智库丨风能认证体系发展

　　本文针对IEC（International Electric Committee，下文指IEC）即国际电工委员会在风能领域开发国际标准、进行体系合格评定的工作范围，结合风能认证体系的发展，认为认证的市场需求将进一步扩大，IEC标准也将继续作为认证基准。同时，指出各个国家将针对各自不同地区特有风况开展特色风机的设计与认证标准的转化、开发。最后，提出全球化认证背景下面临的协同挑战。
　　一、前言
　　风力发电机组是全球绿色能源需求与科学技术进步的产物，风电对能源的贡献正在扮演越来越重要的角色。MW级别以上的风力发电机组都会有认证要求，而且主要零部件的认证也变得越来越普遍。风力发电机组认证历史已经长达30年，已在世界范围内有不同范围、程度的应用。
　　风力发电机组的认证目前按照IEC61400-22风力发电机组合格测试和认证进行，此合格评定程序依照有关标准和相关技术要求，对风力发电机组的安全性、可靠性、性能、测试及电网的相容性等方面进行认证。
　　在此基础上，随着技术标准的完善，风电认证体系在经历了从无到有过程之后，得到了进一步的发展。
　　二、IEC简介
　　1. IEC是什么？
　　IEC通过国际标准制定与合格评定两方面工作来规范国际市场。旨在积极推动国际贸易、促进经济增长，并确保开发安全高效、环境友好的产品、体系与服务。
　　IEC的愿景是通过IEC标准及合格评定程序为国际贸易提供交钥匙方案。
　　IEC的使命是在电工领域，成为提供全球范围内认可的标准、合格评定体系及相关服务的领导者，从而提升用户体验、促进国际贸易。各个国家统一采用IEC国际标准及进行合格评定体系，可以实现国际互认，有利于开发新的市场、促进国际贸易、实现经济的增长。IEC标准制定及合格评定体系围绕国际贸易组织WTO的TBT（Technical Barriers to Trade）协议开展，基于此，WTO成员国将IEC国际标准及合格评定活动作为其国家标准、强制性技术规范及合格评定实践的基准。
　　2.IEC风电认证体系发展简介
　　如上所述，早期风电设备的检测认证主要发生在欧洲。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。1980年之后，随着风电行业的发展，荷兰和德国等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，然而此时的风电标准仍停留在各个国家独立制定的阶段。
　　随着风电行业在全球范围内的发展，行业对一个国际性统一的风电标准的需求越来越大。
　　国际电工技术委员会（IEC）下的标准化管理委员会（Standardization Management Board，简称SMB，负责IEC国际技术标准的制定，维护和管理工作）在1987年为风电行业成立了一个新的技术委员会——Technical Committee-88（简称TC 88），该委员会负责制定统一的风力发电机相关标准，即IEC61400系列标准。
　　统一的风电标准极大地促进了风电行业在全球范围内的规范化，并且使得风力发电机组贸易由国内市场走向国际市场。然而，面对各国认证机构和各自不同的规则和要求，TC88察觉到了行业对于统一的检测认证规则的需求。
　　在这样的背景下，TC88在1995年着手编写了一份风电认证体系合格评定规则的标准，也就是IEC61400-22的初版。
　　在2005-2007期间TC88展开了IEC61400-22第2版的修订工作。而在修订的过程中，TC88认识到IEC关于传统行业认证模式的要求不适用于现有的风电行业所认同的认证模式，于是希望建立一个风电行业的认证体系。作为第一步，TC88提出首先成立一个合格评定咨询委员会。
　　于是，2010年TC88在Boulder召开的会议上成立了WT CAC，即风力发电机认证咨询委员会（Wind TurbineCertification Advisory Committee）。WT CAC作为CAB下的工作组，围绕着IEC61400-22展开风电认证体系的建立。
　　2013年4月，在日本京都召开的第5次WT-CAC会议上，第一次提到了同时包括海洋能与光伏的为自身行业服务的认证体系即IECRE的概念。作为会议上对未来发展方向的认同的产物，大会成员起草了IECRE体系的白皮书（White Paper）以及基本规则（Basic Rules）。
　　2014年5月，最后一次WT-CAC会议在Greenville（格林威尔，美国）召开。会议全面阐述了IECRE体系的框架，职责和目标，并详细讨论了从WT CAC到IECRE体系下风能委员会（WE OMC）的过渡方案以及IEC61400-22到IECRE体系风能认证规则的过渡方案。
　　2014年9月，第一次IECRE管理委员会REMC会议在美国Boulder召开，会议上成立了6个负责体系规则制定的工作组，即业主、认证机构、检测实验室、设备供应商、小风机及规则制定组。同时成立了WE OMC（wind energy operational management committee），PV（太阳能） OMC和ME（海洋能） OMC，IECRE体系正式运作。
　　作为一个全球性体系，国际化参与程度是IECRE体系建立和运作的基石。历次WT CAC会议和IECRE会议中国都参与其中。作为风电大国，中国的全程参与为体系的成功建立和运作带来了巨大的动力和信心。’
　　2012年2月北京的WT CAC会议上，认监委作了“中国风电认证发展情况”的报告，详细介绍了中国风电行业发展、认证管理体系、认证标准、认证机构、认证模式以及国际采信和互认，取得了巨大的反响，使得国际上对中国风电认证有了一个全面和深入的了解。
　　金风科技作为风电行业的领头军，对IEC体系的格局高度重视，作为设备制造商工作组的一员，协同产业标准、检测、认证，从程序规则到技术标准，从框架构建到实际执行进行全方位参与，积极推动IEC国际先进标准和经验的消化、吸收与再创新。
　　3. IEC风电标准体系发展
　　TC88在1994年发布了第1份风电统一标准——IEC61400-1第一版《风力发电机组——第一部分：安全性要求》，随后TC88的工作组将其工作延伸到风力发电机组各个方面的标准的制定和维护，出台了一系列IEC61400技术标准。
　　目前，TC88委员会下有22个工作组负责标准的起草、修订和维护工作。这些标准涵盖了风电行业从整机到部件的设计以及测试要求。有些标准已经经过数次的修改，标准的数量和覆盖范围也在不断增加。如：
　　在2016年3月底发布的IEC 61400-1第四版中，将会对台风设计等级、低电压穿越、低温环境、地震等做出定义。对故障工况、紧急停机及远程控制、电气系统与机械结构的描述也更加明确与详尽。
　　在IEC61400-12中，补充了场地评估流程的详细描述瞬态。对当下发展趋于成熟的风速测量方法做了增加，如遥感测风技术、测风设备标定方法说明，引入了风轮等效风速的概念。
　　得益于行业的发展带动作用，服务于部件认证、整机认证与项目认证的IEC 61400系列标准在技术细节与要求上越来越透明与完善。
　　中国标准化管理委员会下的风力机械委员会（风标委）已将11个IEC61400系列标准引入中国风电的GB系列标准。
　　在中国标准化委员会的组织下，认证机构、测试实验室与设备制造商和研究机构持续跟踪并参与了IEC 61400系列标准的起草和修订。
　　三、展望与挑战
　　风力发电机组的认证趋势仍是使用IEC 61400-22模式，部分原因是风电场开发商的要求，它们在合同里要求具有基于IEC标准的型式认证证书。对于我国来说，在当前倡导国际产能合作、践行“一带一路”的大背景下，风电产业“走出去”已是必然之势。而风电产品认证作为市场准入条件已逐渐成为各国的普遍要求。掌握国际接轨的风能认证体系，作为跨越技术性贸易壁垒的主要方法，将有力地推动和促进我国风电产业进军海外市场。
　　随着风电行业的发展以及对风电机组技术研究的进一步深入，相应的设计认证规范也在不断的进行更新，趋于更加完整、更加专业、更加适应于当地的风况条件。如以上提到的日本及一些别的国家试图将IEC风电标准作为其国家标准，尤其是亚洲。随着国家对可再生能源的激励政策，IEC标准的市场需求会越来越大。这样会随之带来一个问题，那就是随着国家委员的增加与认证需求加大，将各国的标准与IEC标准进行协同管理存在很大的挑战。
　　与此同时，国内标准的转化尚需进一步加快，从关键技术的标准研制着手，急需建立起先进的、与国际业务接轨的标准体系。