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智庫(kù)丨風(fēng)能認(rèn)證體系發(fā)展
2016-03-29
來(lái)源:金風(fēng)科技微平臺(tái)
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本文針對(duì)IEC(International Electric Committee,下文指IEC)即國(guó)際電工委員會(huì)在風(fēng)能領(lǐng)域開發(fā)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、進(jìn)行體系合格評(píng)定的工作范圍,結(jié)合風(fēng)能認(rèn)證體系的發(fā)展,認(rèn)為認(rèn)證的市場(chǎng)需求將進(jìn)一步擴(kuò)大,IEC標(biāo)準(zhǔn)也將繼續(xù)作為認(rèn)證基準(zhǔn)。同時(shí),指出各個(gè)國(guó)家將針對(duì)各自不同地區(qū)特有風(fēng)況開展特色風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)與認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的轉(zhuǎn)化、開發(fā)。最后,提出全球化認(rèn)證背景下面臨的協(xié)同挑戰(zhàn)。
本文針對(duì)IEC(International Electric Committee,下文指IEC)即國(guó)際電工委員會(huì)在風(fēng)能領(lǐng)域開發(fā)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、進(jìn)行體系合格評(píng)定的工作范圍,結(jié)合風(fēng)能認(rèn)證體系的發(fā)展,認(rèn)為認(rèn)證的市場(chǎng)需求將進(jìn)一步擴(kuò)大,IEC標(biāo)準(zhǔn)也將繼續(xù)作為認(rèn)證基準(zhǔn)。同時(shí),指出各個(gè)國(guó)家將針對(duì)各自不同地區(qū)特有風(fēng)況開展特色風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)與認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的轉(zhuǎn)化、開發(fā)。最后,提出全球化認(rèn)證背景下面臨的協(xié)同挑戰(zhàn)。
一、前言
風(fēng)力發(fā)電機(jī)組是全球綠色能源需求與科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的產(chǎn)物,風(fēng)電對(duì)能源的貢獻(xiàn)正在扮演越來(lái)越重要的角色。MW級(jí)別以上的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組都會(huì)有認(rèn)證要求,而且主要零部件的認(rèn)證也變得越來(lái)越普遍。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組認(rèn)證歷史已經(jīng)長(zhǎng)達(dá)30年,已在世界范圍內(nèi)有不同范圍、程度的應(yīng)用。
風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的認(rèn)證目前按照IEC61400-22風(fēng)力發(fā)電機(jī)組合格測(cè)試和認(rèn)證進(jìn)行,此合格評(píng)定程序依照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)技術(shù)要求,對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的安全性、可靠性、性能、測(cè)試及電網(wǎng)的相容性等方面進(jìn)行認(rèn)證。
在此基礎(chǔ)上,隨著技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的完善,風(fēng)電認(rèn)證體系在經(jīng)歷了從無(wú)到有過(guò)程之后,得到了進(jìn)一步的發(fā)展。
二、IEC簡(jiǎn)介
1. IEC是什么?
IEC通過(guò)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)制定與合格評(píng)定兩方面工作來(lái)規(guī)范國(guó)際市場(chǎng)。旨在積極推動(dòng)國(guó)際貿(mào)易、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng),并確保開發(fā)安全高效、環(huán)境友好的產(chǎn)品、體系與服務(wù)。
IEC的愿景是通過(guò)IEC標(biāo)準(zhǔn)及合格評(píng)定程序?yàn)閲?guó)際貿(mào)易提供交鑰匙方案。
IEC的使命是在電工領(lǐng)域,成為提供全球范圍內(nèi)認(rèn)可的標(biāo)準(zhǔn)、合格評(píng)定體系及相關(guān)服務(wù)的領(lǐng)導(dǎo)者,從而提升用戶體驗(yàn)、促進(jìn)國(guó)際貿(mào)易。各個(gè)國(guó)家統(tǒng)一采用IEC國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)及進(jìn)行合格評(píng)定體系,可以實(shí)現(xiàn)國(guó)際互認(rèn),有利于開發(fā)新的市場(chǎng)、促進(jìn)國(guó)際貿(mào)易、實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)。IEC標(biāo)準(zhǔn)制定及合格評(píng)定體系圍繞國(guó)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(guó)將IEC國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)及合格評(píng)定活動(dòng)作為其國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、強(qiáng)制性技術(shù)規(guī)范及合格評(píng)定實(shí)踐的基準(zhǔn)。
2.IEC風(fēng)電認(rèn)證體系發(fā)展簡(jiǎn)介
如上所述,早期風(fēng)電設(shè)備的檢測(cè)認(rèn)證主要發(fā)生在歐洲。20世紀(jì)70年代,丹麥基于當(dāng)時(shí)的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn),制定了本國(guó)的風(fēng)電機(jī)組檢測(cè)和認(rèn)證制度。1980年之后,隨著風(fēng)電行業(yè)的發(fā)展,荷蘭和德國(guó)等相繼出臺(tái)了風(fēng)力發(fā)電機(jī)組設(shè)計(jì)、質(zhì)量及安全相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)/指南草案,然而此時(shí)的風(fēng)電標(biāo)準(zhǔn)仍停留在各個(gè)國(guó)家獨(dú)立制定的階段。
隨著風(fēng)電行業(yè)在全球范圍內(nèi)的發(fā)展,行業(yè)對(duì)一個(gè)國(guó)際性統(tǒng)一的風(fēng)電標(biāo)準(zhǔn)的需求越來(lái)越大。
國(guó)際電工技術(shù)委員會(huì)(IEC)下的標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)(Standardization Management Board,簡(jiǎn)稱SMB,負(fù)責(zé)IEC國(guó)際技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定,維護(hù)和管理工作)在1987年為風(fēng)電行業(yè)成立了一個(gè)新的技術(shù)委員會(huì)——Technical Committee-88(簡(jiǎn)稱TC 88),該委員會(huì)負(fù)責(zé)制定統(tǒng)一的風(fēng)力發(fā)電機(jī)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),即IEC61400系列標(biāo)準(zhǔn)。
統(tǒng)一的風(fēng)電標(biāo)準(zhǔn)極大地促進(jìn)了風(fēng)電行業(yè)在全球范圍內(nèi)的規(guī)范化,并且使得風(fēng)力發(fā)電機(jī)組貿(mào)易由國(guó)內(nèi)市場(chǎng)走向國(guó)際市場(chǎng)。然而,面對(duì)各國(guó)認(rèn)證機(jī)構(gòu)和各自不同的規(guī)則和要求,TC88察覺(jué)到了行業(yè)對(duì)于統(tǒng)一的檢測(cè)認(rèn)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(fēng)電認(rèn)證體系合格評(píng)定規(guī)則的標(biāo)準(zhǔn),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(guò)程中,TC88認(rèn)識(shí)到IEC關(guān)于傳統(tǒng)行業(yè)認(rèn)證模式的要求不適用于現(xiàn)有的風(fēng)電行業(yè)所認(rèn)同的認(rèn)證模式,于是希望建立一個(gè)風(fēng)電行業(yè)的認(rèn)證體系。作為第一步,TC88提出首先成立一個(gè)合格評(píng)定咨詢委員會(huì)。
于是,2010年TC88在Boulder召開的會(huì)議上成立了WT CAC,即風(fēng)力發(fā)電機(jī)認(rèn)證咨詢委員會(huì)(Wind TurbineCertification Advisory Committee)。WT CAC作為CAB下的工作組,圍繞著IEC61400-22展開風(fēng)電認(rèn)證體系的建立。
2013年4月,在日本京都召開的第5次WT-CAC會(huì)議上,第一次提到了同時(shí)包括海洋能與光伏的為自身行業(yè)服務(wù)的認(rèn)證體系即IECRE的概念。作為會(huì)議上對(duì)未來(lái)發(fā)展方向的認(rèn)同的產(chǎn)物,大會(huì)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(huì)議在Greenville(格林威爾,美國(guó))召開。會(huì)議全面闡述了IECRE體系的框架,職責(zé)和目標(biāo),并詳細(xì)討論了從WT CAC到IECRE體系下風(fēng)能委員會(huì)(WE OMC)的過(guò)渡方案以及IEC61400-22到IECRE體系風(fēng)能認(rèn)證規(guī)則的過(guò)渡方案。
2014年9月,第一次IECRE管理委員會(huì)REMC會(huì)議在美國(guó)Boulder召開,會(huì)議上成立了6個(gè)負(fù)責(zé)體系規(guī)則制定的工作組,即業(yè)主、認(rèn)證機(jī)構(gòu)、檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室、設(shè)備供應(yīng)商、小風(fēng)機(jī)及規(guī)則制定組。同時(shí)成立了WE OMC(wind energy operational management committee),PV(太陽(yáng)能) OMC和ME(海洋能) OMC,IECRE體系正式運(yùn)作。
作為一個(gè)全球性體系,國(guó)際化參與程度是IECRE體系建立和運(yùn)作的基石。歷次WT CAC會(huì)議和IECRE會(huì)議中國(guó)都參與其中。作為風(fēng)電大國(guó),中國(guó)的全程參與為體系的成功建立和運(yùn)作帶來(lái)了巨大的動(dòng)力和信心。’
2012年2月北京的WT CAC會(huì)議上,認(rèn)監(jiān)委作了“中國(guó)風(fēng)電認(rèn)證發(fā)展情況”的報(bào)告,詳細(xì)介紹了中國(guó)風(fēng)電行業(yè)發(fā)展、認(rèn)證管理體系、認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)、認(rèn)證機(jī)構(gòu)、認(rèn)證模式以及國(guó)際采信和互認(rèn),取得了巨大的反響,使得國(guó)際上對(duì)中國(guó)風(fēng)電認(rèn)證有了一個(gè)全面和深入的了解。
金風(fēng)科技作為風(fēng)電行業(yè)的領(lǐng)頭軍,對(duì)IEC體系的格局高度重視,作為設(shè)備制造商工作組的一員,協(xié)同產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、檢測(cè)、認(rèn)證,從程序規(guī)則到技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),從框架構(gòu)建到實(shí)際執(zhí)行進(jìn)行全方位參與,積極推動(dòng)IEC國(guó)際先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)和經(jīng)驗(yàn)的消化、吸收與再創(chuàng)新。
3. IEC風(fēng)電標(biāo)準(zhǔn)體系發(fā)展
TC88在1994年發(fā)布了第1份風(fēng)電統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)——IEC61400-1第一版《風(fēng)力發(fā)電機(jī)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(fēng)力發(fā)電機(jī)組各個(gè)方面的標(biāo)準(zhǔn)的制定和維護(hù),出臺(tái)了一系列IEC61400技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
目前,TC88委員會(huì)下有22個(gè)工作組負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)的起草、修訂和維護(hù)工作。這些標(biāo)準(zhǔn)涵蓋了風(fēng)電行業(yè)從整機(jī)到部件的設(shè)計(jì)以及測(cè)試要求。有些標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)經(jīng)過(guò)數(shù)次的修改,標(biāo)準(zhǔn)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(huì)對(duì)臺(tái)風(fēng)設(shè)計(jì)等級(jí)、低電壓穿越、低溫環(huán)境、地震等做出定義。對(duì)故障工況、緊急停機(jī)及遠(yuǎn)程控制、電氣系統(tǒng)與機(jī)械結(jié)構(gòu)的描述也更加明確與詳盡。
在IEC61400-12中,補(bǔ)充了場(chǎng)地評(píng)估流程的詳細(xì)描述瞬態(tài)。對(duì)當(dāng)下發(fā)展趨于成熟的風(fēng)速測(cè)量方法做了增加,如遙感測(cè)風(fēng)技術(shù)、測(cè)風(fēng)設(shè)備標(biāo)定方法說(shuō)明,引入了風(fēng)輪等效風(fēng)速的概念。
得益于行業(yè)的發(fā)展帶動(dòng)作用,服務(wù)于部件認(rèn)證、整機(jī)認(rèn)證與項(xiàng)目認(rèn)證的IEC 61400系列標(biāo)準(zhǔn)在技術(shù)細(xì)節(jié)與要求上越來(lái)越透明與完善。
中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)下的風(fēng)力機(jī)械委員會(huì)(風(fēng)標(biāo)委)已將11個(gè)IEC61400系列標(biāo)準(zhǔn)引入中國(guó)風(fēng)電的GB系列標(biāo)準(zhǔn)。
在中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)的組織下,認(rèn)證機(jī)構(gòu)、測(cè)試實(shí)驗(yàn)室與設(shè)備制造商和研究機(jī)構(gòu)持續(xù)跟蹤并參與了IEC 61400系列標(biāo)準(zhǔn)的起草和修訂。
三、展望與挑戰(zhàn)
風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的認(rèn)證趨勢(shì)仍是使用IEC 61400-22模式,部分原因是風(fēng)電場(chǎng)開發(fā)商的要求,它們?cè)诤贤镆缶哂谢贗EC標(biāo)準(zhǔn)的型式認(rèn)證證書。對(duì)于我國(guó)來(lái)說(shuō),在當(dāng)前倡導(dǎo)國(guó)際產(chǎn)能合作、踐行“一帶一路”的大背景下,風(fēng)電產(chǎn)業(yè)“走出去”已是必然之勢(shì)。而風(fēng)電產(chǎn)品認(rèn)證作為市場(chǎng)準(zhǔn)入條件已逐漸成為各國(guó)的普遍要求。掌握國(guó)際接軌的風(fēng)能認(rèn)證體系,作為跨越技術(shù)性貿(mào)易壁壘的主要方法,將有力地推動(dòng)和促進(jìn)我國(guó)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)進(jìn)軍海外市場(chǎng)。
隨著風(fēng)電行業(yè)的發(fā)展以及對(duì)風(fēng)電機(jī)組技術(shù)研究的進(jìn)一步深入,相應(yīng)的設(shè)計(jì)認(rèn)證規(guī)范也在不斷的進(jìn)行更新,趨于更加完整、更加專業(yè)、更加適應(yīng)于當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)況條件。如以上提到的日本及一些別的國(guó)家試圖將IEC風(fēng)電標(biāo)準(zhǔn)作為其國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),尤其是亞洲。隨著國(guó)家對(duì)可再生能源的激勵(lì)政策,IEC標(biāo)準(zhǔn)的市場(chǎng)需求會(huì)越來(lái)越大。這樣會(huì)隨之帶來(lái)一個(gè)問(wèn)題,那就是隨著國(guó)家委員的增加與認(rèn)證需求加大,將各國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)與IEC標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行協(xié)同管理存在很大的挑戰(zhàn)。
與此同時(shí),國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)的轉(zhuǎn)化尚需進(jìn)一步加快,從關(guān)鍵技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)研制著手,急需建立起先進(jìn)的、與國(guó)際業(yè)務(wù)接軌的標(biāo)準(zhǔn)體系。
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