前言：4月11日至13日，我国多地迎来强风天气，阵风风力8级以上影响国土面积超过350万平方公里。此次大风过程具有影响范围广、持续时间长、突破极值站点多等特点，罕见的狂风下，山西、河北、河南、湖北、安徽等多地光伏电站受到影响，出现光伏电站整体倒塌、光伏板成片被吹落在地等情况，对光伏电站的安全运行造成严重影响。如何在极端天气下做好光伏电站保护措施，现《极端天气下屋顶光伏系统防风运维指南》与大家分享。
极端天气对光伏系统的致命威胁
2025年4月11日中央气象台连发五预警，华北黄淮地区局地阵风达13级，华中地区出现10级以上雷暴大风。光伏运维协会数据显示，我国每年因极端天气导致的光伏系统故障占比达37%，其中大风灾害造成的经济损失年均超20亿元。
• 典型案例警示：
• 浙江永康某电站因拆除作业未加固，组件被吹落致1人死亡
• 河南鹤壁两户光伏板被刮飞，砸穿邻居屋顶，赔偿2万元
• 山东某电站电缆脱落引发火灾，烧毁300㎡组件，损失50万元
• 技术风险解析：
1.组件脱落风险：12级台风（风速32.7m/s）产生1.3吨/㎡风压，远超普通支架设计标准。
2.支架结构破坏：华北某工商业屋顶光伏因支架跨度过大，8级风中整体倾覆，维修成本超百万元。
3.电气系统隐患：电缆连接器松动引发短路，极端情况下导致火灾。
全生命周期防风运维体系构建
光伏运维协会依据《光伏支架结构设计规范》（GB 51165-2016），结合行业实践，制定 "三阶段九步骤" 防风运维标准：
1.设计阶段
抗风等级要求：华北地区按12级风（风压0.6kN/㎡）设计，华中地区按10级风（风压0.45kN/㎡）
材料选型：优先采用热镀锌钢（屈服强度≥235MPa）或6063-T5 铝合金（抗拉强度≥265MPa）
结构优化：
• 平屋顶：每㎡配重≥50kg混凝土块
• 彩钢瓦屋顶：螺旋地桩锚固深度≥1.2米
• 每3米增加三角斜撑，降低晃动幅度40%
2.安装阶段
• 组件固定：
• 430型铝合金防风夹（抗剪切强度≥180MPa），扭矩扳手按25N・m紧固
• Φ6钢丝绳拉结形成 "蜘蛛网状" 防护
• 组件间距≥30cm，避免文丘里效应
• 电气系统：
• 电缆桥架固定间距≤1.5米
• 接地电阻≤4Ω，采用放热焊接工艺。
3.运维阶段
• 智能监测：
• 风速传感器联动（风速≥15m/s自动切断逆变器输出）
• 接入气象大数据平台，提前48小时预警
• 技术创新：
• 抗台风支架（一道新能源专利）：分区采用三角桁架/斜拉索结构，抗风等级提升至14级
• 风力缓冲装置（珈伟绿能专利）：弹簧阻尼系统削弱70%风振力
极端天气应急响应机制
1.大风前三级检查
• 一级检查：扭矩扳手检测螺栓紧固度（标准值±10%）
• 二级检查：超声波探伤仪检测支架焊缝
• 三级检查：红外热像仪排查组件隐裂
2.大风中应急处置
• 关闭逆变器，断开并网点开关
• 人员撤离至安全区域，禁止屋顶逗留
• 组件晃动时，每块组件临时压载≥20kg沙袋
3.大风后专项检修
• 性能测试：IV曲线测试仪评估组件功率衰减（≤5%）
• 结构检测：三维激光扫描分析支架形变
• 保险理赔：72小时内提交现场照片、检测报告
行业标准与政策支持
1.地方规范：
• 宿迁市：光伏项目必须通过抗风荷载验算，支架设计使用年限≥20年
• 北京市：采用新型抗风技术的项目给予10%补贴
2.协会倡议：
• 推行《光伏电站智能运维管理规范》
• 建立“运维 + 保险”风险共担机制
• 开展抗风技术认证（认证企业可获协会官网推荐）
3.专业服务商推荐：
• 结构加固：中电建新能源集团（资质：一级结构补强）
• 智能监测：阳光电源股份（产品：SG6000U-MV智能运维系统）
• 检测认证：中国电科院（资质：CNAS/CMA双认证）
运维价值量化分析
光伏运维协会调研数据显示：
• 发电量提升：定期运维的电站年均发电量提高8-12%
• 故障减少：专业运维使设备故障率降低65%
• 收益保障：运维投入产出比达1:5.2
• 典型案例：某工商业屋顶光伏项目通过“智能监测+定期维护”，年发电量从120万度提升至135万度，年收益增加18万元。
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结 语
长沙市水电工程师协会光伏运维分会呼吁行业同仁：在“双碳”目标引领下，光伏系统运维已从成本中心转变为价值创造中心。唯有构建“设计—安装—运维”全流程风控体系，才能实现光伏产业的高质量发展。分会将持续提供技术支持与资源对接，共同守护绿色能源生命线。
（本文数据来源：国家气象局极端天气统计、企业技术白皮书）
和你一起，就是世界！
编辑：谭 玉
审核：张启保
