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智庫丨風能認證體系發(fā)展
2016-03-29
來源:金風科技微平臺
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本文針對IEC(International Electric Committee,下文指IEC)即國際電工委員會在風能領域開發(fā)國際標準、進行體系合格評定的工作范圍,結合風能認證體系的發(fā)展,認為認證的市場需求將進一步擴大,IEC標準也將繼續(xù)作為認證基準。同時,指出各個國家將針對各自不同地區(qū)特有風況開展特色風機的設計與認證標準的轉化、開發(fā)。最后,提出全球化認證背景下面臨的協(xié)同挑戰(zhàn)。
本文針對IEC(International Electric Committee,下文指IEC)即國際電工委員會在風能領域開發(fā)國際標準、進行體系合格評定的工作范圍,結合風能認證體系的發(fā)展,認為認證的市場需求將進一步擴大,IEC標準也將繼續(xù)作為認證基準。同時,指出各個國家將針對各自不同地區(qū)特有風況開展特色風機的設計與認證標準的轉化、開發(fā)。最后,提出全球化認證背景下面臨的協(xié)同挑戰(zhàn)。
一、前言
風力發(fā)電機組是全球綠色能源需求與科學技術進步的產(chǎn)物,風電對能源的貢獻正在扮演越來越重要的角色。MW級別以上的風力發(fā)電機組都會有認證要求,而且主要零部件的認證也變得越來越普遍。風力發(fā)電機組認證歷史已經(jīng)長達30年,已在世界范圍內(nèi)有不同范圍、程度的應用。
風力發(fā)電機組的認證目前按照IEC61400-22風力發(fā)電機組合格測試和認證進行,此合格評定程序依照有關標準和相關技術要求,對風力發(fā)電機組的安全性、可靠性、性能、測試及電網(wǎng)的相容性等方面進行認證。
在此基礎上,隨著技術標準的完善,風電認證體系在經(jīng)歷了從無到有過程之后,得到了進一步的發(fā)展。
二、IEC簡介
1. IEC是什么?
IEC通過國際標準制定與合格評定兩方面工作來規(guī)范國際市場。旨在積極推動國際貿(mào)易、促進經(jīng)濟增長,并確保開發(fā)安全高效、環(huán)境友好的產(chǎn)品、體系與服務。
IEC的愿景是通過IEC標準及合格評定程序為國際貿(mào)易提供交鑰匙方案。
IEC的使命是在電工領域,成為提供全球范圍內(nèi)認可的標準、合格評定體系及相關服務的領導者,從而提升用戶體驗、促進國際貿(mào)易。各個國家統(tǒng)一采用IEC國際標準及進行合格評定體系,可以實現(xiàn)國際互認,有利于開發(fā)新的市場、促進國際貿(mào)易、實現(xiàn)經(jīng)濟的增長。IEC標準制定及合格評定體系圍繞國際貿(mào)易組織WTO的TBT(Technical Barriers to Trade)協(xié)議開展,基于此,WTO成員國將IEC國際標準及合格評定活動作為其國家標準、強制性技術規(guī)范及合格評定實踐的基準。
2.IEC風電認證體系發(fā)展簡介
如上所述,早期風電設備的檢測認證主要發(fā)生在歐洲。20世紀70年代,丹麥基于當時的工業(yè)標準,制定了本國的風電機組檢測和認證制度。1980年之后,隨著風電行業(yè)的發(fā)展,荷蘭和德國等相繼出臺了風力發(fā)電機組設計、質量及安全相關的標準/指南草案,然而此時的風電標準仍停留在各個國家獨立制定的階段。
隨著風電行業(yè)在全球范圍內(nèi)的發(fā)展,行業(yè)對一個國際性統(tǒng)一的風電標準的需求越來越大。
國際電工技術委員會(IEC)下的標準化管理委員會(Standardization Management Board,簡稱SMB,負責IEC國際技術標準的制定,維護和管理工作)在1987年為風電行業(yè)成立了一個新的技術委員會——Technical Committee-88(簡稱TC 88),該委員會負責制定統(tǒng)一的風力發(fā)電機相關標準,即IEC61400系列標準。
統(tǒng)一的風電標準極大地促進了風電行業(yè)在全球范圍內(nèi)的規(guī)范化,并且使得風力發(fā)電機組貿(mào)易由國內(nèi)市場走向國際市場。然而,面對各國認證機構和各自不同的規(guī)則和要求,TC88察覺到了行業(yè)對于統(tǒng)一的檢測認證規(guī)則的需求。
在這樣的背景下,TC88在1995年著手編寫了一份風電認證體系合格評定規(guī)則的標準,也就是IEC61400-22的初版。
在2005-2007期間TC88展開了IEC61400-22第2版的修訂工作。而在修訂的過程中,TC88認識到IEC關于傳統(tǒng)行業(yè)認證模式的要求不適用于現(xiàn)有的風電行業(yè)所認同的認證模式,于是希望建立一個風電行業(yè)的認證體系。作為第一步,TC88提出首先成立一個合格評定咨詢委員會。
于是,2010年TC88在Boulder召開的會議上成立了WT CAC,即風力發(fā)電機認證咨詢委員會(Wind TurbineCertification Advisory Committee)。WT CAC作為CAB下的工作組,圍繞著IEC61400-22展開風電認證體系的建立。
2013年4月,在日本京都召開的第5次WT-CAC會議上,第一次提到了同時包括海洋能與光伏的為自身行業(yè)服務的認證體系即IECRE的概念。作為會議上對未來發(fā)展方向的認同的產(chǎn)物,大會成員起草了IECRE體系的白皮書(White Paper)以及基本規(guī)則(Basic Rules)。
2014年5月,最后一次WT-CAC會議在Greenville(格林威爾,美國)召開。會議全面闡述了IECRE體系的框架,職責和目標,并詳細討論了從WT CAC到IECRE體系下風能委員會(WE OMC)的過渡方案以及IEC61400-22到IECRE體系風能認證規(guī)則的過渡方案。
2014年9月,第一次IECRE管理委員會REMC會議在美國Boulder召開,會議上成立了6個負責體系規(guī)則制定的工作組,即業(yè)主、認證機構、檢測實驗室、設備供應商、小風機及規(guī)則制定組。同時成立了WE OMC(wind energy operational management committee),PV(太陽能) OMC和ME(海洋能) OMC,IECRE體系正式運作。
作為一個全球性體系,國際化參與程度是IECRE體系建立和運作的基石。歷次WT CAC會議和IECRE會議中國都參與其中。作為風電大國,中國的全程參與為體系的成功建立和運作帶來了巨大的動力和信心。’
2012年2月北京的WT CAC會議上,認監(jiān)委作了“中國風電認證發(fā)展情況”的報告,詳細介紹了中國風電行業(yè)發(fā)展、認證管理體系、認證標準、認證機構、認證模式以及國際采信和互認,取得了巨大的反響,使得國際上對中國風電認證有了一個全面和深入的了解。
金風科技作為風電行業(yè)的領頭軍,對IEC體系的格局高度重視,作為設備制造商工作組的一員,協(xié)同產(chǎn)業(yè)標準、檢測、認證,從程序規(guī)則到技術標準,從框架構建到實際執(zhí)行進行全方位參與,積極推動IEC國際先進標準和經(jīng)驗的消化、吸收與再創(chuàng)新。
3. IEC風電標準體系發(fā)展
TC88在1994年發(fā)布了第1份風電統(tǒng)一標準——IEC61400-1第一版《風力發(fā)電機組——第一部分:安全性要求》,隨后TC88的工作組將其工作延伸到風力發(fā)電機組各個方面的標準的制定和維護,出臺了一系列IEC61400技術標準。
目前,TC88委員會下有22個工作組負責標準的起草、修訂和維護工作。這些標準涵蓋了風電行業(yè)從整機到部件的設計以及測試要求。有些標準已經(jīng)經(jīng)過數(shù)次的修改,標準的數(shù)量和覆蓋范圍也在不斷增加。如:
在2016年3月底發(fā)布的IEC 61400-1第四版中,將會對臺風設計等級、低電壓穿越、低溫環(huán)境、地震等做出定義。對故障工況、緊急停機及遠程控制、電氣系統(tǒng)與機械結構的描述也更加明確與詳盡。
在IEC61400-12中,補充了場地評估流程的詳細描述瞬態(tài)。對當下發(fā)展趨于成熟的風速測量方法做了增加,如遙感測風技術、測風設備標定方法說明,引入了風輪等效風速的概念。
得益于行業(yè)的發(fā)展帶動作用,服務于部件認證、整機認證與項目認證的IEC 61400系列標準在技術細節(jié)與要求上越來越透明與完善。
中國標準化管理委員會下的風力機械委員會(風標委)已將11個IEC61400系列標準引入中國風電的GB系列標準。
在中國標準化委員會的組織下,認證機構、測試實驗室與設備制造商和研究機構持續(xù)跟蹤并參與了IEC 61400系列標準的起草和修訂。
三、展望與挑戰(zhàn)
風力發(fā)電機組的認證趨勢仍是使用IEC 61400-22模式,部分原因是風電場開發(fā)商的要求,它們在合同里要求具有基于IEC標準的型式認證證書。對于我國來說,在當前倡導國際產(chǎn)能合作、踐行“一帶一路”的大背景下,風電產(chǎn)業(yè)“走出去”已是必然之勢。而風電產(chǎn)品認證作為市場準入條件已逐漸成為各國的普遍要求。掌握國際接軌的風能認證體系,作為跨越技術性貿(mào)易壁壘的主要方法,將有力地推動和促進我國風電產(chǎn)業(yè)進軍海外市場。
隨著風電行業(yè)的發(fā)展以及對風電機組技術研究的進一步深入,相應的設計認證規(guī)范也在不斷的進行更新,趨于更加完整、更加專業(yè)、更加適應于當?shù)氐娘L況條件。如以上提到的日本及一些別的國家試圖將IEC風電標準作為其國家標準,尤其是亞洲。隨著國家對可再生能源的激勵政策,IEC標準的市場需求會越來越大。這樣會隨之帶來一個問題,那就是隨著國家委員的增加與認證需求加大,將各國的標準與IEC標準進行協(xié)同管理存在很大的挑戰(zhàn)。
與此同時,國內(nèi)標準的轉化尚需進一步加快,從關鍵技術的標準研制著手,急需建立起先進的、與國際業(yè)務接軌的標準體系。
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