北京欧地安王伟：做好接地能让光伏事故减少近一半
10月19日，2016中国光伏大会在北京新国展开幕。21号上午，在E1馆创新剧场举行了光伏设备可靠性论坛，探讨如何用技术手段提升和保证设备可靠性，如何通过有效手段验证和记录可靠性指标，进而形成可靠性评价和监督体系。北京欧地安科技有限公司副总经理王伟表示，在整个光伏电站运行当中，事故赔偿率最高就是火灾，第二位就是过电压。在赔偿的背后发生的一些频率，过电压事故是占到45%，是频率是最高的。而目前可以处理过电压引起唯一方式就是接地，过电压过电流只有通过有效可靠的接地把它放到大地去，这是处理这个事故的唯一方式。
以下为王伟演讲实录：
主持人：谢谢。让我们更深了解飘浮系统里面主要的一些构成和考虑的方面。下面我们整个的光伏系统的发展，其中重要的就是可靠性运行特别重要的一个保证就是接地，我们有请北京欧地安科技有限公司副总经理，王伟，讲讲他们在这个方面的一些成功经验。
王伟：各位领导，同行，大家上午好。首先，大家原谅一下，我们这个PPT传递过程当中可能存在一些问题，很高兴这个机会和大家分享一下我们关心这个问题。讲到接地，目前在光伏系统里面接地，提的多，做的少。光伏发电系统可靠运行保障，这个可靠运行角度来讲，让大家看一个图。德国知名保险公司作为光伏运行赔偿一个统计表，这个表里面大概是这样一个概念，整个光伏电站运行当中，整个事故当中赔偿率最高就是火灾，第二位因为事故引起来的赔偿，这个金额是占到第二位。另外一个问题，在赔偿的背后发生的一些频率，这个事故是占到45%，实际上频率是最高的。这个过电压引起的事故跟接地有什么关系？过电压，目前可以处理过电压引起唯一方式就是接地，过电压过电流只有通过有效可靠的接地把它放到大地去，这个是处理这个事故的唯一方式。
下面讲一下我们对于这个事情的理解。首先，我跟国内大概几乎所有的电力设计院都是有过技术交流，对于接地这个专业来说，我们几乎没有一个相对与这个专业的一个设计师去做这个专业的设计，通常来说，我们就是把它放到土建里面去处理。我今天的演讲通过几个方面来说一下，就是把我们的情况介绍一下。第一，从定义上面，第二，从目前的我们认为接地对于光伏系统的影响，第三，解决方案。
我们给接地做了这样一个定义，接地是在系统装置或者设备的给定点还有局部地之间一个电气连接。所有的可靠设备一个根本就是接地，接地是什么呢？接地是将电流放到大地一个通道。接地分两个方面。第一个方面，就是用来保护人，第二个方面保护设备。我们通常在媒体上面看到这些各种各样的事故，通常都是因为什么呢？通常都是因为接地造成的一种事故。第二个方面就是作为设备保护，这两个案例基本上都是什么呢？都是国家电网公司在18项反错里面的现实案例，这个都是因为短路电流造成设备的停机，还有发电装置停机的。这个是一个更为典型的一个案例，就是三峡水力工程，每年都是会因为什么呢？每年都是会因为这个电阻的升高造成发电减量，这个实际上是因为什么呢？就是那个区域里面，接地是一个瓶颈。
我们把接地分为两个方面。第一，对于设备保护，第二，对于人员的保护，产生这种损害的原因就是两个方面，第一个外部原因。由于自然灾害，雷电造成的原因。另外一个方面，就是由于内部原因，由于我们设备运行产生过电压产生的损害。针对光伏接地，我们把它细划了一下，工作接地，我们的逆变器等等，这些都是要接地，前面讲的光伏的自动追踪系统，还有华为智能管理系统，所有的东西，这个设备或者系统的正常运行都是依靠接地。保护性接地，在这个设备运行起来了以后，运行起来了以后，不管是对人，我们光伏组件，还有控制器，逆变器都是要进行接地，这个是针对工作接地和保护接地来的。作为防雷接地，这个对于外界自然界电，这个光伏本身就是一个巨大的什么呢？吸收雷电，感应能源一个直场。还有一个部分，就是智能化设备的一个平地接地。接地会对整个什么呢？对于光伏系统所有的内部的系统组件，还有对于光伏系统运维的人员都是会产生一个影响。这个篇章里面主要是对光伏事故的一个风险做了一个分析，由于过电压导致的系统当中，这个风险做了一个分析，为什么产生过电压？雷电，还有运营，还有一个方面，就是打弧。这个角度来讲，这45%过电压造成的损失很大就是因为接地失效引起的。另外一个部分的原因，由于电气短路和打弧风险，处理这一部分的这个方式目前来说唯一方式、最有效的方式就是接地。
这个就是把刚刚对于过电压导致的，由于接电导致风险细划了一下，对于人来说光伏方正组件边框就是带电。第二，对于设备来说，这个变压器，这个也是需要接地。
实际上，目前来说，在接地这个方面国外做的比较的好。国外有明确的标准，要求对于接地要求比较的直接。
为什么接地这一块在目前整个光伏建设当中是处与不被人重视的一个方式呢？因为从11年以前的时候，装机容量很小，那个风电装机容量比较大。风电在过去的几年当中，风电对于防雷机要求比光伏好很多。为什么现在光伏上面因为过电压产生风险这样大？三个方面。第一设计的原因。为什么说设计的原因？因为我们目前的设计还是延续50、60年代，材料使用就是钢为主。可是国外基本上都是以铜为主。第二个方面，这种设计观念下面，我们所采用的材料国内基本上99%以上这个光伏，还有光伏周边的这个配套升压站，都是以度升钢为主，都是以直接的钢作为切地。第三个方面，就是施工方面的原因，施工方面的原因，我们现在的光伏基本上都是BOT模式，这个BOT模式，我们投资方，把这个光伏电站接收过来的时候，这个光伏电一到两年的运行时间，即使用了钢，或者不合格的钢的材料，1到2年这个安全运行也是不容易发现，也是更加不容易被评估。
第四个方面就是评估的原因，我们目前的验收还有检测对于接地来说主要是电阻为主要的依据。可是这个电阻没有办法去预知，或者去检测到这个，由于腐蚀造成的一些不平衡。正是因为4个方面，所以，我们认为目前我们光伏，还在建光伏电站，还有未来产生不确定风险因素，接地占很大的一个比例。因为在国外有明确的数据统计，在我们国内，我讲这个问题就是更加的严重。因为基本上延用50年代60年代的设计，这个材料基本上就是以钢为主。为什么说这个钢是会产生这样大的一个风险呢？事实上就是这样的，为什么说钢产生这样大的风险？钢有几个方面。第一个方面，钢是一种不纯粹的杂质，国外呢？95%以上就是用铜，剩下5%基本上是不锈钢为主。为什么以不锈钢为主？大多数的土壤里面，就是以不锈钢为主。我们国家全部的土壤，不管酸性碱性都是以钢来做的。钢存在几个问题。第一个问题，不是纯粹的金属，在土壤当中腐蚀是很严重的。那么，我们目前来说这个电力行业的基本检修数据就是7到13年。我们光伏电站正常运营是需要25年的时间，这个在光伏电站使用周期里面客观地说一下，保守地说一下，至少更换两次。第二个方面，就是这个物理学性能，就是导电性，这个10%和20%相对于铜来说的，钢就是正常的导电率，正常就是铜的10%，第三个方面，就是稳定性，相当于当大电流动作的时候，反复冲击的时候，这个导电能力什么样子？铜200来算，钢就是70。那么，钢在我们看来，作为金属导体，它的唯一一个优点，就是前期投入，一次性投入比较的便宜。我们力求解决方案是什么？就是这种度铜钢的设备。实际上这个设备不是新的产品，在国外也是有100年的应用历史。我们自主做这个产品，我们认为它从材料性能上面来讲，比这个钢优越很多，首先，导电率是钢的两倍。使用寿命就是钢的5倍以上。那么，这种设备事实上通常的土壤里面使用寿命可以达到100年，所以叫它什么呢？就是一个免维护的一个装置。
下面这些呢？就是从施工方面，施工就是非常的便捷。
总体因为时间有限，总体成本来讲，这个是国网公司做了大量的应用，这个镀铜钢这个东西，按照年效率是比钢便宜47，为什么这个产品在执行UL和CE国家里面基本上是比较普及的一个原因。
这个是我们的一些施工方面的东西，大概因为时间比较的紧，我大概用几秒钟时间把我们公司说一下。
我们公司是航空科工下面一个全资子公司，航天科工上市公司叫做航天发展一个全资子公司，我们从03年开始，一直做接地材料，到目前为止是国内最大的、也是全球产能第二大公司。现在所有的材料都是通过UL和CE认证，其中我们有三分之一的产能是出口到美国去了。谢谢大家。
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