文 | 包道日娜，霍亞楠，李恒，姚明，王歡，張曉陽(yáng)

中小型風(fēng)電機(jī)組雖說(shuō)和大型風(fēng)電機(jī)組同屬于風(fēng)電行業(yè)，但因不同的政策導(dǎo)向、不同的市場(chǎng)領(lǐng)域及不同的技術(shù)條件導(dǎo)致完全不同的發(fā)展方向。近年來(lái)大型風(fēng)電機(jī)組朝著規(guī)?；痛笮突较虬l(fā)展，而小型風(fēng)電機(jī)組市場(chǎng)卻在一定程度上有“萎縮”跡象。隨著小型風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，為了滿足市場(chǎng)需求，企業(yè)在產(chǎn)品檢測(cè)認(rèn)證方面的認(rèn)知也在增強(qiáng)。但在我國(guó)真正能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品檢測(cè)認(rèn)證的企業(yè)卻少之又少。檢測(cè)認(rèn)證是保證產(chǎn)品質(zhì)量的有效手段，我國(guó)若想實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，需得到各方的大力支持及企業(yè)的積極響應(yīng)。

國(guó)內(nèi)中小型風(fēng)電行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

農(nóng)業(yè)機(jī)械工業(yè)協(xié)會(huì)風(fēng)能設(shè)備分會(huì)提供的數(shù)據(jù)顯示，2011年，我國(guó)中小型風(fēng)電機(jī)組產(chǎn)銷量達(dá)到高峰。然而好景不長(zhǎng)，2012年以來(lái)，我國(guó)中小型風(fēng)電行業(yè)的產(chǎn)銷量就不斷下滑。至2014年上半年，情況仍在惡化，除了兩三家企業(yè)產(chǎn)銷量與去年同期持平外，其他企業(yè)都有不同程度的下降。市場(chǎng)萎縮的原因主要有兩點(diǎn)：一是中小型風(fēng)電機(jī)組市場(chǎng)受太陽(yáng)能沖擊嚴(yán)重；二是中小型風(fēng)電系統(tǒng)沒(méi)有像光伏發(fā)電一樣受到國(guó)家補(bǔ)貼政策的支持。在海外市場(chǎng)有很多發(fā)達(dá)國(guó)家已實(shí)行了產(chǎn)品認(rèn)證制度，但由于產(chǎn)品進(jìn)行國(guó)際認(rèn)證費(fèi)用過(guò)高，國(guó)家對(duì)其又沒(méi)有像光伏發(fā)電的財(cái)政補(bǔ)貼政策，致使像浙江華鷹能有一款通過(guò)英國(guó)TUV CMS認(rèn)證的風(fēng)電機(jī)組的企業(yè)少之又少，大部分企業(yè)由于無(wú)法承擔(dān)高額費(fèi)用沒(méi)有進(jìn)行國(guó)際認(rèn)證，導(dǎo)致產(chǎn)品出口受阻。

中小型風(fēng)電機(jī)組質(zhì)量缺乏市場(chǎng)監(jiān)管也是阻礙中小型風(fēng)電機(jī)組發(fā)展的重要因素之一。在我國(guó)，最初中小型風(fēng)電機(jī)組的定位是面向電網(wǎng)無(wú)法全覆蓋的偏遠(yuǎn)地區(qū)，可以解決農(nóng)牧民的用電問(wèn)題，對(duì)其質(zhì)量并無(wú)嚴(yán)格的要求，這導(dǎo)致大量劣質(zhì)產(chǎn)品投入市場(chǎng)。隨著應(yīng)用領(lǐng)域的多元化，中小型風(fēng)電機(jī)組從解決無(wú)電地區(qū)的用電問(wèn)題到石油開(kāi)采、通信基站、沿海漁船和游船等領(lǐng)域都有所涉獵。這對(duì)其質(zhì)量和運(yùn)行穩(wěn)定性有了更高的要求。但我國(guó)中小型風(fēng)電機(jī)組質(zhì)量仍處于較低水平。借鑒國(guó)際上已有的認(rèn)證制度，結(jié)合我國(guó)自身情況，制定專屬于我國(guó)小型風(fēng)電機(jī)組的認(rèn)證制度迫在眉睫。

小型風(fēng)電機(jī)組測(cè)試相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

一、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IEC

IEC（國(guó)際電工委員會(huì)）協(xié)調(diào)風(fēng)能行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的分委會(huì)稱為TC88（Technical Committee ——技術(shù)委員會(huì)88），由該委員會(huì)頒布的與風(fēng)電機(jī)組認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)緊密配套的IEC61400系列技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)涵蓋了設(shè)計(jì)要求、小型風(fēng)電機(jī)組（SWT）、海上（offshore）風(fēng)電機(jī)組，以及風(fēng)電機(jī)組的主要零部件，如主齒輪箱、葉片等；對(duì)整個(gè)風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行測(cè)試也頒布了相關(guān)的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，包括功率、電質(zhì)量、噪音等。例如，IEC 61400－12--1:2005（功率特性測(cè)試）；IEC 61400－11:2012（噪聲測(cè)試方法）；IEC 61400－2:2013（耐久性測(cè)試）等。雖主要適用于大型風(fēng)電機(jī)組，但很多小型風(fēng)電機(jī)組測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)都是以其為雛形，結(jié)合各國(guó)實(shí)際情況制定出的。

二、BWEA（英國(guó)風(fēng)能協(xié)會(huì)）小型風(fēng)力發(fā)電運(yùn)行和安全標(biāo)準(zhǔn)

2008年，英國(guó)公布了第一版小型風(fēng)電機(jī)組國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，并納入了微型發(fā)電設(shè)備計(jì)劃委員會(huì)（MCS）。這一標(biāo)準(zhǔn)提供了一個(gè)評(píng)估風(fēng)電機(jī)組系統(tǒng)安全性、可靠性、動(dòng)力性能和聲學(xué)性能的方法。這個(gè)小型風(fēng)電機(jī)組標(biāo)準(zhǔn)很大程度上來(lái)自于國(guó)際風(fēng)電機(jī)組標(biāo)準(zhǔn)IEC 61400系列。具體分開(kāi)了大型和小型風(fēng)電機(jī)組在IEC中解釋的技術(shù)差異，使其用途精簡(jiǎn)化，內(nèi)容比IEC略有簡(jiǎn)化。此標(biāo)準(zhǔn)一般適用于并網(wǎng)和離網(wǎng)型的小型風(fēng)電機(jī)組，且掃掠面積不得超過(guò)200mm2。

三、AWEA 小型風(fēng)力發(fā)電運(yùn)行和安全標(biāo)準(zhǔn)

美國(guó)繼英國(guó)之后，在北美小型風(fēng)電機(jī)組認(rèn)證委員會(huì)（SWCC）與美國(guó)風(fēng)能協(xié)會(huì)（AWEA）的通力合作下也公布了屬于自己的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。此標(biāo)準(zhǔn)已被美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會(huì)（ANSI）所認(rèn)可并作為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)來(lái)施行。由于AWEA同BWEA一樣有很大程度上來(lái)自于國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IEC，所以它們?cè)诤芏鄡?nèi)容上都存在相似。但由于地域差異和市場(chǎng)差異，導(dǎo)致兩大標(biāo)準(zhǔn)在檢測(cè)的部分要求中存在不同。AWEA中包括對(duì)中小型風(fēng)電機(jī)組進(jìn)行功率特性測(cè)試、噪聲測(cè)試、耐久性測(cè)試的具體要求及報(bào)告撰寫標(biāo)準(zhǔn)格式。

小型風(fēng)電機(jī)組相關(guān)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)存在的要求差異

一、小型風(fēng)電機(jī)組功率特性測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)要求對(duì)比

功率特性測(cè)試部分分別位于國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IEC的IEC61400－12－1（2005）和AWEA與BWEA的第二部分性能測(cè)試中。雖測(cè)試過(guò)程大同小異，但很多定義及要求都有所不同。表1列出了不同標(biāo)準(zhǔn)對(duì)功率曲線測(cè)試的額外要求。

二、 小型風(fēng)電機(jī)組噪聲測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)要求對(duì)比

風(fēng)電機(jī)組噪聲測(cè)試部分分別位于國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IEC的IEC 61400－11（2012）及BWEA 和AWEA的第三部分噪聲測(cè)試中 。表2是三大標(biāo)準(zhǔn)對(duì)噪聲測(cè)試的不同要求。除了表2中同一定義在不同標(biāo)準(zhǔn)中的不同要求之外，這三大標(biāo)準(zhǔn)對(duì)所出的報(bào)告也有不同的要求，其中IEC61400－11規(guī)定出的報(bào)告格式里聲學(xué)數(shù)據(jù)需包含聲壓級(jí)、1/3倍頻程及音調(diào)；AWEA所出的報(bào)告中聲學(xué)數(shù)據(jù)需包含額定聲壓級(jí)、1/3倍頻程和可能存在的音調(diào)，最后所出示的是一個(gè)能表明結(jié)果的表格，如表3。BWEA報(bào)告里除聲學(xué)數(shù)據(jù)需提供60m額定聲壓級(jí)、1/3倍頻程和音調(diào)之外，還需提供能顯示噪聲指標(biāo)的圖表。如圖1是一個(gè)噪聲指標(biāo)的圖例，其中橫坐標(biāo)表示距葉輪中心的距離，縱坐標(biāo)表示葉輪中心高度處的風(fēng)速，圖中不同顏色表示所處的不同分貝區(qū)間：紅色表示>45dB（A），黃色表示40－45dB（A），綠色表示<40dB（A）。

三、小型風(fēng)電機(jī)組耐久性測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)要求對(duì)比

風(fēng)電機(jī)組耐久性測(cè)試部分分別位于國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IEC的IEC61400－2：2013，及AWEA和BWEA的第五部分。耐久性測(cè)試的測(cè)試要求是穩(wěn)定運(yùn)行，其中機(jī)組可用性需達(dá)到90%以上；無(wú)大部件的損壞及更換；無(wú)明顯的磨損、銹蝕、損壞；無(wú)明顯的功率下降等。三大標(biāo)準(zhǔn)在耐久性測(cè)試部分中有兩處定義范圍有所不同，如表4。

表1 功率特性測(cè)試不同標(biāo)準(zhǔn)要求

表2 噪聲測(cè)試不同標(biāo)準(zhǔn)要求

表3 AWEA額定聲壓級(jí)40dBA不同地點(diǎn)的整體聲壓級(jí)

表4 耐久性測(cè)試不同標(biāo)準(zhǔn)要求

圖1 噪聲指標(biāo)的圖例

結(jié)語(yǔ)

風(fēng)能作為可再生能源中舉足輕重的一員，受到各國(guó)的高度重視。中小型風(fēng)電機(jī)組在高度提倡節(jié)能減排的大環(huán)境下，又具有占地面積小，不受安裝條件限制及可低風(fēng)速運(yùn)行等優(yōu)點(diǎn)，在新能源行業(yè)里終將扮演重要角色。本文簡(jiǎn)要介紹了目前我國(guó)中小型風(fēng)電機(jī)組行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，并一再?gòu)?qiáng)調(diào)制定符合本國(guó)情況的小型風(fēng)電機(jī)組測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)的重要性。同時(shí)對(duì)小型風(fēng)電機(jī)組測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)（美國(guó)風(fēng)能協(xié)會(huì)AWEA及英國(guó)風(fēng)能協(xié)會(huì)BWEA）與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IEC做了對(duì)比，得出不同性能測(cè)試過(guò)程中以上三大標(biāo)準(zhǔn)存在的要求差異。為之后制定專屬我國(guó)的小型風(fēng)電機(jī)組測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)提供借鑒，對(duì)積極發(fā)展我國(guó)檢測(cè)認(rèn)證技術(shù)具有現(xiàn)實(shí)意義。