文 | 張世惠，張少為，陳靈銳

建立風(fēng)電保險風(fēng)險等級劃分標(biāo)準(zhǔn)研究﹡

文 | 張世惠，張少為，陳靈銳

概述

目前國內(nèi)風(fēng)電項目中產(chǎn)品設(shè)計、制造、工程運輸安裝和運行維護的各個環(huán)節(jié)都出現(xiàn)過各類事故，造成設(shè)備損毀和人員傷亡。風(fēng)電場存在上述問題可能是短時間大規(guī)模風(fēng)電設(shè)備應(yīng)用技術(shù)經(jīng)驗不夠成熟等原因?qū)е?。隨著國內(nèi)風(fēng)電機組逐步出質(zhì)保期，大部件如齒輪箱、發(fā)電機、葉片等出險以及機器整體損毀的幾率將逐年提高。一些風(fēng)電業(yè)主或制造商購買了運輸和安裝險以及財產(chǎn)一切險、機損險、產(chǎn)品質(zhì)量險等保險，上述問題對于保險公司來講可能會增加賠率，勢必保費提高，甚至不再承保，對于整個行業(yè)發(fā)展十分不利，因此風(fēng)電風(fēng)險的識別及其標(biāo)準(zhǔn)的建立十分必要。

中國人保財險有限公司與美國安全檢測實驗室公司(UL)與UL旗下100%所有權(quán)的德國風(fēng)能研究院(UL－DEWI)就建立完成人保財險風(fēng)電風(fēng)險評估標(biāo)準(zhǔn)框架進行合作研究，旨在為風(fēng)電行業(yè)風(fēng)險評估提供有效工具，做到風(fēng)電風(fēng)險評估的統(tǒng)一和有據(jù)可循。本項目深入研究風(fēng)電行業(yè)保險險種、國內(nèi)外風(fēng)險評估標(biāo)準(zhǔn)、案例等方面內(nèi)容，旨在建立風(fēng)電保險風(fēng)險評估標(biāo)準(zhǔn)。參照執(zhí)行該風(fēng)險評估標(biāo)準(zhǔn)，可促進保險公司在接入電網(wǎng)運行的風(fēng)電設(shè)備包括風(fēng)電場，分布式設(shè)備和獨立離網(wǎng)運行設(shè)備相關(guān)保險業(yè)務(wù)的開展。

本項目將充分利用UL和UL－DEWI國際品牌及所有的技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和保險行業(yè)評估業(yè)績經(jīng)驗并吸收借鑒國際上先進技術(shù)、經(jīng)驗和通行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，結(jié)合中國國內(nèi)風(fēng)電及人保風(fēng)險劃分、分析、評估方面的案例、經(jīng)驗和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，在風(fēng)險等級評價標(biāo)準(zhǔn)起草編制等方面進行咨詢。

風(fēng)電風(fēng)險分析

一、風(fēng)電風(fēng)險構(gòu)成及特點

（一）風(fēng)電風(fēng)險構(gòu)成

風(fēng)電風(fēng)險存在于政策、財務(wù)、自然災(zāi)害、技術(shù)設(shè)計及產(chǎn)品制造質(zhì)量、工程建設(shè)、運營和維護以及人身安全等風(fēng)電項目全過程。自然災(zāi)害、技術(shù)設(shè)計及產(chǎn)品制造質(zhì)量、工程建設(shè)、運營和維護、以及人身安全等是風(fēng)電風(fēng)險的重要組成部分。從風(fēng)險出險結(jié)果考慮，風(fēng)電風(fēng)險導(dǎo)致的事故通常是風(fēng)電設(shè)備事故(如部件葉片、齒輪箱、發(fā)電機；結(jié)構(gòu)性以及運輸、環(huán)境)和安全性事故(火災(zāi)、人身傷亡)。近幾年國外風(fēng)電事故發(fā)生次數(shù)統(tǒng)計見圖1。

（二）風(fēng)電風(fēng)險特點

（1）環(huán)境工況惡劣

風(fēng)電設(shè)備多數(shù)處于“三北”地區(qū)及高原和山區(qū)，環(huán)境工況惡劣，如冬季低溫、雷電、運輸?shù)缆凡?、沙塵暴、結(jié)冰、地震、山體滑波、暴雨

圖1 各類事故統(tǒng)計分布圖

注：截至2014年3月底的統(tǒng)計，共計1549次事故，資料來源：www.caithnesswindfarms.co.uk (雪)。設(shè)備運輸(如葉片超長)、安裝和運行存在多重風(fēng)險隱患，如果設(shè)計制造、運行維護方面風(fēng)險控制措施不到位，設(shè)備損毀風(fēng)險加大。風(fēng)電常需進行高空作業(yè)，且地處偏遠(yuǎn)，風(fēng)電機組分布分散，場內(nèi)道路通行困難，給人員安全和設(shè)備及時維護帶來風(fēng)險。

（2）風(fēng)能資源不確定性

風(fēng)能資源是隨著年度交替變化的，不同年份發(fā)電量不同，國外已經(jīng)有保險公司承保這種險種。風(fēng)電場需要更加高精度的風(fēng)能預(yù)測體系，包括年度超長期的預(yù)測，以確保風(fēng)險在可控范圍內(nèi)。

在風(fēng)電場建設(shè)之前，風(fēng)能資源測試位置選擇錯誤、地形影響、計算模型錯誤、儀器誤差等因素，都會導(dǎo)致可行性研究結(jié)論風(fēng)能資源分析錯誤，以至機組選型和財務(wù)結(jié)論錯誤，最終導(dǎo)致風(fēng)電財務(wù)經(jīng)營風(fēng)險加大。

（3）產(chǎn)品技術(shù)質(zhì)量缺陷

風(fēng)電主設(shè)備即風(fēng)電機組生產(chǎn)商到2012年發(fā)展到近百家，除風(fēng)電機組供貨商外，隨之而起的是大量的風(fēng)電關(guān)鍵部件供應(yīng)商，如葉片、齒輪箱、發(fā)電機、變流器等。風(fēng)電多數(shù)供貨商及業(yè)主是2006年以后開始搞風(fēng)電業(yè)務(wù)的，技術(shù)來源較為復(fù)雜，有些技術(shù)路線風(fēng)險很大。風(fēng)電行業(yè)前幾年超高速的發(fā)展也帶來了產(chǎn)品質(zhì)量風(fēng)險，各類質(zhì)量事故經(jīng)常發(fā)生(包括運輸、安裝、調(diào)試、運行、維護)。

（4）人為原因

風(fēng)電場曾多次發(fā)生由于廠家服務(wù)人員及業(yè)主現(xiàn)場人員操作不當(dāng)引起的人員和設(shè)備重大事故。因此人員培訓(xùn)尚有差距，需要提高人員正確處理故障能力及個人安全防護的能力。人為的維護不及時以及備件供應(yīng)不到位，也是發(fā)生事故的原因之一。

二、風(fēng)電風(fēng)險類別及分析

風(fēng)電企業(yè)風(fēng)險可能涉及風(fēng)電政策(包括電價、接入電網(wǎng)及土地等)、技術(shù)風(fēng)險(包括設(shè)備設(shè)計、制造、試驗認(rèn)證等) 、自然災(zāi)害、以及建設(shè)和運營風(fēng)險等。本文將著重在設(shè)計、試驗認(rèn)證、運輸安裝和運行維護方面進行論述。

（一）設(shè)計類風(fēng)險

圖2 到2012底的美國風(fēng)電缺陷統(tǒng)計圖

風(fēng)電機組及風(fēng)電場設(shè)計是風(fēng)電項目風(fēng)險控制的第一關(guān)，從圖2可以看出設(shè)計缺陷在各類缺陷中所占比例較高。

風(fēng)電場設(shè)計包括初步設(shè)計(包括在可研中，含微觀選址設(shè)計、電廠變電系統(tǒng)設(shè)計、工程管理設(shè)計等)，施工圖設(shè)計等。風(fēng)電機組是最關(guān)鍵的設(shè)備之一，機組整體設(shè)計是風(fēng)電機組安全和可靠運行的核心技術(shù)。風(fēng)電機組設(shè)計包括概念設(shè)計、初步設(shè)計、詳細(xì)設(shè)計、工藝設(shè)計(組裝、調(diào)試、試驗)等。從結(jié)構(gòu)劃分，風(fēng)電機組設(shè)計包括空氣動力學(xué)設(shè)計、機械結(jié)構(gòu)動力學(xué)設(shè)計和電氣設(shè)計。

設(shè)計風(fēng)險屬于技術(shù)風(fēng)險，它涉及設(shè)計來源、設(shè)計方法，包括設(shè)計師風(fēng)險。有些設(shè)計缺陷導(dǎo)致的風(fēng)險是災(zāi)難性或危險性的，如設(shè)備重大損失和人員傷亡事故，設(shè)備部件或整機出現(xiàn)批次性故障導(dǎo)致設(shè)備損壞長時間停運或部件提前報廢。

我國風(fēng)電行業(yè)設(shè)計技術(shù)的來源主要分為三種，第一種采用國外許可證技術(shù)轉(zhuǎn)讓，其設(shè)計源于國外，第二種采用國外設(shè)計公司的設(shè)計，包括所謂聯(lián)合設(shè)計，第三種是獨立自主設(shè)計。這三種設(shè)計風(fēng)險等級不同。每一種的設(shè)計來源方的技術(shù)水平、經(jīng)驗有所不同，設(shè)計帶來的風(fēng)險就不同。

設(shè)計缺陷(設(shè)計師)風(fēng)險：導(dǎo)致災(zāi)難性或高危險性的設(shè)計缺陷主要出現(xiàn)在安全設(shè)計方面。設(shè)計師由于沒有獲得良好培訓(xùn)，對標(biāo)準(zhǔn)沒有準(zhǔn)確理解或缺乏經(jīng)驗，導(dǎo)致計算錯誤、方法錯誤。這主要涉及極端載荷和疲勞載荷計算等設(shè)計參數(shù)。在所有工況下安全策略方面，設(shè)計中出現(xiàn)紕漏也是重要的設(shè)計風(fēng)險來源。與重大質(zhì)量控制有關(guān)的設(shè)計，如工藝設(shè)計、材料設(shè)計等，也是導(dǎo)致危險性設(shè)計缺陷的原因。

（二）認(rèn)證與試驗

第三方的試驗、測試和認(rèn)證是設(shè)備制造方、項目業(yè)主方控制設(shè)計風(fēng)險、制造、安裝及運行風(fēng)險有效的手段之一。通過試驗認(rèn)證，檢驗設(shè)計制造和安裝運行是否與標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和合同的一致性(合規(guī)性、符合性)。在試驗認(rèn)證中發(fā)現(xiàn)缺陷或錯誤，及時提出不符合和改進意見并持續(xù)整改，引入風(fēng)險劃分和評價體系，確保質(zhì)量控制體系的有效性和持續(xù)性，有效消除隱患，預(yù)防安全質(zhì)量責(zé)任事故發(fā)生。

（三）運輸與安裝

風(fēng)電設(shè)備在運輸、安裝(包括臨時堆放和組裝過程)中，存在設(shè)備嚴(yán)重?fù)p壞(包括設(shè)備丟失)和人員傷亡等安全生產(chǎn)事故風(fēng)險，將給開發(fā)商、制造商等帶來較大的人員和財產(chǎn)損失。

風(fēng)電設(shè)備運輸風(fēng)險隨著設(shè)備單機容量的增加而增大，風(fēng)電設(shè)備外尺寸已經(jīng)超出了公路運輸?shù)南拗?，主要是風(fēng)電葉片長度超長。盡管生產(chǎn)廠家在風(fēng)能資源豐富的地區(qū)附近設(shè)立了生產(chǎn)工廠，由于風(fēng)電項目一般都在較為偏遠(yuǎn)的地區(qū)，如山脊、戈壁灘、草原、海灘和海島等，為風(fēng)電項目修筑的臨時道路很難達到要求，因此大大增加了風(fēng)電設(shè)備運輸?shù)娘L(fēng)險，設(shè)備的運輸方案就顯得十分重要。

在選擇風(fēng)電設(shè)備運輸方案時，需要綜合各種因素的影響，要結(jié)合風(fēng)電場所在地獨特的地理環(huán)境及多變的自然天氣，考慮實地操作的技術(shù)難度，進行多運輸方案的全面分析比較。為了保證運輸安全，承運單位必須采取一定的措施，除了盡可能利用已有的運輸條件以及固定措施和特殊裝具等防護措施外，還有可能涉及要求業(yè)主方修建新的道路等問題。因此，風(fēng)電設(shè)備運輸風(fēng)險與運輸承接單位的經(jīng)驗、運輸距離、運輸設(shè)備的外形尺寸、道路情況、安全防護措施等因素有關(guān)。

在風(fēng)電設(shè)備安裝過程中，主要涉及的風(fēng)險是高空作業(yè)、大型吊車安全風(fēng)險，主要出現(xiàn)的災(zāi)難性事故包括人員墜落身亡、觸電、吊車倒塌致人員傷亡等。臨時堆放和組裝過程曾發(fā)生多起事故，包括塔筒倒塌、滾落、風(fēng)輪滾落損壞(未使用專用固定裝置)、設(shè)備人為破壞和丟失等。

風(fēng)電場建設(shè)施工安裝中安全質(zhì)量風(fēng)險也是風(fēng)電保險相關(guān)的內(nèi)容。施工方的安全質(zhì)量管理、安全技術(shù)措施是否到位，質(zhì)量監(jiān)控是否按照標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和合同執(zhí)行、工程驗收是否符合要求，都影響工程質(zhì)量和今后風(fēng)電場運行的安全和穩(wěn)定。風(fēng)電工程的安全評估及其標(biāo)準(zhǔn)是風(fēng)電風(fēng)險評估的重要部分。

（四）運營和維護

風(fēng)電項目大部分風(fēng)險出現(xiàn)在運行和維護階段。風(fēng)電場運行是長期的，按照設(shè)計壽命運行生命周期是20年。風(fēng)電場運維風(fēng)險包括人員重大傷亡事故以及火災(zāi)、風(fēng)電機組整機倒塌等重大設(shè)備損壞事故。上述事故屬于災(zāi)難性的風(fēng)險，除此之外，設(shè)備一般損壞事故包括一般批次性質(zhì)量事故，如齒輪箱、葉片等主要部件多臺損壞，屬于危險性或嚴(yán)重性的風(fēng)險。這些是去除了設(shè)計、試驗認(rèn)證及生產(chǎn)制造階段風(fēng)險之外，屬于運行維護不到位產(chǎn)生的風(fēng)險，如圖2所示。

風(fēng)電場運行維護風(fēng)險主要是安全管理體系建設(shè)不完善或執(zhí)行力不夠；沒有按照要求進行巡視檢查和及時處理缺陷；未按照安全技術(shù)措施要求配備安全裝備設(shè)施以及對設(shè)備進行技術(shù)(健康狀態(tài))分析采取技術(shù)措施；沒有按照規(guī)定進行安全技術(shù)培訓(xùn)，包括定期和崗前安全技術(shù)培訓(xùn)(包括應(yīng)急預(yù)案、演練等)；沒有按照規(guī)程規(guī)定進行技術(shù)監(jiān)督，進行試驗、送檢、及時更換(或加注)消耗品等。

風(fēng)電場運行維護中葉片、機械系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)的維護檢查如果不能按照規(guī)定完成或存在缺陷未及時處理的話，出現(xiàn)風(fēng)險的幾率就會增加。

葉片出現(xiàn)的早期損傷，由于處于高空，不容易被發(fā)現(xiàn)。風(fēng)險有可能涉及設(shè)計、制造及工藝、運輸安裝以及運行和維護。如果技術(shù)監(jiān)督及時發(fā)現(xiàn)隱患并改正或改造，風(fēng)險就會降低，雷擊就是葉片損壞的重要原因之一。

對于齒輪箱風(fēng)險，最重要的問題是及時、及早發(fā)現(xiàn)問題，如微觀裂紋、微點蝕等，這些容易導(dǎo)致嚴(yán)重磨損或斷齒，以及軸承損壞。這些故障最有可能的原因是潤滑油失效(是否定期化驗或按期更換)或長期缺少，還有軸對中及振動問題，包括高速軸制動或發(fā)電機電磁力矩反向傳動到高速軸而產(chǎn)生的損壞。

火災(zāi)風(fēng)險：近幾年風(fēng)電火災(zāi)風(fēng)險呈上升趨勢，主要風(fēng)險是電氣火災(zāi)和機械剎車長時間制動導(dǎo)致高熱和機艙大幅擺動潤滑油濺出起火，還有人為動火操作違章所致?；馂?zāi)是災(zāi)難性的，常導(dǎo)致重大人員、財產(chǎn)損失。

產(chǎn)能風(fēng)險：風(fēng)電場風(fēng)能資源隨不同年份呈周期性變化。理論上，每年的變化是可以預(yù)測的。此外，由于葉片污染或磨損，氣動性能會有所下降；隨著地形或植物、建筑物的改變，風(fēng)電場氣流改變或切變改變，也會影響偏航正確性，從而影響發(fā)電量。風(fēng)電場運維質(zhì)量優(yōu)劣直接影響風(fēng)電場發(fā)電量，包括管理、設(shè)備健康狀況、備件和檢修質(zhì)量等。

風(fēng)電風(fēng)險識別劃分標(biāo)準(zhǔn)及方法

風(fēng)電風(fēng)險識別評估劃分標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)廣泛依據(jù)行業(yè)公布的標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)、規(guī)范所確定的通用風(fēng)險識別方法，將這些標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范與風(fēng)電設(shè)備的風(fēng)險評價結(jié)合起來，需要將風(fēng)電場建設(shè)運營過程可能出現(xiàn)的風(fēng)險進行界定、歸類、分析統(tǒng)計，并由不同的關(guān)聯(lián)方討論達成共識后，上升成為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，供行業(yè)應(yīng)用。采用國際標(biāo)準(zhǔn)《系統(tǒng)可靠性分析技術(shù)——失效模式與影響分析》（IEC60812 Analysis techniques for system reliability -Procedure for failure mode and effects analysis (FMEA)）中風(fēng)險值(RPN) 概念，對風(fēng)電設(shè)備風(fēng)險等級進行判定。風(fēng)險值 (RPN) 包含了風(fēng)險嚴(yán)重程度(S)、風(fēng)險出現(xiàn)概率(P) 、風(fēng)險降低措施(D) 三個方面的評價指標(biāo)。

根據(jù)《機器安全－風(fēng)險評估》（ISO/ TR14121-1-2007 Safety of machinery-Risk assessment-Part 1∶ Principles; ISO/TR14121-2-2007 Safety of machinery-Risk assessment -Part 2∶ Practical guidance and examples of methods）、故障樹型分析法 (FTA)（IEC 61025-2006 Faulty Tree Analysis）等國際標(biāo)準(zhǔn)，從系統(tǒng)的失效現(xiàn)象出發(fā)，分析系統(tǒng)的動作原理、運行條件、運行環(huán)境等因素，查找失效原因及造成系統(tǒng)失效的可能部位。在進行故障樹分析系統(tǒng)失效現(xiàn)象時，將系統(tǒng)失效不斷向下展開，直到無法繼續(xù)展開為止，從而找到失效的底層要件，以及不同層面事件的邏輯關(guān)系。分析失效后對系統(tǒng)造成的影響程度，以及系統(tǒng)內(nèi)的檢測裝置、隔離裝置、保護裝置是否足夠，從而決定是否需要進行系統(tǒng)的安全改造。

根據(jù)圖3，葉片損壞率是最高的，且危險性較高甚至是災(zāi)難性的，可能導(dǎo)致機組完全損壞而報廢。齒輪箱等機械傳動部件也有較高風(fēng)險出險概率，包括批次性損壞風(fēng)險。電氣等部件其危險性相對低，但出險風(fēng)險頻次相對較高。

針對風(fēng)電風(fēng)險的識別劃分標(biāo)準(zhǔn)，我們需要考慮如何進行故障風(fēng)險級別設(shè)定和判定標(biāo)準(zhǔn)，以及哪些措施可以抑制風(fēng)險的發(fā)生。風(fēng)險值 (RPN) 的表征考慮了諸多因素，重要的兩方面是本身風(fēng)險嚴(yán)重程度和防范措施的實施有效性。我們需要根據(jù)不同部件或總成的風(fēng)險類別、事故概率和嚴(yán)重性，對應(yīng)不同的安全技術(shù)措施是否在設(shè)計、制造、運輸、安裝和運維各個過程中采用和實施，進行風(fēng)險判定。有必要將上述方面的評判內(nèi)容編制成核查表，從而給不同相關(guān)方使用、辨識和共識。

事故統(tǒng)計報告：為了風(fēng)電行業(yè)持久健康發(fā)展，目前國內(nèi)行業(yè)協(xié)會在政府支持下定期(每年)發(fā)布《全國風(fēng)電設(shè)備運行質(zhì)量狀況調(diào)查報告》等風(fēng)電設(shè)備質(zhì)量的數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析和事故調(diào)查報告，以及發(fā)電數(shù)據(jù)和限電情況。這些報告是分析風(fēng)電故障頻次、機組質(zhì)量重要和權(quán)威的數(shù)據(jù)。對于不同機型、部件等，分析報告可以給出不同風(fēng)險出現(xiàn)概率的分析結(jié)果。

根據(jù)不同年份的調(diào)查結(jié)論，不同部件或故障缺陷的出險風(fēng)險概率有可能是不同的，那么根據(jù)風(fēng)險概率的結(jié)論，以及不同現(xiàn)場采取的措施及其有效性，就可以定義出該風(fēng)電場某個風(fēng)險等級。風(fēng)險等級的高低還與歷史數(shù)據(jù)、安全記錄有關(guān)，包括管理體系的運作有效性。通過全國風(fēng)電指標(biāo)的發(fā)布，采取對標(biāo)分析的方法，也是評判風(fēng)電場風(fēng)險水平等級的一種方法。

風(fēng)電風(fēng)險管控措施

圖3 截至2012底美國風(fēng)電結(jié)構(gòu)故障統(tǒng)計圖

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表1 德國2011年風(fēng)電索賠情況一覽表

隨著風(fēng)電行業(yè)的高速發(fā)展，近幾年在機組可靠性、風(fēng)電場安全生產(chǎn)方面，出現(xiàn)了上述各類問題和風(fēng)險。這些問題和風(fēng)險可以通過人為干預(yù)以及技術(shù)防范措施得到有效控制，包括政府的政策法規(guī)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的修訂和完善，以及各風(fēng)電企業(yè)的有效執(zhí)行。

一、安全風(fēng)險管理系統(tǒng)

風(fēng)電項目的風(fēng)險管理應(yīng)貫穿于風(fēng)電場整個壽命周期，包括規(guī)劃設(shè)計階段、工程實施階段、運行維護階段等。風(fēng)電場應(yīng)建立安全評價體系，包括安全管理體系、安全培訓(xùn)、安全技術(shù)措施等。定期對風(fēng)電場出現(xiàn)的典型事故案例進行分析，查找原因，提出防范風(fēng)險的措施并落實。

風(fēng)電場應(yīng)建立設(shè)備健康狀態(tài)管理系統(tǒng)，通過采用狀態(tài)監(jiān)控手段，對設(shè)備的健康狀態(tài)進行評價，并定期召開技術(shù)分析會，對設(shè)備出現(xiàn)缺陷進行剖析、提出消除方案。在風(fēng)電場以設(shè)備狀態(tài)為設(shè)備風(fēng)險管理的基礎(chǔ)上，建立設(shè)備可靠性管理系統(tǒng)，對風(fēng)電場設(shè)備可靠性數(shù)據(jù)及時記錄和分析。

二、安全風(fēng)險技術(shù)系統(tǒng)措施

（一）風(fēng)電機組安全控制措施

風(fēng)電機組的安全風(fēng)險控制中，設(shè)備安全風(fēng)險控制和人員安全風(fēng)險控制是最重要的兩個環(huán)節(jié)。風(fēng)電機組設(shè)備安全風(fēng)險控制功能需要在機組設(shè)計中確定，如風(fēng)電機組安全控制功能。根據(jù)國際或國內(nèi)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，風(fēng)電機組在外界出現(xiàn)超出風(fēng)電機組設(shè)定極限工況情況下以及機組本身出現(xiàn)運行故障時，機組應(yīng)有2套獨立制動系統(tǒng)使機組安全可靠停止運行。在機組生存極限條件內(nèi)，機組應(yīng)保證不會損壞。

風(fēng)電機組的安全控制功能應(yīng)根據(jù)ISO/ IEC以及GL等國際通行標(biāo)準(zhǔn)，審查機組設(shè)計是否滿足標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)內(nèi)容的要求。有關(guān)安全控制功能方面的風(fēng)險評估，可參考國際標(biāo)準(zhǔn)ISO 13849（ISO 13849-1∶ 2006 Safety of machinery-Safety-related parts of control systems-Part 1∶ General principles for design）以及IEC 61508（IEC61508-2010 ed2.0 Functional Safety of electrical/ electronic/programmable electronic safetyrelated systems）等有關(guān)風(fēng)險評估規(guī)定。安全功能控制系統(tǒng)風(fēng)險評估中，應(yīng)考察機組安全鏈設(shè)計是否達到所需安全性能水平，安全監(jiān)測控制系統(tǒng)水平以及執(zhí)行機構(gòu)如變槳系統(tǒng)是否符合安全控制性能的要求，包括變槳備用電源的監(jiān)視檢測。

表2 風(fēng)險值設(shè)定表示例

表3 核查表示例

根據(jù)風(fēng)電機組結(jié)構(gòu)和設(shè)計，可以依據(jù)ISO13849劃分風(fēng)電機組安全控制功能的風(fēng)險等級。不同的規(guī)范可能存在風(fēng)險等級設(shè)計方法的不同。

（二）事故原因分析和診斷平臺建立

風(fēng)電機組出現(xiàn)故障失效或是否存在潛在失效缺陷，需要分析和診斷才能判定故障及故障產(chǎn)生的原因，通常采用在線診斷設(shè)備和離線設(shè)備兩種方法。風(fēng)電機組事故發(fā)生后，查找原因和采取改進措施是降低風(fēng)電場風(fēng)險的必要手段。判定故障通常有如下幾種方法：

機械和電氣系統(tǒng)在線狀態(tài)分析系統(tǒng)：目前市場上有一些狀態(tài)監(jiān)視和報警系統(tǒng)在風(fēng)電機組上應(yīng)用，主要是振動狀態(tài)監(jiān)測。國家標(biāo)準(zhǔn)已要求2MW以上單機容量風(fēng)電機組應(yīng)安裝該系統(tǒng)，國外有的保險商將狀態(tài)監(jiān)測作為承保的必選項。

專業(yè)實驗室：有些故障需要在事故發(fā)生后現(xiàn)場查勘或取樣，送回實驗室做試驗，如材料理化試驗。通過試驗可以判定損壞的性質(zhì)如極限強度或疲勞強度破壞。通過實驗室試驗，可以判定事故的原因，如產(chǎn)品工藝問題或材質(zhì)問題等。

專家診斷平臺：有些故障的判定需要有一定技術(shù)水平和經(jīng)驗的專家，方能準(zhǔn)確給出事故的原因。根據(jù)專家的技術(shù)經(jīng)驗，建立專家診斷平臺，是有效判定風(fēng)險和有效實施改進措施的途徑之一。

（三）統(tǒng)一風(fēng)電風(fēng)險評價標(biāo)準(zhǔn)建立

除上述ISO/IEC等通用機器安全控制標(biāo)準(zhǔn)外，風(fēng)電標(biāo)準(zhǔn)如IEC61400系列以及國家標(biāo)準(zhǔn)都在不同程度上涉及安全風(fēng)險評估方面，如整機或部件，安全及其安全功能方面的評價標(biāo)準(zhǔn)要求。國際上一些國家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)區(qū)域、企業(yè)也有一些標(biāo)準(zhǔn)涉及到人員安全、運維要求、防火規(guī)程等安全風(fēng)險內(nèi)容。

由于上述標(biāo)準(zhǔn)涉及風(fēng)險內(nèi)容分散在不同標(biāo)準(zhǔn)中，存在相互的一致性和完整性問題，有些內(nèi)容也沒有得到關(guān)注，因此需要編制行業(yè)系列風(fēng)電風(fēng)險等級評判標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)將有利于中國保險及風(fēng)電行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)水平的提升，有利于引入和指導(dǎo)第三方風(fēng)險評估機構(gòu)參與風(fēng)險的評價。

結(jié)論

在中國人保財險公司災(zāi)害研究基金的支持下，UL/DEWI正在進行風(fēng)電風(fēng)險保險劃分標(biāo)準(zhǔn)的深入研究，并已取得了階段性的成果。本文依據(jù)國內(nèi)、外風(fēng)能方面保險風(fēng)險有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、本課題研究的部分成果、已有的經(jīng)驗和技術(shù)、以及國內(nèi)、外的風(fēng)險案例，對風(fēng)電風(fēng)險識別、劃分的方法和標(biāo)準(zhǔn)進行了論述，這些風(fēng)險涵蓋了設(shè)計、技術(shù)來源、制造、運輸、安裝、自然災(zāi)害、運行、維護等風(fēng)電所涉及的諸多方面。

（作者單位：張世惠、張少為：美國UL公司；陳靈銳：PICC中國人民財產(chǎn)保險股份有限公司）

﹡本文受中國人民財產(chǎn)保險股份有限公司災(zāi)害研究基金項目資助。