表或文档来支持该声明。这导致安装人员认为不匹配的连接器是兼容的，而实际上并非如此。就严重性而言，这是一个全球性问题，也是我们的检查员发现的火灾风险的主要原因。

运营和维护公司与系统所有者之间的优先级冲突

未能及时识别和解决这些火灾风险的第三个常见原因是运营和维护 (O&M) 公司与系统最终所有者之间协议的复杂性。由于协议通常是书面的，因此需要 O&M 来解决已知问题以及执行年度或半年度检查。同样，被派去进行这些检查的检查员可能具有广泛不同的经验，但更重要的是，他们可能没有动力花费大量时间来寻找他们最终可能解决的问题。

O&M 检查员可能会选择运行系统性能测试，并且只检查一个样本模块。

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如何识别和解决屋顶太阳能火灾风险

了解我们是如何走到这一步的很重要，但是站点所有者需要了解他们如何检查当前安装的火灾风险并尽快解决这些问题。好消息是，这些问题的识别和解决相对简单。

第 1 步：让网站断电

与一组有执照的专业人员一起，遵循适当的断电程序并确保系统处于安全的系统关闭状态。

第 2 步：执行深入的目视检查和系统关闭测试

由于这些火灾风险的严重性和普遍性，建议合格的检查员进行深入（系统关闭）目视检查。该检查应检查诸如不匹配或制作不当的连接器、电线搁置或悬挂在锋利边缘附近、逆变器端接不良、电线划伤或接地和扭转端接不当等问题

系统关闭测试还应包括直流绝缘电阻测试 (DC IRT) 以检查交流电缆上的电流泄漏，以及连续性测试以确保正确的组件接地。

步骤 3：执行系统检查

在解决了目视检查和系统关闭测试中发现的安全问题并消除了这些问题带来的安全风险后，重新为现场通电并对组件（逆变器、现场制造的连接器、工厂制造的连接器）执行系统开启热成像、负载中心、汇流箱、中央和组串式逆变器等）。在所有热扫描中，寻找温度变化 (ΔT)，与现场其他相同组件确定的平均温度有足够大的差异。最后，确认逆变器运行正常，无异常或故障，监控能力已接入并正常运行。

立即断电并检查您的现场，以确保解决安全风险

查找和解决屋顶太阳能装置的安全风险是直截了当的，预先进行尽职调查可以节省大量成本（实际成本和声誉成本）。如果您的站点已启用 5 年以上，则存在这些问题的威胁会增加。拥有经过认证的安装人员训练有素的眼睛是检查屋顶是否存在火灾风险的最佳方法。