光伏电站火灾风险：六大核心威胁深度解析与防范

组件表面鸟粪、落叶、积雪等遮挡物，会导致局部电池片无法发电，反而成为消耗其他电池电流的 “负载”。电流通过遮挡区域高阻通道时，因焦耳效应功率消耗剧增，温度数分钟内升至 150°C - 250°C，远超封装材料（EVA 胶膜、背板）120°C 的长期耐受极限。

高温会直接导致封装材料熔化、碳化，破坏结构完整性；熔化的金属焊带、高温碎片还会引燃下方枯草、保温层等可燃物，同时损害组件绝缘性能埋下短路隐患。

风险：旁路二极管失效或保护范围不足、组件老化（电池片隐裂、焊点脱层）、缺乏定期清洁与红外热成像巡检。

MC4 连接器作为组件间常用接口，虚接问题多源于安装未到位、劣质产品（接触面镀层差、弹性不足）、环境温循与振动导致的接触点松弛氧化。

虚接会使接触电阻大幅增大，大电流通过时依据焦耳定律产生巨量热能，不仅会熔化连接器塑料外壳，还可能诱发直流拉弧，高温还会破坏密封加速内部腐蚀，形成恶性循环。

风险点：使用劣质连接器、未定期用红外热像仪检测温度异常、缺乏主动监测机制。

采用未经 IEC 61215/61730、UL 1703 等国际认证的劣质 / 假冒组件，存在源头性缺陷：劣质背板耐候耐温不足，遇热斑易脆化碳化；劣质 EVA 胶膜易黄变脱层，水汽阻隔差且易燃；接线盒 / 二极管密封失效、性能不足；绝缘防护不到位；制造工艺缺陷（电池片隐裂、焊接应力过大）。

这些缺陷会直接导致易燃材料助燃、绝缘失效引发短路 / 电弧、保护元件失效放大故障，成为火灾隐患的 “先天漏洞”。

风险点：贪图低价选择无资质供应商、到货验收缺失、产品缺乏可追溯性。

光伏直流侧 600V - 1500V + 的高压，在连接器虚接松动、接线端子接触不良、电缆绝缘破损等场景下，易触发直流电弧。这类电弧一旦形成难以自行熄灭，核心温度高达 3000°C - 7000°C，可瞬间熔穿金属和绝缘材料。

高温会直接烧熔电缆护套、连接器外壳，熔融金属液滴飞溅引燃周边可燃物，电弧火焰本身更是持续明火源，极易引发火灾。

风险点：劣质 MC4 连接器、敷设时线缆损伤、传统保护设备响应迟钝、专用直流电弧故障断路器（AFCI）普及率低。

逆变器长期极限功率运行、安装位置通风不良（密闭空间、散热口堵塞）、灰尘积聚、靠近热源，会导致功率器件热疲劳、电解电容干涸鼓包、电路板碳化等元器件老化问题。

散热失效与元件老化直接引发内部起火（电容爆裂、塑料件碳化）、关键模块短路（产生高温和冲击电流），甚至导致系统性故障影响整网安全。

风险点：恶劣部署环境（强日照、无通风）、阵列功率过度超配逆变器、冷却系统故障（风扇停转）。

为优化发电量，部分电站将组件总峰值功率设计高于逆变器额定功率（即“超配”），虽然目前主流逆变器基本都支持高达1.5倍的直流侧超配能力，但在实际应用中，出于安全与设备寿命考虑，通常将超配比控制在1.2倍左右，不建议达到设备支持的峰值极限。

过度超配会突破安全边界：极限工况下组件输出远超标称值，导致直流电缆、连接器长期过流，加速老化、绝缘破坏；且逆变器长期满载运行，会加剧内部元件损耗，缩短寿命并增大起火风险，严重时还会引发设备限功率或停机。

风险点：盲目追求装机容量忽略安全余量、低估低温对组件功率的提升效应、线路密集捆扎导致散热不良。

高温会直接导致封装材料熔化、碳化，破坏结构完整性；熔化的金属焊带、高温碎片还会引燃下方枯草、保温层等可燃物，同时损害组件绝缘性能埋下短路隐患。

风险：旁路二极管失效或保护范围不足、组件老化（电池片隐裂、焊点脱层）、缺乏定期清洁与红外热成像巡检。

总结与警示：系统性思维是防范关键

光伏电站火灾往往是多个风险因素在特定条件下（如高温、运维缺失）相互关联、共同作用的结果。例如：

1.一个虚接的MC4接口初期可能仅轻微发热；

2.叠加高温和散热不良，触点温度急剧升高；

3.附近组件因运维不善产生热斑；

4.过高的热量加速劣质连接器老化和绝缘劣化；

5.最终可能触发破坏性的直流电弧火灾；

而这一切的根源，可能始于组件质量问题和过度追求容量的设计。

因此，防范光伏火灾必须采取系统性思维，贯穿项目全生命周期：