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1。 

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（Germainscher Lloyd，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（Technical Committee-88，简称TC 88），同年TC-88基于GL规范发布了风力发电机组安全要求标准2。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）DS 472。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，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。

1.1.2 IEC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IEC TC 88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《IEC WT01风力发电机组合格认证-规则及程序》，随后TC 88逐步发布了IEC 61400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IEC 61400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，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IEC TC 88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《IEC WT01风力发电机组合格认证-规则及程序》。

随后TC 88逐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，IEC 61400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IEC 61400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IEC 61400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。 

1.2 IEC WT 01认证模式简介 

IEC WT01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：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。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/T 5191-2004 风力发电场项目建设工程验收规程》、机械行业标准《JB/T 10427-2004 风力发电机组一般液压系统》等。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

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，风电产业取得了长足进步。为适应风电行业发展需要，IEC TC 88对风电设备检测认证的基本规范做了较大的修订，并于2010年5月颁布了替代IEC WT 01的IEC 61400-22 风力发电机组符合性检测及认证。随着时间推移，风电标准也必将随着风电行业的发展而不断更新、改版向前推进。 

3.存在的问题 

目前，中国风电产业的规模和发展速度已经在全球位居前列，但中国的风电产业标准体系却还没达到与之相称的国际地位。 

（1） 现有标准不完全适应中国状况 

我国有关风力发电机组的产品标准、检测标准已经基本齐全。但是，这些标准多数直接等同采用了IEC标准，而IEC标准在制定时并没有考虑中国的风况和环境条件，这就导致了这些标准不适合中国的情况。一些重要的基本标准，如GB 18451.1-2001“风力发电机组安全要求”是风力发电机组设计和认证的基本依据，该标准直接等同采用了IEC 61400-1标准，该标准是否适合我国风况的具体特点没有经过验证，不能完全适应我国的风况及气候特点。例如：在西北地区，如果按照IEC 61400－1标准中50年3秒平均极端风速等于年平均风速的7倍设计，设计的风机制造成本增大，不经济；而在东南沿海地区，按同样标准设计的风机可能会强度不足，使用寿命不够。 

（2） 中国特殊风况条件风电标准缺失 

我国现有的风电标准多采用IEC标准，但我国地域广阔，气候条件多样，与IEC标准所基于的欧洲环境条件有明显的差别。如台风、高原等特殊环境条件在欧洲各风电先进国家根本不存在，IEC也没有相关的标准，但在我国风电开发地区却广泛存在。我国东南沿海大部分风电开发区都面临台风问题，台风对风电机组安全影响很大；我国云贵高原、青藏高原等海拔2000m以上的高原地区，温度低、空气密度低，环境条件的变化可能会引起电气部件绝缘要求、机械部件运行要求发生变化。这些环境条件对风电机组的设计要求和安装规范等都有特殊的要求，但目前我国乃至全球都没有台风、高原区风电设备标准。 

此外，如低温情况，欧洲风电开发也有同样的问题，但欧洲全年平均风速变化不大，低温状况主要指结冰问题严重，而我国的低温情况不仅结冰，还有冬季低温期风速大的问题。关于低温风电机组技术要求，国际上并没有明确的标准可依，GL仅针对欧洲的情况，有一个供参考的技术笔记。中国目前正在进行这方面的探讨，建议在风电机组设计之初，将综合考虑温度和风速对机组电气和机械部件的影响，对材料、控制保护系统和加热系统的要求作为制定中国低温风电机组标准的基础。 

（3） 标准修订不及时 

标准制定的最佳时机是在技术初创期的2/3时间点到技术发展前期的1/3时间段内，而标准的修订间隔对于发展中的产业而言最好在2-3年。中国风电产业正处于规模化发展阶段，在过去的五年内更是实现了突飞猛进的发展，发展速度、发展规模均据世界前列，但中国风电标准的修订速度却远落后于世界水平。目前，中国风电标准多等同或修改采用IEC标准，从IEC标准英文版转化为中国标准需要一定的审查及行政审批时间，一定程度上造成了中国风电标准滞后。同时，由于产业快速发展带来的对标准修订和改进的需求，也没有得到及时的满足，落后于实际要求。 

(4)基础标准有待完善 

根据风力发电机组的结构特点，风电行业结构强度分析通常依据相关的钢结构标准或规范。如，对于风力发电机组结构中大量使用的焊接，在国标GB 50017-2003《钢结构设计规范》和欧洲标准EuroCode3中均给出了焊缝强度分析的要求，但是具体要求有所不同，例如，对于常用的直角焊缝，GB50017中只需考虑垂直于焊缝的正应力和平行于焊缝的切应力，而EuroCode3中还考虑了垂直于焊缝的切应力的影响，另外，对于焊缝的S-N曲线，EuroCode3中给了更多结构细节类型的疲劳等级，对于复杂的结构形式，还给出了几何应力法（热点应力法）对应的疲劳等级，在实际工程中的适用性更强。