2.5 熔丝失效造成的发电量损失

熔丝一旦失效，则会损失这一串的发电量。若更换的时间快，发电量损失会少一些。目前，国内大型地面电站更换熔丝的平均时间在15天左右(通讯断链或没有使用智能汇流箱，一个月才能检查一轮)，山地电站时间更长，有个别项目甚至半年才会检查一次，发电量损失严重。当然也有几天完成的，前提是监控稳定，能从后台清晰看到熔丝的状态。

按照1 MW子阵为单位，第5年开始因熔丝失效造成的发电量损失1.5%以上，假设电价为1元/kWh，每年将造成收益损失至少22500元。以熔丝市场价格12元每支进行计算，物料更换成本至少720元。

注：计算单位为1 MW子阵，200串组件，每串5 kW配置，每天发电小时数为5 h。

表3数据中并未包含人工运维成本，若电站未使用熔丝，无需更换熔丝这一项工作，每50 MW能减少一个运维人员的话，那么可节省开支7万多元，分摊到每MW月有1500元。人工运维成本加上发电量损失和熔丝物料成本，每MW因熔丝失效每年将损失至少25000多元。100 MW电站25年的损失将至少5500万，这并未包括因熔丝造成的着火事故损失，实际损失将更大。

3 总结

经过以上分析，可得出以下结论：1)熔丝方案增加了直流节点，经常出现熔丝盒、接线端子、线缆等烧毁的事故。2)熔丝在低倍过载电流情况下，熔断慢，发热高，存在着火风险。3)由于熔丝和组件之间存在保护空挡，熔丝并不能有效地保护组件。4)熔丝失效率逐年升高，5年后失效率超过15%，发电量损失1.5%以上。5)100 MW电站25年因熔丝失效造成的损失将至少5500万。

在雾霾成为人们“心肺之患”的今天，变革传统能源结构，发展太阳能等清洁能源成了人们最急迫的呼声，光伏电站建设也迎来了前所未有的投资机遇。安全是光伏电站的命脉，也是取得投资回报的根基所在，特别是在山地、屋顶等与光伏结合的项目上，安全几乎是一票否决的原则问题。

不管是集中式方案，还是集散式方案或部分组串式方案，因电站中使用大量的熔丝，埋下了安全隐患，易引发着火事故，成为光伏电站安全的“头号杀手”。使用熔丝可降低成本，但熔丝的高失效率，不仅造成了高额的发电量损失，也为电站运维增加了难度，反而得不偿失。只有采用类似本文提到的最多2串组件并联的组串式方案，才是安全的，无需熔丝进行保护。这种无熔丝的组串设计方案，不仅从源头解决了组件和线缆的保护问题，而且彻底根除了因使用熔丝带来的安全风险和失效损失，相信会是电站更好的选择。

参考文献

[1] 石颉, 李烨刚, 施海宁, 等. 熔断器熔断体老化失效的物理分析. 低压电器, 2010.

[2] 王季梅. 低压熔断器. 北京: 机械工业出版社, 1979.

[3] 国家能源局. 关于光伏产业监测有关情况的会议通报, 2015.

[4] 吴庆云, 梁利娟. 太阳能光伏系统保护用熔断体标准分析. 低压电器, 2013.

[5] 刘滨. 光伏电站建设及运营管理分析. Silicon Valley, 2014.