国内外风电标准报告

1.国际风力发电机标准，测试和认证的发展1.1.1早期风力发电设备标准的发展历史国际风力发电设备的测试和认证已有30多年的历史。 1970年代，丹麦根据当时的行业标准，开发了国家风力涡轮机测试和认证系统，该系统于1979年正式批准。确定了对风电的私人投资是否需要通过RIS？获得国家实验室测试和资格认证以获得国家补贴。 1.从1980年到1995年，风电在国际上得到了广泛的发展。为了确保风力涡轮机的质量和安全，并促进风力涡轮机的国际贸易的发展，风力发电领域的先进国家已经成功地进行了风力发电。与工厂设计，质量和安全有关的标准/准则草案。 1985年，荷兰电工委员会（NEC88）颁布了风力发电机的安全设计准则，加拿大标准协会颁布了适用于本国的小型风力发电机的安全设计标准。 1986年，德国第三方认证机构劳埃德（Lloyd）的注册公司（GermainscherLloyd，GL）提出了第一个适用于风力发电机类型认证和项目认证的规范。 1987年，国际电工委员会（IEC）成立了技术委员会88（简称TC88）。同年，TC-88根据GL规范发布了风力涡轮机的安全要求标准。 2. 1988年，丹麦，德国，荷兰和国际能源署（IEA）陆续公布了风力发电机的验收操作规范和指南。丹麦于1992年发布了丹麦标准（DS）DS472。1994年，美国能源部（DOE）开始组织实施风力涡轮机研究计划，并计划初步形成美国风能认可的基本标准协议行业通过项目实施。风电设备的早期测试和认证主要发生在欧洲，这与欧洲风电技术和风电产业的发展密切相关。一方面，欧洲风电行业的发展促进了测试认证体系和标准的建立，从而使欧洲后来成为世界上最完整的风力发电标准，测试认证体系，另一方面强大的测试和认证能力也促进了欧洲风电产业的发展，因此欧洲一直是风电技术和风电产业的世界领导者。作为风电设备认证历史上的第一批认证标准和指南，这些标准，规则和指南草案的发布和测试为建立和完善国际风电认证体系提供了基础和指导。 1.1.2 IEC风力发电设备标准的形成随着全球风力发电的蓬勃发展，风力涡轮机的贸易已逐渐从国内转移到国际。面对不同国家的认证机构及其不同的规则和要求，为了获得国际贸易权，风力涡轮机通常需要由各个国家的认证机构进行认证。为了避免双重认证，欧盟建议建立IEC标准，以统一认证规则和要求。关于风力涡轮机的标准化，国际标准化组织（ISO）已与IEC达成协议，并且IEC领导了风能行业的标准化。 1995年，IECTC88开始研究风力涡轮机认证程序的国际标准化。最后，IEC认证评估委员会于2001年发布了第一版“ IECWT01风力发电机组合器认证规则和程序”。随后，TC88逐渐发布了IEC61400系列标准。并且根据该标准的实施和风电行业的发展，不断对原始标准进行修订，并开发新的标准。当前的IEC61400系列风力涡轮机标准包括风力涡轮机设计要求，叶片测试，功率特性测试，噪声，负载测量等。IEC标准是为了统一认证规则和要求。关于风力涡轮机的标准化，国际标准化组织（ISO）已与IEC达成协议，并且IEC领导了风能行业的标准化。 1995年，IECTC88开始研究风力涡轮机认证程序的国际标准化。最终，在2001年，IEC认证评估委员会发布了第一版“ IECWT01风力发电机组认证规则和程序”。随后，TC88的年增长率已超过15％，过去六年（2005-2009）的年均增长率甚至高于27％。截至2009年底，全球风力涡轮机总装机容量为159GW，其中2009年新安装了38GW，接近累计装机容量的1/4，创造了年度新装机容量的新记录。截至2009年底，已有100多个国家参与了风力发电的开发，其中17个国家的累计装机容量超过100万千瓦。随着风电行业的飞速发展，越来越多的发展风电的国家认识到风电设备测试和认证的必要性，其中包括丹麦，德国，荷兰，挪威，西班牙，瑞典，美国，印度等其他国家。建立了风电设备检测认证体系。目前，IEC61400系列标准已成为各国风力发电设备认证的基本标准。围绕IEC61400系列标准建立了各国风力发电机组的标准，测试和认证规则，它们之间有很多共同点，这极大地促进了各国之间风力发电机组认证的发展。例如，荷兰，德国和丹麦互相承认测试结果。但是，由于当地法规的不同和具体情况的不同，各国在制定自己的风力发电机标准和认证规则时也会根据自己的国情提出一些要求。例如，丹麦类型认证要求必须对风力涡轮机进行噪声和叶片反射特性测试，而德国认证对风力涡轮机塔架基础提出特殊要求。除IEC61400系列标准外，更多的国际风力涡轮机认证标准包括GL风力涡轮机认证指南，DNV风力涡轮机设计指南等。1.2 IECWT01认证模式简介IECWT01将风力涡轮机认证分为类型认证，项目认证认证和组件认证。 1.2.1型式批准型式批准涉及风力涡轮机的各个方面，包括塔架以及塔架与基础之间的连接类型。在设计风力涡轮机时，它还包括对基础的要求，甚至可能包括一个或多个基础设计。 。型式认证的目的是确认风机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。必须有证据表明可以按照设计文件进行安装，操作和维护。型式认可适用于具有相同设计和制造过程的一系列风力涡轮机。型式认证包括以下4个必需模块和2个可选模块：1.2.2项目认证为一台或多台风力涡轮机签发项目认证证书，包括塔架基础和对特定安装场所条件的评估。项目认证证书是在通过现场评估和塔架设计评估的型式认证的基础上颁发的。项目认证的目的是评估经过类型认可的风力涡轮机和相应的塔基础设计是否可以满足特定风电场的外部条件，适用的建筑和电力法规以及其他相关要求。认证机构应进行评估并确认场地的风和其他环境条件，电网条件和土壤特性是否与要安装的风力涡轮机的设计以及塔架基础的设计一致。对于已经获得型式认证的风机，项目认证包括所需的模块和可选模块，如下图1-2所示。组件认证的目的是确认指定类型的风力涡轮机中使用的组件是根据设计条件，指定标准和其他技术要求进行设计和制造的。组件认证包括以下几个模块：-设计评估，型式试验，-制造能力评估，-最终评估。以上模块都是必需的模块。组件认证的程序与标准中规定的型式认证程序一致。模块的具体内容取决于申请认证的特定组件。每个模块的评估结果达到要求后，可以颁发合格证书。 2.中国风电标准概述和问题分析2.1中国风电标准概述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），涉及风力发电机组，零件，材料。 ，设计，测试等许多方面。中国目前的52个国家风力发电标准（包括离网/小型风力发电机标准），其中11个是从IEC标准转换而来的，另外1个是从AWEA标准转换而来的。这12个标准涵盖安全要求，功率特性测试和噪声测试。机械负载测试，电能质量测试，风力资源评估以及风力涡轮机认证的关键要求（如防雷和叶片测试）在下面的表2-1中显示。除了这些国家标准外，风电设备测试和认证中经常使用机械和电力行业的相关标准，例如电力行业标准“ DL / T5191-2004风电场项目建设工程验收规定”和机械行业。标准“ JB / T10427-2004风力发电机组通用液压系统”等。从目前的标准和标准计划来看，随着中国风电产业的发展壮大，在政府，企事业单位的支持和重视下，中国风电设备标准化工作稳步推进。一方面，从事风电行业的企事业单位积极参与了风机标准的修订工作。另一方面，风力发电机的标准也为中国的风力发电行业做出了相应的贡献。被风电行业的企事业单位接受。随着中国风电产业的发展，中国的风电标准化体系正在逐步建立和完善。风力发电机的技术术语，单元设计要求，零件设计要求，测试等标准已基本涵盖了风力发电行业的各个方面。主要链接（有关中国并网风电设备标准的概述，请参阅附录A）广泛用于风力涡轮机及其组件的设计，制造，采购，使用和维护，也用于中国风电设备质量检测，认证和风电领域的发展等领域起到了重要的技术指导作用。国家有关部门在加快风电行业标准建设中发挥了不可替代的作用。 2009年，国务院第38号文件明确规定：“建立和完善风电设备标准，产品检测和认证制度”。为了执行本文档的规定，以规范中国风电产业的发展，建立健全的风电标准化机构的要求可能会有所不同。例如，不同国家的建筑法规和电网对在其本国安装的风力发电设备有不同的要求。一些国家采用了一些更加灵活的方法来使风能标准并存。在过去的十年中，风电行业发展迅速。新材料（例如碳纤维和稀土永磁材料），新工艺（例如叶片真空灌注）和新技术（例如永磁发电）已逐渐应用于风力发电设备中。随着海上风电进入大规模发展阶段，风电产业取得了长足发展。为了满足风电行业的发展需求，IECTC88对风电设备测试和认证的基本规范进行了重大修订，并于2010年5月发布了替代IECWT01的IEC61400-22风力发电机的符合性测试和认证。 。随着时间的流逝，风电标准也将随着风电行业的发展而不断更新和修订。 3.存在的问题目前，中国的风电产业规模和发展速度已位居世界前列，但中国的风电产业标准体系尚未达到相应的国际地位。 （1）现有标准尚未完全适应中国国情中国风机产品标准和检测标准基本完善。但是，这些标准中的大多数直接等同于IEC标准，而IEC标准的制定并未考虑到中国的风和环境条件，这导致这些标准不适用于中国。一些重要的基本标准，例如GB18451.1-2001“风力涡轮机安全要求”是风力涡轮机设计和认证的基本基础。本标准直接采用IEC61400-1标准。该标准是否适合中国的特定风况？这些特征尚未得到验证，无法完全适应中国的风况和气候特征。例如：在西北地区，如果按照IEC61400-1标准进行的50年零3秒的平均极端风速设计等于年平均风速的7倍，则设计的风机制造成本将会增加，并且虽然不经济，但在东南沿海地区却按照相同的标准进行设计。风扇可能强度不足且使用寿命不足。 （2）特殊风况下中国缺乏风电标准中国现有的风电标准大多采用IEC标准，但中国地域辽阔，气候条件多样，??与欧洲环境条件有很大不同。基于IEC标准。欧洲先进的风力发电国家不存在特殊的环境条件，例如台风和高原，IEC没有相关标准，但在中国的风力发电领域中广泛使用。中国东南沿海的大多数风能开发区都面临台风问题。台风对风力涡轮机的安全有很大影响。在中国的云贵高原和青藏高原，海拔超过2000m的高原地区，低温和低空气密度可能会导致环境条件的变化。电气部件绝缘要求和机械部件操作要求已更改。这些环境条件对风力涡轮机的设计要求和安装规范有特殊要求，但是目前，在中国乃至世界上还没有台风或高原风力发电设备标准。另外，如果温度低，欧洲的风力发电发展也存在同样的问题，但是欧洲的年平均风速变化不大，低温条件主要是指严重的结冰问题。但是，中国的低温状况不仅冻结，而且在冬季的低温时期还会出现高风速。问题。关于低温风力涡轮机的技术要求，没有明确的国际标准可遵循。 GL仅适用于欧洲情况。有技术说明供参考。中国目前正在讨论这一方面。建议在风机设计之初就将温度和风速综合考虑到机组的电气和机械部件。对材料，控制和程序的要求防护系统和供暖系统是制定中国低温风力涡轮机标准的基础。 （3）未及时修订标准制定标准的最佳时间为技术启动时间的2/3至技术开发初期的1/3之间，标准修订间隔为2-3年内最适合发展中的产业。中国的风电产业正处于大规模发展阶段。在过去的五年中，它取得了飞速的发展。发展的速度和规模处于世界前列，但是中国风电标准的修订速度远远落后于世界水平。目前，大多数中国风电标准都等同或修订为采用IEC标准。从英语版本的IEC标准到中国标准的转换需要一定的时间进行审查和行政审批，这导致中国的风电标准落后。同时，由于该行业的快速发展，对标准修订和改进的需求未能及时得到满足，从而落后于实际需求。 （4）基本标准有待提高。根据风力涡轮机的结构特点，对风电行业的结构强度分析通常基于相关的钢结构标准或规范。例如，对于用于大量风力涡轮机结构的焊接，焊接强度分析的要求在国家标准GB50017-2003“钢结构设计规范”和欧洲标准EuroCode3中给出，但具体要求不同。例如，对于普通的直角焊缝，GB50017仅需要考虑垂直于焊缝的法向应力和平行于焊缝的切应力，而EuroCode3还考虑垂直于焊缝的切应力的影响。此外，焊缝的SN对于曲线，EuroCode3提供了更多的疲劳疲劳结构细节。对于复杂的结构形式，还给出了对应于几何应力法（热点应力法）的疲劳等级，在实际工程中具有较强的适用性。