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近日，受寒潮侵襲，全國多地暴雪!!!
河南當地的一段視頻在網上不脛而走，本是一家人在家門口鏟雪的歡樂景象，忽然間，屋頂積雪大面積滑落，砸中女孩，瞬間掩埋，女孩爸爸拔了數下才將人救出。
雖然家長已在評論區說明孩子并無大礙，但這一視頻還是引發無數家長共鳴，要知道，冬季屋面積雪和結冰墜落傷人損物的事件可是層出不窮，孩子們本是在“最安全的地方”玩耍，殊不知危險正在逼近。
湖北恩施一群小朋友在屋外玩耍時屋頂上的積雪突然大面積滑落
更何況，這次的“主角”還是如今遍布中國的光伏板。
據國家能源局統計，截至今年 9 月底，全國戶用分布式光伏累計裝機容量突破 1 億千瓦，達到 1.05 億千瓦;據統計，目前我國農村地區戶用分布式光伏累計安裝戶數已超過 500 萬戶。
極端天氣來襲
受暴雪影響的可不止河南，因全球氣候變化，厄爾尼諾現象出現，氣溫反常，極端天氣增加。
中央氣象臺12日同時發布暴雪黃色、冰凍黃色、寒潮黃色預警。預計13日至14日，陜西中部、山西南部、河北南部、北京南部、河南北部和西部等地部分地區有大到暴雪，其中，陜西中部等地部分地區有大暴雪。
昨晚北京市氣象臺升級發布暴雪橙色預警，為保障師生安全，北京市教委決定自2023年12月13日開始，北京市所有中小學、幼兒園、中等職業學校停課臨時居家學習，具體到校復課時間另行通知。
光伏電站建于室外，在寒冷多雪的地區，光伏組件很容易被積雪所覆蓋，低溫下，光伏組件的玻璃、鋁邊框、電池片、封裝材料、背板、接線盒等性能發揮均會有所影響從而影響整體光伏電站的使用壽命及發電量。
圖源隆基公眾號
在光伏板遇到積雪的情況下，光的穿透能力會下降，致使發電效率降低。當積雪重量過大時，對于光伏板本身來說也是一種負擔。
2021年底，受寒潮天氣影響，內蒙古自治區東部地區普降暴雪，通遼市出現當地有氣象記錄以來最強暴風雪天氣，強降雪持續約46小時，最大降雪量達102.9毫米。通遼市露笑科技光伏電站大量組件陣列被大雪壓垮并損毀，據露笑科技災公告，該項目裝機58.62MW ，暴雪導致損失金額預計為 7,307.65 萬元，同時本次雪災預計給公司受災影響部分電站造成三個月左右的電費損失。
通遼市露笑科技光伏電站現場圖片
屋頂建設光伏電站的承重考量
對于寒冷地區和經常下雪的地區，在分布式屋頂光伏電站設計前，就要考慮傾角設計和屋頂在所加恒荷載及風雪荷載的極限值。
雪荷載是指作用在建筑物或構筑物頂面上計算用的雪壓。近年多地雪載值一般占整個屋蓋結構自重的10%-30% ，這樣大的雪載，往往使得各種屋蓋結構產生較大的變形，尤其在嚴寒多雪地區，大雪之后，屋蓋結構不僅產生較大的殘余變形，有時還遭致結構破壞。而在屋面低凹處更為嚴重，由于雪的堆積而形成局部地區很大的超載，且一般屋蓋結構安全度偏低，因此在進行結構設計（詞條“結構設計”由行業大百科提供）時，應慎重對待，妥善處理雪載取值。
目前，在新增光伏系統（詞條“光伏系統”由行業大百科提供）的承載力校核驗算中，金屬屋面通過率小于50%，這表明在金屬屋面的結構承載力方面存在較多不足，因此在安裝光伏系統前，必須認真進行校核。
在屋頂光伏電站建設過程中，還需要注意以下問題：
1. 是否由正規設計單位進行設計，以確保其結構安全和合規性。
2. 是否能夠獲取原設計圖紙，以便對屋頂的結構進行準確評估。
3. 是否存在改擴建的情況，這可能會影響屋頂的結構安全和穩定性（詞條“穩定性”由行業大百科提供）。
4. 鋼材（詞條“鋼材”由行業大百科提供）等級是否在建設期間被替換過，這可能會對屋頂的承載力產生影響。
5. 與屋主溝通未來是否有屋面結構改擴建計劃，以便提前做好規劃和準備。
對于彩鋼瓦屋面光伏系統，可以按照組件順屋面坡度平鋪安裝的方式進行安裝，支架檁條采用夾具夾在金屬屋面瓦楞上。這種安裝方式可以提供約0.15KN/㎡的承載能力。
同時，小盒子在這里科普一下雪的厚度與荷載的關系：
1㎡*10公分=2kg
1㎡*20公分=50kg
1㎡*30公分=75kg
100㎡*30公分=7.5t
目前，鋼構廠房屋面設計荷載一般處于30~50kg范圍之內。
如何快速清理電站積雪
說完電站設計的防積雪考量，再來看看已經并網使用的電站如何有效防止積雪危害。
首先，你得選對時間。組件積雪的清理工作應盡量選擇在清晨、中午9:00-13:00陽光充足時，傍晚或停雪間隙進行，同時根據室外溫度靈活控制清洗結束時間，防止氣溫過低，水氣結成冰塊，冰塊過多則易壓裂光伏板面。
另外，嚴禁在強對流的極端天氣下進行清潔作業，風力大于4級，大雨、雷雨或大雪天氣的氣象條件下都盡可能不要進行清潔工作。
其次，就是清理方式。家用光伏電站考慮到成本問題，人工清雪一定是首選，干洗+水洗，雨刮，拖把或者干毛巾等柔軟的物品，配合光伏板清洗劑一起使用，增加清洗效率，節省清洗時間。
盡量避免用水沖洗的方式進行清洗，熱水沖澆電池板面，冷熱不均會嚴重損傷電池板面;融雪劑也不可取，光伏板除雪不能采用一般路面用融雪劑，工業的融雪劑雖然對積雪消融有效，但會對板面造成腐蝕。
在清理過程中，除雪一定要除凈!如果積雪僅剩一小條沒有被清理干凈，也可能會被遮擋的組件整體失效，造成逆變器發電效率明顯降低。因此，在清潔和維護過程中，一定要仔細清理積雪，確保所有積雪都被清理干凈。
注意：不要使用尖銳物體，以免劃傷玻璃，下圖錯誤示范，用鏟子鏟雪會損傷電池板
如果有條件的話可以選擇具備有除雪、除露、除冰、無水清洗功效的工具，以解決太陽能光伏發電廠冬雪季節清洗光伏板的難題，例如智能光伏組件清洗機器人，市面上有很多款可供選擇。
最后，則是注意除雪頻率。在清潔和維護太陽能電池板時，一定要注意不要等積雪過厚再清洗，以免積雪結冰成塊，像文章開頭一樣有掉落砸傷行人、家用物件的風險。
清理時不要直接踩在組件上進行清掃。即使積雪沒有覆蓋組件，室外溫度過低難免水汽凍結，不設防的踩在上面容易引發安全問題。同時，因為組件有一定的承重要求，可能會造成組件隱裂或損壞，影響組件壽命。因此，在清潔和維護過程中，一定要使用專門的清潔工具或設備來清潔組件，避免直接踩在組件上面。
科技解決積雪難題
極端天氣越來越多地成為影響電力供給的關鍵因素，對于“靠天吃飯”的新能源（詞條“新能源”由行業大百科提供）產業，如何解決極端天氣下電站場景危機也成為產品設計時必須考慮的問題。
自清潔納米膜層組件
自清潔納米膜層具有超強的親水性，當下雪時，自清潔納米膜層能夠將積雪下層逐漸融化的細小水滴連結形成一層水膜，在重力的作用下，積雪更容易在水膜上滑動，從而實現了更快的融化并滑落。
無邊框組件
“以1MW光伏電站為例，每年因積灰造成發電損失達74000余度電，相當于一個小區一個月的總用電量。”大恒能源針對組件積灰問題研發全面屏組件，采用正面無邊框設計，不論是長邊還是短邊均與玻璃面齊平，不管橫裝、豎裝，都可以有效解決組件積水、積灰問題。
雖然沒有雪天清雪實證，但同樣針對防積灰設計的隆基Hi-MO X6，已在防積灰測試中碰巧驗證了防積雪功能，據悉該組件采用獨特的短邊邊框無A面設計。
跟蹤支架自動除雪
跟蹤支架可以在下雪時將電池組件調至最大傾角，有效減少組件表面積雪，當無雪后再將電池組件恢復正常的方式。下雪天光伏電站運維人員可以遠程控制光伏組件，將其傾角轉到保護角度，使其更有利于積雪滑落。
發熱電纜布置
這種除雪方式是在光伏電站上加裝發熱電纜內芯，內芯由冷線熱線組成，外面由絕緣（詞條“絕緣”由行業大百科提供）層、接地、屏蔽層和外護套組成，發熱電纜通電后，熱線發熱并在40～60℃的溫度間運行，埋設在填充層內的發熱電纜，將熱能通過熱傳導(對流)的方式和發出的8-13um的遠紅外線輻射方式傳給受熱體。有積雪的時候開啟加熱模式，快速融化積雪。
