海上風(fēng)電認(rèn)證為“中國風(fēng)速”加力

本刊記者 秦萍

2010年中國風(fēng)電規(guī)模超躍美國成為世界第一。坐上全球頭把交椅，中國風(fēng)電僅僅用了5年。在短短的5年間，中國不僅晉升為全球新增裝機(jī)容量最快的市場，還締造了兩家全球排名前五的風(fēng)機(jī)制造企業(yè)。這就是“中國風(fēng)電速度”。在“中國風(fēng)速”的實現(xiàn)過程中，風(fēng)電認(rèn)證提供了重要保障。隨著風(fēng)電重心向海上轉(zhuǎn)移，海上風(fēng)電認(rèn)證正當(dāng)其時。在經(jīng)歷了2010年的海上風(fēng)電元年后，中國海上風(fēng)電迎來了規(guī)?；目焖侔l(fā)展。面對洶涌而來的發(fā)展勢頭，海上風(fēng)電發(fā)展能否延續(xù)“中國風(fēng)速”，海上風(fēng)電認(rèn)證將是關(guān)鍵因素之一。

中國海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)加速

中國是全球海上風(fēng)力發(fā)電最具潛力國家。據(jù)國家氣象局2009年年底公布的我國首次風(fēng)能資源詳查和評價，測得我國5米到25米水深線以內(nèi)近海區(qū)域、海平面以上50米高度可裝機(jī)容量約兩億千瓦。海上風(fēng)電發(fā)展空間廣闊。

在低碳經(jīng)濟(jì)時代，包括風(fēng)電在內(nèi)的可再生能源將占據(jù)更加重要的戰(zhàn)略地位。未來5年，我國將大力推動清潔能源的高效利用,并大力開發(fā)新能源和可再生能源,而風(fēng)電是其中的一個重要的開發(fā)方向。

根據(jù)《新興能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》，我國初步規(guī)劃到2015年全國風(fēng)電規(guī)劃裝機(jī)9000萬千瓦，其中海上風(fēng)電500萬千瓦；到2020年全國風(fēng)電規(guī)劃裝機(jī)1.5億千瓦，其中海上風(fēng)電3000萬千瓦。據(jù)悉，啟動江蘇新的100萬千瓦海上風(fēng)電項目，推動河北、山東、浙江、福建等地海上風(fēng)電發(fā)展，抓緊建設(shè)上海東海大橋海上風(fēng)電項目二期工程等已經(jīng)列入國家今年將開工建設(shè)的主要風(fēng)電項目。

今年1月，科技部高技術(shù)中心能源處處長陳碩翼表示，中國已經(jīng)明確“十二五”期間可再生能源的技術(shù)發(fā)展方向和支持重點(diǎn)，中國政府將在可再生能源領(lǐng)域重點(diǎn)支持太陽能、風(fēng)電、生物質(zhì)、海洋能、地?zé)崮艿?個領(lǐng)域的8個技術(shù)方向。其中在風(fēng)電方面，“十二五”期間中國將重點(diǎn)支持陸上風(fēng)電場即風(fēng)電機(jī)組關(guān)鍵技術(shù)，包括3兆瓦陸上風(fēng)機(jī)、5兆瓦海上風(fēng)機(jī)、風(fēng)電機(jī)組現(xiàn)場測試平臺、無功補(bǔ)償和低電壓穿越技術(shù)等以及近海風(fēng)電的關(guān)鍵技術(shù)。

在過去5年，世界風(fēng)電發(fā)展一直保持著世界增長最快能源的地位，在未來20年，風(fēng)電仍將是世界上發(fā)展速度最快的能源。有預(yù)測認(rèn)為，今后5年，中國在海上風(fēng)電場上的投資將有望超過250億元人民幣。中國海上風(fēng)電發(fā)展的加速度時代已經(jīng)到來，而海上風(fēng)電認(rèn)證將為其發(fā)展推波助瀾。

認(rèn)證為海上風(fēng)電上保險

與陸地風(fēng)電相比，由于海上風(fēng)電機(jī)組所處的環(huán)境條件與陸地截然不同，海上風(fēng)電技術(shù)遠(yuǎn)比陸地風(fēng)電復(fù)雜。業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，相比陸地風(fēng)電市場相對成熟的技術(shù)，海上風(fēng)電技術(shù)還遠(yuǎn)未成熟，就是在海上風(fēng)電發(fā)展領(lǐng)先的歐洲，其技術(shù)也不能說已經(jīng)很成熟。

中國船級社認(rèn)證公司設(shè)計評估中心工程師盛振國表示，無論國內(nèi)還是國外，海上風(fēng)機(jī)技術(shù)發(fā)展主要遵循兩個思路：一是對原有陸上風(fēng)電機(jī)組的設(shè)計、分析進(jìn)行修正，例如采用較大容量的發(fā)電機(jī)、增大參數(shù)、提高部件冗余度等，尤其是電氣系統(tǒng)不容忽視，進(jìn)而設(shè)計出海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組；二是開發(fā)新的適用于海上環(huán)境特征的風(fēng)電機(jī)組結(jié)構(gòu)形式，但需要理論和工程上的研究及突破。目前國內(nèi)很多整機(jī)廠都在研發(fā)真正意義上的大功率海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，這是未來的發(fā)展方向。但無論哪一個思路，在海上風(fēng)電技術(shù)還有待完善的情況下，在諸多不確定因素面前，海上風(fēng)電認(rèn)證都將是確保海上風(fēng)電安全、可靠的必不可少的重要保障之一。

業(yè)界人士認(rèn)為，縱觀全球及中國風(fēng)電行業(yè)發(fā)展的情況，在中國，服務(wù)于風(fēng)電行業(yè)的第三方業(yè)務(wù)會從陸上走向海上、從整機(jī)走向部件、從產(chǎn)品走向項目。除了從陸上走向海上，從整機(jī)走向部件、從產(chǎn)品走向項目也是海上風(fēng)電認(rèn)證發(fā)展的必然趨勢。

風(fēng)電場項目認(rèn)證涵蓋了從風(fēng)電場選址規(guī)劃到設(shè)備的設(shè)計、制造、安裝、調(diào)試乃至運(yùn)行的各個環(huán)節(jié)，提供的是對整個風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈的認(rèn)證服務(wù)，技術(shù)難度最大，特別是海上風(fēng)電場項目認(rèn)證。目前在我國還沒有完整意義上的海上風(fēng)電場項目認(rèn)證，即使在世界范圍內(nèi)也不普遍。

零部件認(rèn)證將成為海上風(fēng)電發(fā)展的下一個熱點(diǎn)。據(jù)悉，風(fēng)電機(jī)組的質(zhì)量依賴于主要零部件產(chǎn)品的質(zhì)量。在陸上，不少風(fēng)機(jī)出現(xiàn)問題是因為零部件的缺陷甚至是性能不穩(wěn)定造成的。而在海上，除了上述隱憂外，零部件發(fā)展的滯后已經(jīng)制約了海上風(fēng)電整機(jī)的發(fā)展。在風(fēng)電行業(yè)，整機(jī)生產(chǎn)廠家更多的是一個組裝過程，而其組裝的零部件由發(fā)電機(jī)、齒輪箱等零部件生產(chǎn)廠家提供。按照正常情況，應(yīng)該是零部件先行然后再有整機(jī)。但實際情況卻是，整機(jī)廠先設(shè)計整機(jī)，對零部件提出技術(shù)要求，而后零部件廠家按照這些技術(shù)要求再去設(shè)計、生產(chǎn)零部件。一旦零部件生產(chǎn)不出來就會影響整機(jī)的組裝。例如隨著海上風(fēng)機(jī)大型化，超長的葉片、高強(qiáng)度的軸承研發(fā)不出來，即使整機(jī)設(shè)計再好也沒有辦法生產(chǎn)。在研發(fā)設(shè)計真正意義上的海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組過程中，很多問題主要都體現(xiàn)在零部件對其的制約上。因此，風(fēng)電產(chǎn)品的零部件認(rèn)證亟待加強(qiáng)。

海上風(fēng)電認(rèn)證CCS當(dāng)仁不讓

在國內(nèi)，唯一獲得CNAS認(rèn)可資質(zhì)的風(fēng)電產(chǎn)品認(rèn)證機(jī)構(gòu)是中國船級社（CCS）。

CCS是我國唯一從事船舶與海上設(shè)施檢驗業(yè)務(wù)的專業(yè)機(jī)構(gòu)，也是最早進(jìn)入風(fēng)電認(rèn)證領(lǐng)域的認(rèn)證機(jī)構(gòu)。早在1999年 CCS就進(jìn)入了風(fēng)電認(rèn)證領(lǐng)域，是我國首部《風(fēng)力發(fā)電機(jī)組規(guī)范》和《海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組規(guī)范》的制定者。豐厚的海上技術(shù)實力和多年積累的風(fēng)電認(rèn)證服務(wù)經(jīng)驗，使得中國船級社在海上風(fēng)電認(rèn)證領(lǐng)域擁有得天獨(dú)厚的技術(shù)優(yōu)勢。據(jù)悉，近年來，CCS一直堅持整機(jī)的認(rèn)證應(yīng)建立在主要零部件通過認(rèn)證的基礎(chǔ)上的理念，對發(fā)電機(jī)、齒輪箱、葉片、主軸、制動器、塔筒、螺栓、軸承、電控系統(tǒng)等風(fēng)電相關(guān)零部件產(chǎn)品進(jìn)行了認(rèn)證。截至目前，CCS正式簽署的兩個3MW的海上風(fēng)電認(rèn)證項目已經(jīng)和即將啟動，另一個5MW的項目也將于今年5月啟動。

由中船重工(重慶)海裝風(fēng)電設(shè)備有限公司承擔(dān)的“5.0MW雙饋式變速恒頻近海風(fēng)電機(jī)組整機(jī)設(shè)計、集成及示范”項目是國家科技支撐計劃項目，也是CCS即將進(jìn)行的認(rèn)證項目。

該項目是國家科技部針對海上風(fēng)電發(fā)展趨勢，先期提出的單機(jī)功率最大海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組設(shè)計項目。通過5.0MW雙饋式變速恒頻近海風(fēng)電機(jī)組研發(fā)，將突破載荷計算和性能仿真分析、安全性/控制系統(tǒng)等核心設(shè)計技術(shù)，形成我國陸地、近海風(fēng)電機(jī)組的自主研發(fā)能力；突破風(fēng)電機(jī)組海上防腐、風(fēng)電機(jī)組系統(tǒng)穩(wěn)定性、運(yùn)行安全性、結(jié)構(gòu)可靠性以及近海風(fēng)電機(jī)組高可靠性、高可維性等產(chǎn)品關(guān)鍵技術(shù)，形成我國近海風(fēng)電機(jī)組的核心技術(shù)專利，使我國近海風(fēng)電機(jī)組開發(fā)能力和產(chǎn)品達(dá)到世界先進(jìn)水平。

CCS認(rèn)證公司設(shè)計評估中心工程師盛振國告訴記者，該項目2010年3月正式啟動，待整機(jī)的全部設(shè)計工作完成后將由CCS進(jìn)行整機(jī)機(jī)組認(rèn)證。但實際上，在前期設(shè)計階段，CCS就參與了其中的部分工作，CCS提出的分析方法獲得項目組各方肯定。

在發(fā)電機(jī)組設(shè)計過程中，CCS受邀協(xié)助海裝風(fēng)電的技術(shù)人員，完成了整機(jī)參數(shù)確定、傳動方案選型等工作。在詳細(xì)設(shè)計中，CCS人員與海裝風(fēng)電技術(shù)人員赴荷蘭MECAL公司進(jìn)行聯(lián)合設(shè)計，獨(dú)立完成塔筒、底座結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析、整機(jī)載荷計算等工作。CCS提出的底座結(jié)構(gòu)分析子模型方法得到了MECAL公司和海裝風(fēng)電的認(rèn)同，按該方法計算，取得了很高的精度。

中船重工集團(tuán)與CCS在船舶和海洋工程領(lǐng)域有著悠久的合作歷史，從2009年又開始了包括檢驗認(rèn)證在內(nèi)的非船產(chǎn)品戰(zhàn)略合作。此次合作就是雙方在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組認(rèn)證暨設(shè)計開發(fā)方面展開的實質(zhì)性合作，充分展示了中船重工以及海裝風(fēng)電對CCS海上風(fēng)電認(rèn)證能力的認(rèn)可與信任。

雙重優(yōu)勢構(gòu)筑堅實技術(shù)支撐

海上風(fēng)電為CCS發(fā)展帶來了新的契機(jī)，而CCS所獨(dú)具的豐厚的海上技術(shù)實力與多年積淀的風(fēng)電認(rèn)證服務(wù)能力，為CCS進(jìn)軍海上風(fēng)電認(rèn)證領(lǐng)域構(gòu)筑了堅實的技術(shù)支撐，為海上風(fēng)電發(fā)展推波助瀾。

CCS的海洋工程服務(wù)能力是CCS進(jìn)行海上風(fēng)電認(rèn)證的最突出的優(yōu)勢。

作為國內(nèi)唯一的海上設(shè)施入級檢驗機(jī)構(gòu)，CCS在為海洋工程提供第三方服務(wù)時，在海上設(shè)施的規(guī)范研究、計算分析、設(shè)計審查、建造檢驗以及海上安裝調(diào)試檢驗等各個業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)都獲得了大量技術(shù)積累和工程經(jīng)驗。還有從海上運(yùn)輸、風(fēng)機(jī)的系固、運(yùn)輸拖航、吊裝、打樁，包括整個結(jié)構(gòu)的分析等，也都是CCS獨(dú)有的長項。由于海上風(fēng)場項目運(yùn)行模式和海洋工程、海洋石油項目運(yùn)行模式很相像，可以將其充分運(yùn)用于海上風(fēng)電認(rèn)證。此外，在海上風(fēng)電運(yùn)輸、安裝設(shè)施方面，由于海上風(fēng)電的運(yùn)輸、安裝設(shè)施屬于船舶范疇，需要進(jìn)行入級與法定檢驗，這是CCS的傳統(tǒng)優(yōu)勢領(lǐng)域，CCS能夠提供從規(guī)范、審圖、檢驗到發(fā)證的完整的海上技術(shù)服務(wù)。海上優(yōu)勢為CCS開展海上風(fēng)電認(rèn)證提供了海上的技術(shù)保障。

在認(rèn)證方面， CCS早在1999年就開展風(fēng)電領(lǐng)域相關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、認(rèn)證和技術(shù)服務(wù)工作。2007年初獲得國家認(rèn)監(jiān)委批準(zhǔn)的產(chǎn)品認(rèn)證機(jī)構(gòu)資質(zhì)后，陸續(xù)開展了包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)組及其主要配套零部件產(chǎn)品的認(rèn)證工作，通過搭建風(fēng)電產(chǎn)品認(rèn)證專業(yè)技術(shù)平臺和風(fēng)電產(chǎn)品認(rèn)證軟件技術(shù)平臺，擁有了專業(yè)的技術(shù)體系，提高和完善了風(fēng)電產(chǎn)品認(rèn)證能力，并依托遍及國內(nèi)外的服務(wù)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢，為客戶提供優(yōu)質(zhì)高效的風(fēng)電認(rèn)證服務(wù)。2010年CCS又獲得國家合格評定國家認(rèn)可委員會(CNAS)產(chǎn)品領(lǐng)域的認(rèn)可證書，成為國內(nèi)唯一獲得認(rèn)可資質(zhì)的風(fēng)電認(rèn)證機(jī)構(gòu)。自2007年以來，CCS已受理近百份產(chǎn)品認(rèn)證申請并簽訂了50余份風(fēng)電產(chǎn)品認(rèn)證協(xié)議，與金鳳科技、東方汽輪機(jī)、國電聯(lián)和動力、海裝風(fēng)電等十多家國內(nèi)知名風(fēng)電設(shè)備生產(chǎn)廠家建立了合作關(guān)系，認(rèn)證服務(wù)質(zhì)量得到了業(yè)界肯定。

盛振國表示，在海上風(fēng)電認(rèn)證方面，CCS擁有雄厚的技術(shù)支持體系。2003年出版的我國第一部《風(fēng)力發(fā)電機(jī)組規(guī)范》已于2008年換版；2009又完成了《海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組規(guī)范》的編制，并已通過專家評審，填補(bǔ)了國內(nèi)空白。同時，為規(guī)范和完善風(fēng)電產(chǎn)品認(rèn)證制度，建立了一套覆蓋全部風(fēng)力發(fā)電機(jī)組及其零部件、原材料產(chǎn)品的認(rèn)證規(guī)則、認(rèn)證工作程序和評估指南等文件控制體系。業(yè)界認(rèn)為，《海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組規(guī)范》涉及環(huán)境與荷載、材料制造、結(jié)構(gòu)、電氣系統(tǒng)、安裝調(diào)試、監(jiān)測維護(hù)等全過程。該標(biāo)準(zhǔn)實施后將進(jìn)一步規(guī)范我國海上風(fēng)電設(shè)備制造企業(yè)的發(fā)展，提升海上風(fēng)電項目的安全性和可靠性，同時為國內(nèi)認(rèn)證工作開展提供參照依據(jù)。

為了迎接海上風(fēng)電大潮的來臨，CCS還進(jìn)行了大量的技術(shù)調(diào)研和技術(shù)積累，特別是通過對風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)形式、整體風(fēng)載與波浪載荷之間的耦合、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的變槳系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、基本電機(jī)選型等的研究，儲備了技術(shù)實力。