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1、国内外风电标准情况报告1 国际风力发电机组标准、检测及认证发展和现状1.1 国际风力发电机组标准、检测及认证发展情况 早期风电设备标准发展史国际风电设备的检测认证已有30多年的历史。20世纪70年代，丹麦基于当时的工业标准，制定了本国的风电机组检测和认证制度，1979年得到正式批准，确定私人投资风电若想获得国家补助需要通过RIS国家实验室的测试和资质认证 丹麦国家电网公司(ENERGINET.DK)，风电-应对气候变化的卫士。1980年至1995年间，风电在国际范围内广泛发展，为了保障风力发电机组的质量、安全，推进风电机组国际贸易的发展，各风电先进国家相继出台了风力发电机组设计、质量及安全相关
2、的标准/指南草案。1985年，荷兰电工技术委员会（NEC88）颁布了风力发电机组安全设计指南，加拿大标准协会颁布了适用于本国的小型风电机组安全设计标准。1986年，德国第三方认证机构德国劳埃德船级社（Germainscher Lloyd，简称GL）提出了第一个适用于风电机组型式认证和项目认证的规范。1987年，国际电工技术委员会（IEC）成立了88技术委员会（Technical Committee-88，简称TC 88），同年TC-88基于GL规范发布了风力发电机组安全要求标准 Jesper K Hansen，王洋等，丹麦风电机组认证过程简介，中国风能，P77-79。1988年，丹麦、德国、荷
3、兰和国际能源署（IEA）又陆续公布了风电机组验收操作规范与指南。1992年丹麦公布丹麦标准（DS）DS 472。1994年，美国能源部（DOE）开始组织实施风力发电机组研究计划，计划通过项目实施初步形成美国风电产业认可的基础标准协议。早期风电设备的检测认证主要发生在欧洲，这与欧洲在风电技术与风电产业方面的发展密切相关。一方面欧洲风电产业的发展促使了检测认证制度及标准的出台，使欧洲后来拥有世界上最完善的风电标准、检测及认证制度；另一方面检测认证的发展和完善又有力地推动了欧洲风电产业的发展，使欧洲在风电技术与风电产业方面始终处于世界领先地位。作为风电设备认证史上的第一批认证标准与指南（表1-1），
4、这些标准草案、规则、指南的颁布和试行为后来国际风电认证体系的建立和完善提供了基础和指导。表1-1 第一批风电设备认证标准与指南 Germanischer Lloyd, Relevant Standards in wind energy (PowerPoint), 2008-01-1044f70ef12d2af90242e6be.html发布机构发布标准/指南发布时间/简介荷兰电工技术委员会(NEC 88)风力发电机组安全要求1985加拿大标准协会小型风电机组安全设计CSA初级标准F416-M1985德国劳埃德船级社风力发电机组调查验收和监控指南1986国际电工技术委员会(IEC TC 88)风
5、力发电机组安全要求1987丹麦工程师协会Udkast til norm for Last og Sikkerhed for Vindmllekonstruktioner1988德国建筑技术研究所现行的100kW风力发电机组验收策略及安全指南1988IEA风电机组测试操作规程建议-6.结构安全回顾了操作标准/规程（草稿），预备信息，IEA,1.1988版美国风能协会(AWEA)设计标准-风力发电机操作规程建议AWEA标准计划，第DE-FC04-80 AL 12926号合作协议 IEC风电设备系列标准形成随着风电在世界范围内的蓬勃发展，风力发电机组贸易也逐步由国内走向国际。面对各国认证机构和各自不
6、同的规则和要求，欲获得国际贸易权，风力发电机组往往需要得到各国认证机构的认证。为避免重复认证，欧盟建议建立IEC标准，以便统一认证规则和要求。在风电机组标准化方面，国际标准化组织（ISO）与IEC达成协议，由IEC领导风能行业的标准化。1995年IEC TC 88开始风电机组认证程序国际标准化的研究，并最终由IEC认证评估委员会于2001年发布了第一版IEC WT01风力发电机组合格认证-规则及程序 Mike Woebbeking, IEC WT 01 vs. IEC 61400-22: Development of a new standard and innovations in cert
7、ification of Wind Turbines，随后TC 88逐步发布了IEC 61400系列标准，并根据标准实施和风电行业发展情况不断修订原标准、开发新标准。目前IEC 61400系列风电机组标准包括了风电机组设计要求、叶片测试、功率特性测试、噪声、载荷测量等，具体相关标准见表1-2。表1-2 IEC 61400系列风电标准标准号标准名称IEC 61400-1风力发电机组设计要求IEC 61400-2小型风力发电机组安全要求IEC 61400-3海上风力发电机组设计要求IEC 61400-11噪声测试技术条件IEC 61400-12风力发电机组功率性能测试技术条件IEC/TS TS-T
8、echnical Specification，技术规范 61400-13机械载荷测试IEC/TS 61400-14表面声功率级和音调值声明IEC 61400-21并网风力发电机组电能品质测试与评估IEC 61400-22风力发电机组符合性测试及认证IEC/TS 61400-23风力发电机组叶片全尺寸试验IEC 61400-24风力发电机组雷电防护IEC 61400-25风电场监控用通讯系统 国际风电设备标准发展现状IEC 61400系列标准的发布，使各国在风电设备标准上逐步达成共识，一定程度上促进了国际风电设备贸易的发展。20世纪90年代，欧盟进入风电规模化发展阶段，随后美国、印度、中国都先后
9、进入了规模发展阶段。21世纪可再生能源政策网络（REN21）数据显示 Renewable Energy Policy Network for the 21st Century, RENEWABLES 2010 - GLOBAL STATUS REPORT，1992年以来，全球风电机组累计装机容量的年增长率一直高于15%，近六年（2005年-2009年）年均增长率更是高于27%。截至2009年底，全球累计风电机组装机容量159GW，其中2009年新增装机38GW，接近累计装机容量的1/4，创造了年新增装机容量的新记录。截至2009年底，全球已有超过100个国家涉足风电开发，其中有17个国家累计装
10、机容量超过百万千瓦。随着风电产业的迅速发展，越来越多发展风电的国家认识到对风电设备进行检测和认证的必要性，包括丹麦、德国、荷兰、挪威、西班牙、瑞典、美国、印度在内的很多国家已经建立风电设备检测和认证体系。目前，IEC 61400系列标准已成为各国进行风电设备认证的基础标准。各国的风电机组标准、检测、认证规则围绕IEC 61400系列标准建立，相互之间有较大的共性，这大大促进了国家间风电机组认证的发展。例如荷兰、德国和丹麦承认彼此的检测结果。然而，由于地方法规和具体情况不同，各国在制定自己的风电机组标准、认证规则时，也会结合本国的实际情况提出一些要求。例如，丹麦型式认证要求风电机组必须进行噪声测
11、试、叶片反射特性测试，而德国认证则对风电机组塔基提出了专门的要求。除IEC 61400系列标准外，国际上使用较多的风电机组认证规范还有GL的风力发电机组认证指南、DNV的风力发电机组设计指南等。1.2 IEC WT 01认证模式简介IEC WT01将风电机组认证分为型式认证、项目认证和部件认证。 型式认证型式认证涉及风电机组的各个方面，包括塔架以及塔架和地基之间的连接型式，还包括风电机组设计时对地基提出的要求，甚至可能包括一个或多个地基设计方案。型式认证的目的是确认风电机组型式的设计和制造符合设计条件、指定标准和其他技术要求。必须有证据表明该风电机组可以按照设计文件进行安装、运行和维修。型式认
12、证适用于一系列具有相同设计和制造工艺的风电机组。型式认证包括如下4项必选模块和2项可选模块：图1-1 IEC WT 01型式认证模块 项目认证项目认证证书是针对一台或多台风电机组签发的，包括塔基以及对特定安装场地条件的评估。项目认证证书的签发是在型式认证的基础上，通过场地评估和塔基设计评估完成的。项目认证的目的是评估确认已通过型式认证的风电机组和对应的塔基设计是否能满足特定风电场的外界条件、适用的建筑和电力法规及其他相关要求。认证机构应评估确认场地的风况和其他环境条件、电网条件以及土壤特性是否和拟安装风电机组的设计以及塔基设计一致。对获得型式认证的风电机组，项目认证由如下图1-2的必选模块和可
13、选模块组成。图1-2 IEC WT 01项目认证模块 部件认证部件认证的目的是确认指定型号的风电机组所用的部件是按设计条件、指定标准和其他技术要求进行设计和制造的。部件认证由以下模块组成：设计评估；型式试验；制造能力评估；最终评估。上述模块均为必选模块。部件认证的程序和标准中规定的型式认证程序相一致。模块的具体内容取决于申请认证的具体部件。每个模块的评估结果满足要求后均可出具符合证明。2 中国风电标准概况及问题分析2.1 中国风电标准概况中国风电标准包括国家标准、行业标准（电力行业标准、机械行业标准等），内容涉及风电机组整机、零部件、材料、设计、测试等多个方面。中国现行的风电国家标准52个（含
14、离网型/小型风电机组标准），其中11个由IEC标准、1个由AWEA标准转化而来，这12项标准涵盖安全要求、功率特性试验、噪声测试、机械载荷测试、电能质量测试、风资源评估以及雷电防护、叶片测试等风电机组认证的关键要求，如下表2-1。除这些国家标准外，在风电设备检测认证中还常用到机械、电力等行业的相关标准，如电力行业标准DL/T 5191-2004 风力发电场项目建设工程验收规程、机械行业标准JB/T 10427-2004 风力发电机组一般液压系统等。表2-1 中国现行的风电相关国家标准 中国标准采用国际标准的程度代号：IDT：等同采用（identical）；指与国际标准在技术内容和文本结构上相同
15、，或者与国际标准在技术内容上相同，只存在少量编辑性修改。EQV：等效采用（equivalent）；指与国际标准在技术内容上相同或只有很小差异，编辑上不完全相同。MOD：修改采用（modified）；指与国际标准之间存在技术性差异，并清楚地标明这些差异以及解释其产生的原因，允许包含编辑性修改。修改采用不包括只保留国际标准中少量或者不重要的条款的情况。修改采用时，我国标准与国际标准在文本结构上应当对应，只有在不影响与国际标准的内容和文本结构进行比较的情况下才允许改变文本结构。NEQ：非等效（not equivalent）；非等效不属于采用国际标准，只表明我国标准与相应国际标准有对应关系。非等效指与相应国际标准在技术内容和文本结构上不同，它们之间的差异没有被清楚地标明。非等效还包括在我国标准中只保留了少量或者不重要的国际标准条款的情况。序号标准号标准名称采用国际标准程度并网型风电机组1GB/T 19072-2010风力发电机组 塔架2GB/T 25381-2010风力发电机组 系列型谱3GB/T 25383-2010风力发电机组 风轮叶片4GB/T 25384-2010风力发电机组 风轮叶片全尺寸结构试
