1.國際風力發電機組標準、檢測及認證發展情況 

1.1.1 早期風電設備標準發展史 

國際風電設備的檢測認證已有30多年的歷史。20世紀70年代，丹麥基于當時的工業標準，制定了本國的風電機組檢測和認證制度，1979年得到正式批準，確定私人投資風電若想獲得國家補助需要通過RIS?國家實驗室的測試和資質認證1。 

1980年至1995年間，風電在國際范圍內廣泛發展，為了保障風力發電機組的質量、安全，推進風電機組國際貿易的發展，各風電先進國家相繼出臺了風力發電機組設計、質量及安全相關的標準/指南草案。1985年，荷蘭電工技術委員會（NEC88）頒布了風力發電機組安全設計指南，加拿大標準協會頒布了適用于本國的小型風電機組安全設計標準。1986年，德國第三方認證機構德國勞埃德船級社（Germainscher Lloyd，簡稱GL）提出了第一個適用于風電機組型式認證和項目認證的規范。1987年，國際電工技術委員會（IEC）成立了88技術委員會（Technical Committee-88，簡稱TC 88），同年TC-88基于GL規范發布了風力發電機組安全要求標準2。1988年，丹麥、德國、荷蘭和國際能源署（IEA）又陸續公布了風電機組驗收操作規范與指南。1992年丹麥公布丹麥標準（DS）DS 472。1994年，美國能源部（DOE）開始組織實施風力發電機組研究計劃，計劃通過項目實施初步形成美國風電產業認可的基礎標準協議。早期風電設備的檢測認證主要發生在歐洲，這與歐洲在風電技術與風電產業方面的發展密切相關。一方面歐洲風電產業的發展促使了檢測認證制度及標準的出臺，使歐洲后來擁有世界上最完善的風電標準、檢測及認證制度；另一方面檢測認證的發展和完善又有力地推動了歐洲風電產業的發展，使歐洲在風電技術與風電產業方面始終處于世界領先地位。作為風電設備認證史上的第一批認證標準與指南，這些標準草案、規則、指南的頒布和試行為后來國際風電認證體系的建立和完善提供了基礎和指導。

1.1.2 IEC風電設備系列標準形成 

隨著風電在世界范圍內的蓬勃發展，風力發電機組貿易也逐步由國內走向國際。面對各國認證機構和各自不同的規則和要求，欲獲得國際貿易權，風力發電機組往往需要得到各國認證機構的認證。為避免重復認證，歐盟建議建立IEC標準，以便統一認證規則和要求。在風電機組標準化方面，國際標準化組織（ISO）與IEC達成協議，由IEC領導風能行業的標準化。 

1995年IEC TC 88開始風電機組認證程序國際標準化的研究，并最終由IEC認證評估委員會于2001年發布了第一版《IEC WT01風力發電機組合格認證-規則及程序》，隨后TC 88逐步發布了IEC 61400系列標準，并根據標準實施和風電行業發展情況不斷修訂原標準、開發新標準。目前IEC 61400系列風電機組標準包括了風電機組設計要求、葉片測試、功率特性測試、噪聲、載荷測量等，IEC標準，以便統一認證規則和要求。在風電機組標準化方面，國際標準化組織（ISO）與IEC達成協議，由IEC領導風能行業的標準化。 

1995年IEC TC 88開始風電機組認證程序國際標準化的研究，并最終由IEC認證評估委員會于2001年發布了第一版《IEC WT01風力發電機組合格認證-規則及程序》。

隨后TC 88逐的年增長率一直高于15%，近六年（2005年-2009年）年均增長率更是高于27%。截至2009年底，全球累計風電機組裝機容量159GW，其中2009年新增裝機38GW，接近累計裝機容量的1/4，創造了年新增裝機容量的新記錄。截至2009年底，全球已有超過100個國家涉足風電開發，其中有17個國家累計裝機容量超過百萬千瓦。 隨著風電產業的迅速發展，越來越多發展風電的國家認識到對風電設備進行檢測和認證的必要性，包括丹麥、德國、荷蘭、挪威、西班牙、瑞典、美國、印度在內的很多國家已經建立風電設備檢測和認證體系。 

目前，IEC 61400系列標準已成為各國進行風電設備認證的基礎標準。各國的風電機組標準、檢測、認證規則圍繞IEC 61400系列標準建立，相互之間有較大的共性，這大大促進了國家間風電機組認證的發展。例如荷蘭、德國和丹麥承認彼此的檢測結果。然而，由于地方法規和具體情況不同，各國在制定自己的風電機組標準、認證規則時，也會結合本國的實際情況提出一些要求。例如，丹麥型式認證要求風電機組必須進行噪聲測試、葉片反射特性測試，而德國認證則對風電機組塔基提出了專門的要求。除IEC 61400系列標準外，國際上使用較多的風電機組認證規范還有GL的風力發電機組認證指南、DNV的風力發電機組設計指南等。 

1.2 IEC WT 01認證模式簡介 

IEC WT01將風電機組認證分為型式認證、項目認證和部件認證。 

1.2.1 型式認證 

型式認證涉及風電機組的各個方面，包括塔架以及塔架和地基之間的連接型式，還包括風電機組設計時對地基提出的要求，甚至可能包括一個或多個地基設計方案。型式認證的目的是確認風電機組型式的設計和制造符合設計條件、指定標準和其他技術要求。必須有證據表明該風電機組可以按照設計文件進行安裝、運行和維修。型式認證適用于一系列具有相同設計和制造工藝的風電機組。

型式認證包括如下4項必選模塊和2項可選模塊：1.2.2 項目認證 

項目認證證書是針對一臺或多臺風電機組簽發的，包括塔基以及對特定安裝場地條件的評估。項目認證證書的簽發是在型式認證的基礎上，通過場地評估和塔基設計評估完成的。項目認證的目的是評估確認已通過型式認證的風電機組和對應的塔基設計是否能滿足特定風電場的外界條件、適用的建筑和電力法規及其他相關要求。認證機構應評估確認場地的風況和其他環境條件、電網條件以及土壤特性是否和擬安裝風電機組的設計以及塔基設計一致。 

對獲得型式認證的風電機組，項目認證由如下圖1-2的必選模塊和可選模塊組成。部件認證的目的是確認指定型號的風電機組所用的部件是按設計條件、指定標準和其他技術要求進行設計和制造的。 

部件認證由以下模塊組成： —設計評估； —型式試驗； —制造能力評估； —最終評估。 上述模塊均為必選模塊。 

部件認證的程序和標準中規定的型式認證程序相一致。模塊的具體內容取決于申請認證的具體部件。每個模塊的評估結果滿足要求后均可出具符合證明。

2 .中國風電標準概況及問題分析 

2.1 中國風電標準概況 

中國風電標準包括國家標準、行業標準（電力行業標準、機械行業標準等），內容涉及風電機組整機、零部件、材料、設計、測試等多個方面。中國現行的風電國家標準52個（含離網型/小型風電機組標準），其中11個由IEC標準、1個由AWEA標準轉化而來，這12項標準涵蓋安全要求、功率特性試驗、噪聲測試、機械載荷測試、電能質量測試、風資源評估以及雷電防護、葉片測試等風電機組認證的關鍵要求，如下表2-1。除這些國家標準外，在風電設備檢測認證中還常用到機械、電力等行業的相關標準，如電力行業標準《DL/T 5191-2004 風力發電場項目建設工程驗收規程》、機械行業標準《JB/T 10427-2004 風力發電機組一般液壓系統》等。從現行標準及標準計劃情況看，隨著我國風電產業的發展壯大，中國風電設備標準化工作在政府及企事業單位的支持和重視下得以穩步推進。一方面，從事風電產業的企事業單位都積極參與到風力發電機組標準的制修訂工作中來，另一方面，風力發電機組標準也為中國風電產業做出相應的貢獻，標準化意識已被大部分風電產業的企事業單位所接受。伴隨著我國風電行業的發展，我國風電標準化體系也在逐步建立和完善，風力發電機組技術術語、機組設計要求、零部件設計要求、試驗檢測等方方面面的標準已經基本上覆蓋了風力發電產業的各主要環節（參見附錄A 中國并網型風電設備標準內容提要），在風電機組整機、部件的設計、制造、采購、使用及維護過程中廣泛應用，也在我國風電設備質量檢測、認證以及風電場開發等領域發揮了重要的技術指導作用。 

國家相關政府部門在加快推進風電行業標準建設方面發揮了不可替代的作用。2009年，國務院38號文明確提出要“建立和完善風電裝備標準、產品檢測和認證體系”。為落實此文件規定，規范我國風電產業發展，建立完善的風電標準化體

要求可能有所不同，例如各國建筑法規、電網等都對在本國安裝的風電設備有不同的要求，對此國際標準也采取了一些較為靈活的做法，使得各國的風電標準共存。 

近十年來風電行業快速發展，新材料（如碳纖維、稀土永磁材料）、新工藝（如葉片真空灌注）、新技術（如永磁發電）逐步在風電設備中應用，風電機組單機容量不斷增長，海上風電進入規模化開發階段，風電產業取得了長足進步。為適應風電行業發展需要，IEC TC 88對風電設備檢測認證的基本規范做了較大的修訂，并于2010年5月頒布了替代IEC WT 01的IEC 61400-22 風力發電機組符合性檢測及認證。隨著時間推移，風電標準也必將隨著風電行業的發展而不斷更新、改版向前推進。 

3.存在的問題 

目前，中國風電產業的規模和發展速度已經在全球位居前列，但中國的風電產業標準體系卻還沒達到與之相稱的國際地位。 

（1） 現有標準不完全適應中國狀況 

我國有關風力發電機組的產品標準、檢測標準已經基本齊全。但是，這些標準多數直接等同采用了IEC標準，而IEC標準在制定時并沒有考慮中國的風況和環境條件，這就導致了這些標準不適合中國的情況。一些重要的基本標準，如GB 18451.1-2001“風力發電機組安全要求”是風力發電機組設計和認證的基本依據，該標準直接等同采用了IEC 61400-1標準，該標準是否適合我國風況的具體特點沒有經過驗證，不能完全適應我國的風況及氣候特點。例如：在西北地區，如果按照IEC 61400－1標準中50年3秒平均極端風速等于年平均風速的7倍設計，設計的風機制造成本增大，不經濟；而在東南沿海地區，按同樣標準設計的風機可能會強度不足，使用壽命不夠。 

（2） 中國特殊風況條件風電標準缺失 

我國現有的風電標準多采用IEC標準，但我國地域廣闊，氣候條件多樣，與IEC標準所基于的歐洲環境條件有明顯的差別。如臺風、高原等特殊環境條件在歐洲各風電先進國家根本不存在，IEC也沒有相關的標準，但在我國風電開發地區卻廣泛存在。我國東南沿海大部分風電開發區都面臨臺風問題，臺風對風電機組安全影響很大；我國云貴高原、青藏高原等海拔2000m以上的高原地區，溫度低、空氣密度低，環境條件的變化可能會引起電氣部件絕緣要求、機械部件運行要求發生變化。這些環境條件對風電機組的設計要求和安裝規范等都有特殊的要求，但目前我國乃至全球都沒有臺風、高原區風電設備標準。 

此外，如低溫情況，歐洲風電開發也有同樣的問題，但歐洲全年平均風速變化不大，低溫狀況主要指結冰問題嚴重，而我國的低溫情況不僅結冰，還有冬季低溫期風速大的問題。關于低溫風電機組技術要求，國際上并沒有明確的標準可依，GL僅針對歐洲的情況，有一個供參考的技術筆記。中國目前正在進行這方面的探討，建議在風電機組設計之初，將綜合考慮溫度和風速對機組電氣和機械部件的影響，對材料、控制保護系統和加熱系統的要求作為制定中國低溫風電機組標準的基礎。 

（3） 標準修訂不及時 

標準制定的最佳時機是在技術初創期的2/3時間點到技術發展前期的1/3時間段內，而標準的修訂間隔對于發展中的產業而言最好在2-3年。中國風電產業正處于規模化發展階段，在過去的五年內更是實現了突飛猛進的發展，發展速度、發展規模均據世界前列，但中國風電標準的修訂速度卻遠落后于世界水平。目前，中國風電標準多等同或修改采用IEC標準，從IEC標準英文版轉化為中國標準需要一定的審查及行政審批時間，一定程度上造成了中國風電標準滯后。同時，由于產業快速發展帶來的對標準修訂和改進的需求，也沒有得到及時的滿足，落后于實際要求。 

(4)基礎標準有待完善 

根據風力發電機組的結構特點，風電行業結構強度分析通常依據相關的鋼結構標準或規范。如，對于風力發電機組結構中大量使用的焊接，在國標GB 50017-2003《鋼結構設計規范》和歐洲標準EuroCode3中均給出了焊縫強度分析的要求，但是具體要求有所不同，例如，對于常用的直角焊縫，GB50017中只需考慮垂直于焊縫的正應力和平行于焊縫的切應力，而EuroCode3中還考慮了垂直于焊縫的切應力的影響，另外，對于焊縫的S-N曲線，EuroCode3中給了更多結構細節類型的疲勞等級，對于復雜的結構形式，還給出了幾何應力法（熱點應力法）對應的疲勞等級，在實際工程中的適用性更強。