IEC TS 633922025 聚光光伏组件的防火测试标准立项发展报告

聚光光伏组件的防火测试标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:FireTestforConcentratorPVModules摘要随着全球能源结构转型加速，聚光光伏（CPV）技术作为高效率太阳能利用的重要方向，正迎来规模化应用的关键时期。然而，聚光光伏组件在运行过程中因聚光作用产生的高温效应，使其火灾风险特性显著区别于传统平板光伏组件，亟需建立专门的火险评估技术规范。在此背景下，国际电工委员会（IEC）于2025年11月20日正式发布IECTS63392:2025《聚光光伏组件的防火测试》技术规范，填补了该领域国际标准的空白。本报告系统阐述了该标准的立项背景、编制原则、核心技术内容及其对产业发展的支撑作用，分析了标准在测试条件设定、分级评估方法、装置结构要求等方面的创新设计，并探讨了标准实施后对提升聚光光伏产品安全性能、促进国际贸易互认、引导产业技术进步方面的预期效益。报告的发布将为聚光光伏组件制造商、测试认证机构以及相关科研单位提供全面的技术参考。关键词：聚光光伏；防火测试；国际电工委员会；技术规范；光伏安全；标准化Keywords:ConcentratorPhotovoltaic;FireTest;IEC;TechnicalSpecification;PVSafety;Standardization1引言1.1研究背景在全球碳中和目标驱动下，太阳能光伏发电技术经历了迅猛发展。据国际能源署（IEA）统计，截至2024年底，全球光伏累计装机容量已超过1.6TW，其中聚光光伏技术以其较高的光电转换效率（实验室效率已突破47%）在特定应用场景中展现出独特优势。与传统的平板光伏组件相比，聚光光伏组件通过透镜或反射镜将太阳光聚焦到小型高效电池片上，能够以较小的电池面积获得更高的发电量，在沙漠、高原等高辐照度地区具有显著的经济性。然而，聚光光伏组件的工作原理决定了其在运行中会承受比常规组件高数百倍的光照密度，电池片局部温度可达200℃以上。这一特性带来了与常规光伏组件截然不同的火灾风险：高温热点可能引燃封装材料、线缆绝缘层或附着在组件表面的可燃物；聚光光学元件对阳光的聚焦作用在组件故障或安装不当的情况下可能引发周边物体的燃烧。但长期以来，国际上缺乏专门针对聚光光伏组件火灾安全性能的测试方法和技术要求，各制造商只能参照IEC61730系列标准中适用于平板组件的防火测试条款，无法充分反映聚光光伏组件的真实火险特征。1.2标准立项的必要性随着聚光光伏产品向中东、北非、澳大利亚等高辐照度地区大规模出口，各国监管机构和保险行业对聚光光伏组件防火安全性能的审查要求日益严格。缺乏统一、针对性的防火测试标准，已成为制约聚光光伏产业健康发展和国际贸易便利化的重要技术壁垒。在此背景下，IEC于2025年11月20日正式发布IECTS63392:2025《聚光光伏组件的防火测试》技术规范。该标准由国际电工委员会太阳能光伏能源系统标准化技术委员会（IEC/TC82）归口管理，历经草案编制、委员会审议、成员国投票等阶段，最终以技术规范（TechnicalSpecification）形式发布，为聚光光伏组件的防火性能测试提供了统一的国际准则。本报告对该标准的立项背景、核心内容、技术创新和实施意义进行系统分析，旨在为相关企业和机构理解和应用该标准提供全面参考。2标准编制依据与原则2.1编制依据IECTS63392:2025的编制遵循了IEC导则所确立的标准制定程序，并充分参考了以下基础文件和已有标准资源：-IEC61730-1:2016《光伏（PV）组件安全鉴定-第1部分：结构要求》，该标准规定了光伏组件安全评估的基本要求；-IEC61730-2:2016《光伏（PV）组件安全鉴定-第2部分：测试要求》，该标准中包含光伏组件防火性能的通用测试方法；-IEC60695-11-10《着火危险试验-第11-10部分：50W水平和垂直火焰的试验方法》，该标准提供了材料燃烧性能的基础测试手段；-UL790《屋顶覆盖层防火测试标准》，该标准为屋面安装设备的火焰蔓延和燃烧特性评估提供了经典方法。在编制过程中，工作组充分考虑了聚光光伏组件与平板光伏组件在光学结构、热管理方式、材料构成和安装形式等方面的差异，确保标准内容既建立在已有标准化成果的基础之上，又能够切实满足聚光光伏产品的特殊性要求。2.2编制原则本标准的编制遵循以下几项核心原则：（1）安全性优先原则。标准将保障人员生命安全和财产安全作为首要目标，所有测试方法和要求均以火灾风险评估的科学方法论为基础。标准中设定的测试条件充分考虑了聚光光伏组件在实际安装和运行中所面临的最不利工况，确保测试结果的真实性和可靠性。（2）技术中立性原则。标准不对聚光光伏的具体技术路线（折射式、反射式、平板式聚光等）作倾向性规定，通过定义通用性能要求和标准化的测试方法，使标准能够适用于不同光学设计、不同聚光倍率和不同封装工艺的产品，为技术创新预留空间。（3）国际协调性原则。标准在框架设计和指标设定上注重与国际上主要经济体（如美国UL标准体系、中国GB标准体系）中涉及光伏产品防火安全的法规和标准相衔接，力求降低标准实施后的国际贸易壁垒，实现全球范围内的互认互通。（4）可操作性原则。标准在保障测试科学性的基础上，充分考虑测试设备和试验成本的可及性，尽量利用通用的燃烧测试设施和成熟的试验方法，避免过度要求专用设备，降低标准落地的技术门槛和经济负担。3标准主要内容IECTS63392:2025作为一份技术规范文件，其内容涵盖范围界定、规范性引用文件、术语定义、测试条件、测试装置、测试程序、分级判据、试验报告等章节，构建了一个系统完整、逻辑严密的聚光光伏组件防火测试体系。3.1范围界定标准明确适用于所有类型的聚光光伏组件，包括：-采用点聚焦或线聚焦光学系统的组件；-采用折射式（菲涅尔透镜）或反射式（碟式、槽式反射镜）聚光方式的产品；-不同聚光倍率（低倍、中倍、高倍）的光伏组件；-各种封装材料和结构形式的组件。该标准主要针对聚光光伏组件在火灾场景下（即组件本体在外部火源或内部故障引发的燃烧条件下）的火焰蔓延特性、燃烧产物释放特性和耐火完整性进行评价。标准不涉及聚光光伏系统电气安全的一般要求，也不适用于聚光光伏组件的机械性能测试。3.2防火测试方法标准的核心内容围绕组件防火性能的评估方法展开，主要包括以下关键测试项目：（1）外部火源燃烧试验（ExternalFireExposureTest）。该项测试模拟建筑火灾中外部火焰蔓延至光伏组件表面的场景。标准具体规定了测试火焰的温度范围（通常在800℃至1000℃之间）、火焰施加的时间窗口、组件受火面的方位角度（与水平面的夹角模拟实际安装倾角），以及测试过程中需要监测的关键物理量，包括组件表面温度分布、火焰沿组件表面的传播速度、是否产生燃烧滴落物等。（2）组件整体燃烧试验（ModuleBurningTest）。该项测试对聚光光伏组件进行整体燃烧考验，以评估组件在完全卷入火灾时的整体燃烧行为——包括燃烧持续时间、热释放速率、烟密度、有毒气体释放量等参数。该测试要求组件在规定的燃烧条件下能够维持规定的结构完整性而不发生整体坍塌和碎片飞溅，从而避免对消防救援人员和周边建筑造成二次伤害。（3）分级评估体系（FireClassificationSystem）。基于上述两个方面的测试结果，标准规定了聚光光伏组件防火性能的综合分级方法。分级评定综合考虑了以下因素：火焰传播距离和速度、燃烧产物的毒性等级、热释放速率的峰值和总量、耐火时间长短等。通过分级评定，最终将聚光光伏组件的防火性能划分为不同的等级（ClassA/B/C或等效标记），为工程设计选型和规范审查提供明确依据。3.3测试装置与要求为保证不同测试机构之间结果的可比性和可重复性，标准对测试装置和试验条件作了详尽规定：-燃烧室（测试箱体）：标准规定了内部容积、观察窗口尺寸、通风条件（换气次数）和排烟系统要求，确保测试环境满足火焰稳定燃烧的供氧需求，同时保障试验操作安全。-火焰源：标准规定了测试用火焰的类型（丙烷气火焰或等效的标准火焰源）、火焰的热流密度（以kW/m²为单位）、火焰施加角度和距离，确保不同实验室间测试条件的一致性。-测温系统：标准要求采用规定精度等级的热电偶阵列对组件背面、受火面和环境中关键点位的温度进行实时采集，采样频率不低于1Hz，以实现对组件热响应行为的全过程记录。-环境条件：标准规定了测试环境的温度范围（通常为10℃~35℃）、相对湿度范围（通常为45%~85%）以及大气压要求，排除环境因素对燃烧行为的干扰。3.4测试程序与结果评定在测试程序方面，标准明确了从样品制备、状态调节、初始测量到正式测试的完整操作流程。其中特别值得关注的是对聚光光伏组件测试前状态的规定——由于聚光组件的封装材料、粘接剂和光学元件在长期紫外辐照和热循环后性能可能发生退化，从而影响防火性能，因此标准规定了测试样品应优先采用经过老化处理的样品，或要求在报告中注明样品的初始状态和处理经历，以保证测试结果能够反映产品在寿命期内的实际防火水平。在结果评定方面，标准建立了定量与定性相结合的判定体系。除规定了火焰蔓延长度的数值界限、燃烧滴落物的允许范围内，还设定了组件在燃烧过程中不得出现爆炸性碎片飞散、不得产生剧毒气体等定性要求。根据综合表现判定测试是否通过，并评定防火等级。4标准创新点与主要技术贡献4.1首次建立聚光光伏专属防火测试国际规范IECTS63392:2025的发布填补了国际标准体系中聚光光伏组件防火测试领域的空白。在此之前，聚光光伏组件虽然必须满足IEC61730-2中通用光伏组件的防火测试条款，但这些测试是为平板光伏组件设计的，既未考虑聚光光学元件带来的额外火灾危险性，也未能反映聚光组件高倍聚光条件下的特殊失效模式。本标准的发布为聚光光伏组件的防火安全评价提供了专属技术依据。4.2引入差异化风险评估理念标准在制定过程中深入分析了不同聚光倍率、不同光学结构（折射式/反射式）、不同安装方式（屋顶集成/地面支架）对火灾风险的影响差异，因而在测试方法选择和指标设定上引入了分级分类的风险评估理念，使测试方案与实际风险特征密切匹配，避免了对低风险产品过度测试、对高风险产品测试不足的问题。4.3完善了组件级防火测试的量化评价体系现有光伏组件防火测试（如UL790）侧重于火焰蔓延行为的定性判定，而IECTS63392:2025引入了热释放速率、总释放热、产烟速率等定量指标，使防火性能评估从传统的"通过/不通过"模式升级为基于火灾动力学参数的精细化评价体系。这一突破为进一步将防火测试数据用于火灾模型模拟和建筑消防工程设计奠定了技术基础。5主要参与单位和标准化组织5.1归口管理组织：IEC/TC82IECTS63392:2025由国际电工委员会太阳能光伏能源系统标准化技术委员会（IEC/TC82）归口管理。IEC/TC82成立于1982年，是IEC中负责光伏能源系统领域国际标准制定的专业技术委员会，其工作范围涵盖光伏电池和组件、系统部件、光伏系统集成和光伏应用的所有标准化事宜。TC82下设多个工作组（WG）和项目组（PT），分别负责不同技术方向的标准化工作。IEC/TC82的成员包括来自全球40余个国家的国家委员会，以及大量行业组织、研究机构和检测认证机构。该委员会在光伏标准领域具有广泛的国际影响力和权威性，其发布的标准（如IEC61215、IEC61730、IEC62109等）被全球大多数国家和地区直接采纳或引用为国家标准。在IECTS63392:2025的编制过程中，TC82组建了专项工作组（PT63392），负责标准草案的起草和技术协调。工作组通过多轮专家研讨和实验室间比对试验，对标准中的关键技术参数进行了反复论证，最终形成了兼具科学性和可操作性的标准文本。5.2技术支撑机构在标准编制过程中，以下类型的机构提供了重要的技术支撑：-国际权威检测认证机构（如TÜVRheinland、UL、CSAGroup等）在测试方法验证方面开展了大量的比对试验，为标准的可操作性和重复性提供了实验数据支持；-聚光光伏领域的研究机构和大学实验室在火灾动力学模拟、材料燃烧特性数据库建设方面提供了理论支撑；-聚光光伏组件制造商的工程团队在样品提供、失效模式分析和应用需求反馈方面作出了重要贡献；-消防科学研究机构（如美国消防协会NFPA所属研究部门）在火蔓延模型和安全性目标设定方面提供了专业建议。6标准实施意义与展望6.1保障产业安全发展近年来，全球范围内光伏电站火灾事故时有发生，其中聚光光伏系统因其高能量密度特征，一旦发生火灾往往蔓延迅速、扑救困难。IECTS63392:2025的实施将迫使制造企业在产品研发阶段将防火安全设计纳入考量，从源头减少火灾隐患。同时，标准所引入的防火分级体系，也为光伏电站的系统设计人员在组件选型和消防安全布局方面提供了更为精细化的技术依据。6.2促进国际贸易互认当前，主要光伏产品贸易国之间在光伏产品安全要求方面存在差异，制造商出口产品往往需要针对不同目标市场进行多轮测试和认证。IECTS63392:2025作为国际电工委员会发布的国际标准，为各成员国的合格评定活动提供了统一的技术基准。标准发布后，有望被欧盟、东南亚、中东、非洲等主要光伏市场采纳为区域性标准或直接引用为国家标准，从而显著降低聚光光伏产品的重复测试成本，缩短市场准入周期。6.3引导技术创新方向6.4未来展望随着IECTS63392:2025的发布和实施，预期在未来三至五年内将产生以下进展：-标准修订升级：随着技术规范在实施过程中积累应用经验，该文件有望在未来适时转化为国际标准（IS），进一步提升其约束力和适用范围；-配套标准开发：聚光光伏组件防火测试标准的发布将带动聚光光伏系统级消防安全标准、安装规范以及运维安全标准的制定，逐步形成完整的聚光光伏安全标准体系；-数字化测试技术应用：计算机仿真、数字孪生和人工智能技术在火灾测试领域的深入应用，有望推动下一代基于虚拟测试的防火评估方法发展；-与其他安全标准的整合：防火测试结果预计将逐步纳入光伏组件整体安全评定的框架，与电气安全、机械安全、环境适应性等要求实现系统化整合。7结论IECTS63392:2025《聚光光伏组件的防火测试》的发布是聚光光伏标准化进程中的一个重要里程碑。该标准的制定填补了国际标准体系中聚光光伏组件防火测试领域的空白，构建了包含外部火源燃烧试验、组件整体燃烧试验和分级评估体系的完整测试框架，为聚光光伏产品的火灾安全性能提供了科学的评价方法。标准在编制过程中引入了差异化风险评估理念和基于火灾动力学参数的量化评价方法，使防火性能评估从定性判定迈向精细化定量分析的新阶段。从实施层面看，该标准将对聚光光伏产业产生多方面的积极影响：在安全维度，将有效推动企业加强防火安全设计，降低产品全生命周期火灾风险；在贸易维度，将为国际互认提供统一的技术基准，降低出口认证成本；在技术维度，将引导产业界加快阻燃材料、散热设计和消防集成技术的创新步伐。随着全球光伏应用场景的持续拓展和聚光技术效率的不断提升，防火安全必将在产品竞争力中占据更加重要的权重。IECTS63392:2025所确立的技术框架和评估理念，不仅服务于当下的合规需求，更为未来聚光光伏安全标准体系的完善和发展奠定了坚实的技术基础。标准编制过程中所体现的系统性思维和前瞻性视野，为新能源领域其他新兴技术的标准化实践提供了有益的示范与借鉴。参考文献[1]IECTS63392:2025,FiretestforconcentratorPVmodules,Internat