国内外风电标准情况报告参考模板.docx
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国内外风电标准情况报告参考模板
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
1.1.1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RISØ国家实验室的测试和资质认证。
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（GermainscherLloyd，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（TechnicalCommittee-88，简称TC88），同年TC-88基于GL规范发布了风力发电机组安全要求标准。
1988年，丹麦、德国、荷兰和国际能源署（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）DS472。
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），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
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
（NEC88）
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
（IECTC88）
风力发电机组安全要求
1987
丹麦工程师协会
UdkasttilnormforLastogSikkerhedforVindmØllekonstruktioner
1988
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
1988
IEA
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-FC
04-80AL12926号合作协议
1.1.2IEC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IECTC88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《IECWT01风力发电机组合格认证-规则及程序》，随后TC88逐步发布了IEC61400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IEC61400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1-2IEC61400系列风电标准
标准号
标准名称
IEC61400-1
风力发电机组设计要求
IEC61400-2
小型风力发电机组安全要求
IEC61400-3
海上风力发电机组设计要求
IEC61400-11
噪声测试技术条件
IEC61400-12
风力发电机组功率性能测试技术条件
IEC/TS61400-13
机械载荷测试
IEC/TS61400-14
表面声功率级和音调值声明
IEC61400-21
并网风力发电机组电能品质测试与评估
IEC61400-22
风力发电机组符合性测试及认证
IEC/TS61400-23
风力发电机组叶片全尺寸试验
IEC61400-24
风力发电机组雷电防护
IEC61400-25
风电场监控用通讯系统
1.1.3国际风电设备标准发展现状
IEC61400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，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，IEC61400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IEC61400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IEC61400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。
1.2IECWT01认证模式简介
IECWT01将风电机组认证分为型式认证、项目认证和部件认证。
1.2.1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1-1IECWT01型式认证模块
1.2.2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的必选模块和可选模块组成。
图1-2IECWT01项目认证模块
1.2.3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/T5191-2004风力发电场项目建设工程验收规程》、机械行业标准《JB/T10427-2004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
序号
标准号
标准名称
采用国际标准程度
并网型风电机组
1
GB/T19072-2010
风力发电机组塔架
2
GB/T25381-2010
风力发电机组系列型谱
3
GB/T25383-2010
风力发电机组风轮叶片
4
GB/T25384-2010
风力发电机组风轮叶片全尺寸结构试验
MOD
5
GB/T25385-2010
风力发电机组运行及维护要求
6
GB/T25390-2010
风力发电机组球墨铸铁件
序号
标准号
标准名称
采用国际标准程度
7
GB/Z25425-2010
风力发电机组公称视在声功率级和音值
IDT
8
GB/Z25426-2010
风力发电机组机械载荷测量
MOD
9
GB/Z25427-2010
风力发电机组雷电防护
MOD
10
GB/Z25458-2010
风力发电机组合格认证规则及程序
NEQ
11
GB/T25386.1-2010
风力发电机组变速恒频控制系统第1部分：
技术条件
12
GB/T25386.2-2010
风力发电机组变速恒频控制系统第2部分：
试验方法
13
GB/T25387.1-2010
风力发电机组全功率变流器第1部分：
技术条件
14
GB/T25387.2-2010
风力发电机组全功率变流器第2部分：
试验方法
15
GB/T25388.1-2010
风力发电机组双馈式变流器第1部分：
技术条件
16
GB/T25388.2-2010
风力发电机组双馈式变流器第2部分：
试验方法
17
GB/T25389.1-2010
风力发电机组低速永磁同步发电机第1部分：
技术条件
18
GB/T25389.2-2010
风力发电机组低速永磁同步发电机第2部分：
试验方法
19
GB/T50571-2010
海上风力发电工程施工规范
20
GB/T23479.1-2009
风力发电机组双馈异步发电机第1部分：
技术条件
21
GB/T23479.2-2009
风力发电机组双馈异步发电机第2部分：
试验方法
22
GB/T19073-2008
风力发电机组齿轮箱
23
GB/T21407-2008
双馈式变速恒频风力发电机组
24
GB/T22516-2008
风力发电机组噪声测量方法
IDT
25
GB/T21150-2007
失速型风力发电机组
26
GB/T20319-2006
风力发电机组验收规范
27
GB/T20320-2006
风力发电机组电能质量测量和评估方法
IDT
28
GB/T19960.1-2005
风力发电机组第1部分：
通用技术条件
29
GB/T19960.2-2005
风力发电机组第2部分：
通用试验方法
30
GB/Z19963-2005
风电场接入电力系统的技术规定
31
GB/T19568-2004
风力发电机组装配和安装规范
32
GB/T19069-2003
风力发电机组控制器技术条件
33
GB/T19070-2003
风力发电机组控制器试验方法
34
GB/T19071.1-2003
风力发电机组异步发电机第1部分：
技术条件
序号
标准号
标准名称
采用国际标准程度
35
GB/T19071.2-2003
风力发电机组异步发电机第2部分：
试验方法
36
GB/T18451.2-2003
风力发电机组功率特性试验
IDT
37
GB/T18709-2002
风电场风能资源测量方法
38
GB/T18710-2002
风电场风能资源评估方法
NEQ
39
GB18451.1-2001
风力发电机组安全要求
IDT
40
GB/T2900.53-2001
电工术语风力发电机组
IDT
离网型/小型风电机组
1
GB/T25382-2010
离网型风光互补发电系统运行验收规范
2
GB/T13981-2009
小型风力机设计通用要求
3
GB/T20321.1-2006
离网型风能、太阳能发电系统用逆变器第1部分：
技术条件
4
GB/T20321.2-2006
离网型风能、太阳能发电系统用逆变器第2部分：
试验方法
5
GB/T10760.1-2003
离网型风力发电机组用发电机第1部分：
技术条件
6
GB/T10760.2-2003
离网型风力发电机组用发电机第2部分：
试验方法
7
GB/T19068.1-2003
离网型风力发电机组第1部分：
技术条件
8
GB/T19068.2-2003
离网型风力发电机组第2部分：
试验方法
9
GB/T19068.3-2003
离网型风力发电机组第3部分：
风洞试验方法
10
GB/T19115.1-2003
离网型户用风光互补发电系统第1部分：
技术条件
11
GB/T19115.2-2003
离网型户用风光互补发电系统第2部分：
试验方法
12
GB17646-1998
小型风力发电机组安全要求
EQV
从标准发布情况看，近年来，我国风电标准化进程明显加快，目前还有29个标准在制定过程中或已经上报审批，如表2-2所示。
表2-2风电国家标准计划项目
序号
项目编号
中文项目名称
归口
单位
采用国际标准号
备注
1
20083138-T-416
风电机组低温等级
416
2
20083139-T-416
风电机组生存风速等级
416
3
20070456-T-604
风力发电机组控制系统技术要求
TC50
4
20074721-T-604
直驱永磁风力发电机组第1部分：
技术条件
TC50
5
20074722-T-604
直驱永磁风力发电机组第2部分：
试验方法
TC50
6
20076818-T-524
风力发电场项目建设工程验收规程
524
7
20076828-T-524
海上风电场建设、运行维护规程
524
8
20080634-T-604
风力发电机组25-1部分风电场监控通讯-原理和模式综述
TC50
IEC61400-25-1:
2006
IDT
9
20080635-T-604
风力发电机组25-2部分风电场监控通讯-信息模式
TC50
IEC61400-25-2:
2006
IDT
10
20080636-T-604
风力发电机组25-3部分风电场监控通讯-信息交换模式
TC50
IEC61400-25-3:
2006
IDT
11
20080637-T-604
风力发电机组25-5部分：
风电场监控通讯-一致性试验
TC50
IEC61400-25-5:
2006
IDT
12
20081545-T-604
风力发电机组设计要求
（修订GB/T18451.1-2001）
TC50
IEC61400-1:
2005
MOD
13
20081547-T-604
风力发电机组功率特性试验
（修订GB/T18451.2-2003）
TC50
IEC61400-12-1:
2005
IDT
14
20083273-T-604
风力发电机组第25-4部分：
风电场监控通讯—变化到XML基础通讯
TC50
IEC61400-25-4
IDT
15
20083274-T-604
风力发电机组第25-6部分：
风电场监控通讯—环境监视逻辑类和数据类
TC50
IEC61400-25-6
IDT
16
20083276-T-604
风力发电机组声功率级和音值
TC50
IEC61400—14
IDT
17
20083277-T-604
风力发电机组双馈式变桨距装置
TC50
18
20090600-T-604
额定电压0.6/1kV橡胶绝缘和护套风力发电用耐扭软电缆
TC213
19
20090651-T-605
风力发电塔用结构钢板
TC183
20
20090818-T-609
风力发电导流罩用复合材料
TC39
21
20090819-T-609
风力发电机舱罩用复合材料
TC39
22
20100751-Q-604
电力变压器第16部分风力发电用变压器
TC44
IEC60076-16
MOD
23
20100772-T-604
高原用风力发电设备环境技术要求
TC330
24
20100824-T-605
风力发电用轴承钢
TC183
25
20100872-T-604
低温型风力发电机组
TC50
26
20100873-T-604
海上风力发电机组设计要求
TC50
IEC61400-3:
2009ED.1.0
IDT
27
20100874-T-604
台风型风力发电机组
TC50
28
20101829-T-604
小型风力发电机组设计要求
（修订GB17646-1998）
TC50
IEC61400-2:
2006
IDT
29
20091428-T-613
风电场接入电力系统技术规定
（修订GB/Z19963-2005）
613
从现行标准及标准计划情况看，随着我国风电产业的发展壮大，中国风电设备标准化工作在政府及企事业单位的支持和重视下得以稳步推进。
一方面，从事风电产业的企事业单位都积极参与到风力发电机组标准的制修订工作中来，另一方面，风力发电机组标准也为中国风电产业做出相应的贡献，标准化意识已被大部分风电产业的企事业单位所接受。
伴随着我国风电行业的发展，我国风电标准化体系也在逐步建立和完善，风力发电机组技术术语、机组设计要求、零部件设计要求、试验检测等方方面面的标准已经基本上覆盖了风力发电产业的各主要环节（参见附录A中国并网型风电设备标准内容提要），在风电机组整机、部件的设计、制造、采购、使用及维护过程中广泛应用，也在我国风电设备质量检测、认证以及风电场开发等领域发挥了重要的技术指导作用。
国家相关政府部门在加快推进风电行业标准建设方面发挥了不可替代的作用。
2009年，国务院38号文明确提出要“建立和完善风电装备标准、产品检测和认证体系”。
为落实此文件规定，规范我国风电产业发展，建立完善的风电标准化体系，2010年3月29日国家能源局在京组织召开能源行业风电标准化工作会议，全面启动我国风电标准体系建设。
会议上国家能源局宣布成立了能源行业风电标准建设领导小组、能源行业风电标准建设专家咨询组，同时建立能源行业风电标准化技术委员会（以下简称标委会），由标委会根据职责分工设立标准制定工作组，全面启动包括风电场规划设计、风电场施工与安装、风电场运行维护管理、风电场并网管理技术、风电机械设备、风电电器设备6大类标准在内的风电标准体系建设，每大类包括若干条具体标准，集中收入会议上发布的《风电标准体系框架（讨论稿）》（以下简称《标准框架》）中。
有国家政府部门参与和协调，《标准框架》将对未来风电标准的制修订起到重要的指导作用。
2.2标准在风电设备检测认证中的应用
标准和规范是进行检测认证的基础，在检测认证实施过程中得以应用。
风电设备的检测认证是一个复杂且系统的过程，涉及大量的标准，在认证的不同阶段可能需要不同的标准。
我国风电认证的指导性技术标准GB/Z25458-2010《风力发电机组合格认证规则及程序
》，将风电机组认证分为风电机组整机认证和风电机组关键零部件认证。
整机认证包括设计认证、型式认证和项目认证，关键零部件认证包括叶片认证、齿轮箱认证，发电机认证等。
进行风电设备认证时，认证机构根据客户产品类型、申请证书的种类、等级等，决定具体依据哪些标准执行，或根据客户指定的标准对其产品进行认证，评估其产品是否符合该项标准。
风电机组技术涉及范围广，专业性和技术性都很强，风电设备认证不仅需要风电专业标准，还需要大量的零部件标准及其它行业标准的支持，如对风电机组进行设计评估和特定场址评估时，需要采用螺栓、刚结构、轴承等相关的国家标准，对风电机组的压力系统或电磁兼容性进行评估时，要参照相关的电气行业标准和机械行业标准。
另外，部分申请风电设备认证的客户考虑到开拓国外市场的需要，要求根据国外或国际标准对产品进行认证，因此，我国风电设备认证机构也熟知并大量采用了国际标准。
本项目通过对认证机构的访谈和深入调研，按照认证机构在执行风电设备认证时检索标准的习惯，参考标准性质及其在检测认证中的使用范围，将我国认证机构常用的风电标准构成归纳如图2-1所示，并将认证中直接引用的标准分类归纳如附件B我国风电认证标准数据库。
风电检测认证的特殊性和复杂程度从附录B可窥一斑：
仅认证过程中需要直接采用的标准就多达110余项，这还不包括上述标准汇总引用的相关标准。
图2-1我国认证机构常用的风电标准数据库结构图
在附录B中，除ISO和IEC系列技术标准外，各国对风电设备检测认证的要求可能有所不同，例如各国建筑法规、电网等都对在本国安装的风电设备有不同的要求，对此国际标准也采取了一些较为灵活的做法，使得各国的风电标准共存。
近十年来风电行业快速发展，新材料（如碳纤维、稀土永磁材料）、新工艺（如叶片真空灌注）、新技术（如永磁发电）逐步在风电设备中应用，风电机组单机容量不断增长，海上风电进入规模化开发阶段，风电产业取
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