太陽能火災防護必知重點，「快速關斷」迅速降壓重要性不可言喻

商用屋頂裝設太陽能系統不僅可以減少電費支出，還能為環保盡一份心力，但也要小心謹慎看待。縱使太陽能光電火災不常發生，且其中太陽能系統為起火因素的狀況更少之又少，可最小的風險也有可能造成重大損失，因此提升太陽能系統安全性對太陽能普及與裝置量至關重要。

根據英國建築研究院（Building Research Establishment，BRE）先前研究，太陽能系統起火風險為八萬分之一，已低於其他電器設備，只是仍不可輕忽。台北市消防工程器材商業同業公會首席顧問高賢松就表示，太陽能板失火主要分為外部與內部原因，外部包括天災砂石、物品撞擊、雷擊、鳥擊與老鼠；內部原因則是面板材質、線路、接頭、逆變器等電器因素。

其中在電器起火意外中，除了機台在安裝過程中人為失誤，另一個非常見但卻值得注意的問題為「電弧產生」。不管是 2014 年台灣自來水園區太陽能板起火、還是 2019 年日本千葉縣水面型太陽能因風災失火，都是因此而起，對輸電系統、配電系統以及電子設備造成損害。一旦出現火光、氧氣、高壓電，就會有起火燃燒的風險。

偏偏電弧故障並不是那麼容易察覺，可能發生在電線、DC 盤或是連接器等隱密位置，台灣法規中，也沒有強制要求裝置電弧故障啟斷裝置。再加上太陽能板又是高壓直流輸出系統，一般直流電壓輸出為 600 伏特到 1,500 伏特，若太陽能板意外起火、或是室內失火，縱使台電緊急關閉交流端電源，模組只要有光就可以發電，太陽能板到逆變器的直流端仍會存在高壓電。

因此根據台灣的消防機關搶救太陽能設備的火災指導原則，當太陽能電廠發生火災時，消防人員不可貿然進行射水灑粉或是入室搶救，以免有觸電風險，在此種情形下，只能等待太陽能模組燃燒完畢，以保護消防人員安全，但會錯失最佳滅火時機，也可能會波及工廠的物質財產。就以今年 3 月 7 日彰化塑膠廠的夜火案例來說，雖然起火點位於廠房內、事發時間也在凌晨，但為了打火兄弟安全著想，也是等多數太陽能板燒熔之後才進行全力搶救。

現在已有不少國家訂定相關規定，其中又以「快速關斷」為重點，太陽能系統安全規範領導者美國國家電工法規（NEC）NEC 2017 規定中，要求屋頂型系統應配有快速關斷功能，降低太陽能組串的觸電風險，得在 30 秒內將太陽能板 30.5 公分外的電壓降到 30 伏或更低，以便安裝人員、維修人員和消防員能在關斷後快速處理系統。

目前台灣也有意朝此方向邁步，其中消防署也建議經濟部能源局修改「用戶用電設備裝置規則」，強制要求裝設電弧故障啟斷裝置，並在太陽能案場設置明顯的太陽能設備告示牌等。

尤其未來當用電大戶法規上路之後，對於選擇要創能、安裝太陽能系統的企業來說，安全性為重要考量。以色列太陽能公司 SolarEdge 資深技術市場行銷經理蘇益立博士就表示，用電大戶大廠房用電量高，通常廠房內部的財產價值遠高於太陽能板，多是憂心出現失火意外，消防人員無法進行搶救，造成巨大的財物損失。因此，即使太陽能系統普遍安全性與可靠度高，但仍要採取各種防護措施，再加上，太陽能系統的技術創新有時會讓安全性超過產業安全法規。

雖解決這些安全性問題在前期成本投入上有點昂貴且技術層面困難，但目前是有解決方案直接內建安全性功能，可大幅提高安全度與效能。SolarEdge 解決方案內建太陽能電廠電弧保護機制與 SafeDCTM 電壓自動關斷功能，整合逆變器、優化器、儲能解決方案以及雲端管理介面。透過優化器精密運算，可解決遮蔭、髒污、模組老化程度不一等發電損失，自動優化每片模組的發電量。除了提升模組管理，還提供太陽能電廠電弧保護機制與 SafeDCTM 電壓自動關斷功能，前者可自動檢測電線、連接器或零件等電弧故障，將火災風險降至最低；SafeDCTM 自動關斷功能則是一旦檢測到逆變器與電網關閉、線頭脫落或漏電，可快速自動關斷電流輸出，每片模組輸出電壓也會自動調降至 1 伏特人體安全電壓範圍，維修人員可以安全地進行檢查與更換。

若是出現屋內、附近起火意外，消防人員便能進行灑水搶救而不用擔心感電風險，因此不管是在預防火災還是保護消防人員，都可以一機搞定不需要再額外購買新方案。

太陽能系統可為人們帶來乾淨又便宜的綠電，已被視為綠能顯學，除了能降低電費負擔，將來也能透過回輸台電來賺錢，而隨著太陽能在用電系統的重要性與日俱增，以及嚴格與謹慎的新標準，陸續將會有愈來愈多滿足安全要求的創新解決方案登場，持續驅動太陽能產業前行。

（圖片來源：科技新報攝）