前言
因应国内外再生能源应用发展，企业近年积极投入太阳能光电系统设置，同为地球减碳共尽心力，统计2013~2022年企业已设置装置容量总计13,658kWp(峰瓩)，为发挥系统效益且稳定运作，太阳能光电设备安全管理成了首要课题，火灾危害防范更是重中之重，本期将分享太阳能设备可能的事故危害、火灾危害特性等信息，供企业太阳能光电发电系统设置单位推动日常安全管理与事故应变训练。
太阳能光电系统简介
1.设置类型：太阳能光电系统依据设置地点可分为「地面型」与「屋顶型」，地面型太阳能系统有易于安装维护等优点，但有占用土地空间缺点，屋顶型太阳能系统能有效利用建筑物楼顶空间，避免土地空间占用问题，但在安装、维护上增加了高处作业的危险性。
2.发电原理：主要以半导体材料制作之太阳电池(solar cell)为主体，透过太阳电池接受日照能量，使太阳电池吸收太阳光后透过图中的p-型半导体及n-型半导体使其产生电子(负极)及电洞(正极)，同时分离电子与电洞而形成电压降，再经由导线传输至负荷(load)。由于太阳电池产生的是直流电(DC)，因此为提供给家电用品或各式电器可使用的电源则需加装直/交流转换器(inverter)，将直流电转换成交流电(AC)，作为民生或工业用电。
太阳能光电系统潜在事故危害、火灾风险与危害特性
1.太阳能光电系统潜在事故危害：企业设置之太阳能光电系统，多数为屋顶型太阳能光电系统，自太阳能光电系统运用于商业用途后，太阳能光电火灾的意外也渐渐浮现，依我国劳动部劳动及职业安全卫生研究所研究报告指出，安装及维护太阳能光电设备场所潜在危害包括坠落、物体飞落、切割、火灾及感电等危害，以下列举国内外曾发生过之太阳能事故案例，在系统安装或清洗时易发生坠落意外，而系统启用后以火灾事故危害最大。
2.太阳能光电的火灾风险：太阳能光电系统本身引起火灾成因主要是配线短路蓄热或高压电弧产生而酿灾，据PV MAGAZINE评论，引述Clean Energy Associates（CEA）调查全球数百件商用太阳能光电系统，约有90%屋顶型太阳能场所存在安全和火灾风险。另根据德国研究机构(Fraunhofer ISE)统计显示当地1995-2000年180件太阳能火灾事故调查结果中，起火点以直流电部位(DC Section)最高，其次为太阳能电池模块(如下图)。
3.太阳能光电火灾危害特性：当太阳能系统起火点位在直流电区段，例如太阳能电池、直流电配线、变流器等，因太阳能电池持续接收日照或火光，仍有直流电的产生，无法透过设备断电来避免人员感电风险，且太阳能电池因高温导致破裂将产生飞散碎片，材料的烧损间接产生含有磷、镉、碲、砷、镓等有毒气体浓烟，使应变人员陷入巨大健康风险；若该场所位于屋顶则会有人员高处坠落危害、救灾空间受限等情形发生。
太阳能光电火灾预防管理
要降低太阳能光电系统发生火灾风险，首先须防范异常热源的产生，场所可透过场所自主检查及安全维护计划，实现防火管理工作，以下参考我国劳动及职业安全卫生研究所之「屋顶型太阳光电发电系统作业安全指引」，整理安全管理重点。
1.场所自主检查：定期指派人员针对太阳能光电系统场所环境、设备设施进行巡检，减少设置环境可燃物、确保电器组件完整及消防安全设备功能正常。
(1)场所排水设施良好无积水。
(2)无杂草落叶堆积、鸟兽筑巢、禽鸟粪便。
(3)检修走道空间保持畅通无杂物堆置。
(4)光电模块基座无锈蚀变形、无固定不良。
(5)配线绝缘包覆良好、衔接处无破损、遭障碍物凹折磨损。
(6)变流器、配电盘面贴有警告标示、上锁管制。
(7)场所绝缘手套、防护器具定点妥善保管维护。
(8)场所消防安全设备外观、性能符合企业规定。
2.安全维护计划：常见太阳光电设备损坏因素有污渍、破片、热斑、遮荫、鼠咬导线、太阳能板焊线黄化等，其中导线鼠咬造成漏电停机风险；热斑效应导致局部烧毁形成暗斑、封装材料老化等永久性损坏，故须制定合适的定期维护计划，有助于延长系统整体运转寿命，援引我国「屋顶型太阳能光电发电系统作业安全指引」、美国太阳能规范和标准委员会(SolarABCs)等国内外规范，太阳能光电场所安全维护管理应制定下列计划。
(1)维修计划
(2)电器维修安全规定
(3)清洗作业安全规定
(4)火灾紧急应变计划
(5)承揽作业安全管理
太阳能光电火灾灭火应变原则
太阳能光电火灾事故一旦发生，完成断电程序是首要工作，先遮断直流电与交流电的连接，若为屋顶型太阳能光电系统，应确保人员高处作业安全，火场周遭亦应画设禁界区域，确保太阳能板破片飞散无砸伤相关人员，目前我国订有「消防机关抢救太阳光电发电设备火灾指导原则」，人员灾害防救、破坏作业、射水灭火等需特别注意安全措施，原则如下：
结语
企业近年各厂区积极建构太阳能光电发电系统，使用洁净能源提升企业减碳效益，然而太阳能光电系统运作过程仍具有潜在的火灾事故风险，因此为确保能源稳定供应及避免灾害财产损失，规划适当防灾管理尤为重要，包含场所自主检查、定期清洗保养计划、人员作业安全规定等，以降低场所发生火灾的风险，另外对于突发灾害的应变，有赖平日减灾训练的落实，如推动太阳能光电场所应变演练，能帮助第一线人员了解紧急应变之注意事项，有助于抑制灾害扩大与降低人员财产的损失。
(台塑企业 总管理处提供，2023/9/1)