国家标准计划《风力发电设备监理技术要求》由 TC423(全国设备监理工程咨询标准化技术委员会)归口 ,主管部门为国家标准委。
主要起草单位 苏州热工研究院有限公司 。
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鉴于我国能源安全、国际政治、经济转型发展需要,“低碳”能源是我国中长期发展的必然选项和突破发展瓶颈的关键。
2020年9月,习近平主席在联合国大会上宣布,中国二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。
此后,中央就实现30/60目标做出一系列重大部署。
国家《“十四五”可再生能源发展规划》明确了我国十四五末非化石能源消费占比达到20%左右,风电、太阳能发电量翻倍;2030非化石能源消费占比达到25%左右和风电、太阳能发电装机容量达到12亿千瓦以上;2035年可再生能源能够加速替代化石能源,新型电力系统取得实质性成效,基本建成清洁低碳、安全高效的能源体系。
党的二十大报告进一步指出,到2035年我国发展总体上应广泛形成绿色生产生活方式,碳排放达峰后稳中有降。
据测算,风力发电CO2排放为15~20克/度,只有化石能源的五十分之一到七十分之一,在降低碳排放方面具有显著优势。
为全面贯彻党的二十大精神,以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,完整、准确、全面贯彻新发展理念,深入实施能源安全新战略,以高质量的设备监理技术服务促进风力发电工程高质量发展具有重要现实意义。
为了加快构建支撑能源清洁生产的装备供给体系,推动电力装备高质量发展,《加快电力装备绿色低碳创新发展行动计划》(工信部联重装[2022]105号 )提出,要重点发展8MW以上陆上风电机组及13MW以上海上风电机组,大兆瓦风机成为国家鼓励重点突破的技术发展方向,风电平价上网带来的风力发电设备大型化又成为降低增效的主要手段之一,陆上风电大基地的推进和海上风电市场的快速崛起进一步加速了风力发电设备大型化(陆上最大单机容量突破10MW,海上最大单机容量突破20MW)的进展。
但从目前已投运项目来看,很多风力发电机组新技术(长柔叶片、高混塔、海上漂浮式风机、高参数三相一体变压器等)试运行过程中,频繁出现了风电机组起火、倒塔、叶片开裂/断裂等事故,变流器、齿轮箱、轴承等风机关键部件质量波动性较大。
风力发电设备监理和质量管控方法不清晰、相关技术标准缺乏,是导致上述问题的根本原因之一。
风力发电设备由风力发电机组、电力送出设备等组成,风力发电机组又包括叶片、轮毂、传动链、机舱、塔架、变流器等关键部件,电力送出设备包括箱式变压器、主变压器、高压电缆、高压开关设备等核心设备,海上风电还有涉及海上升压站钢结构模块、海缆、漂浮式风机浮筒及系泊系统等重要设备。
风力发电设备运行工况恶劣、系统相对复杂,其核心设备制造难度大、质量管控难,如:风力发电机组的叶片长度最长已接近150米,大量的手工操作,工艺参数控制要求高,隐蔽工序多,批量化连续生产的质量管控难度远超常规电力设备,风险管控措施、方法、要点也与常规电力设备不同。
同时,风力发电高速发展带来的叶片型号迭代快,流动性的生产制造基地等问题,给设备质量管控带来了极大挑战。
目前,已有国家标准主要针对设备监理流程和管理提出要求,行业标准仅针对部分设备的制造过程监理提出了要求,没有对风力发电设计、制造、安装、调试与验收的全过程进行质量隐患和风险点进行识别,导致参照已有监理标准,难以有效发现和解决设备问题,频频出现设备事故。
我国风力发电技术已走在国际前列,逐步走入“无人区”,在可借鉴国外经验缺乏、不断突破技术边界的当下,严守产品质量关成为我国风力发电行业走得更远更稳的关键。
同时,随着越来越多的风电企业走向世界,而风电发电设备监理国家标准的缺失使得海外业主被迫采用国外标准对中国制造的产品进行监理,严重制约中国制造和标准“走出去”。
因此,亟需从国家层面制定风力发电设备监理标准,明确风力发电设备监理技术要求,为设备的安全稳定运行保驾护航,促进我国风力发电设备制造业高质量发展,为推动中国制造和标准“走出去”提供有力支撑。
苏州热工研究院有限公司承担了中国广核集团风力发电工程设备监理工作,具有2500万千瓦风力发电设备监理经验和首个海上升压站监理经验(中广核江苏如东海上150MW示范项目),为建立风力发电设备监理技术标准体系奠定了深厚基础。
拟申报的风力发电设备监理技术要求标准,致力于提升风力发电设备监理和质量管控水平。
申报策划过程中,苏州热工研究院有限公司与华能集团西安热工研究院有限公司、中国大唐集团北京中唐电工程咨询有限公司、国家电投集团电能(北京)工程监理有限公司、国家能源集团物资有限公司工程监理中心等行业主要设备监理单位取得了一致,联合团队将聚集全国近70%以上风力发电设备监理项目实践经验,致力于将本标准建立为一流的国家标准,为进一步普及重大设备监理制度,提升重大设备安全质量水平,为实现国家“双碳”战略护航,具有较好的示范和参考意义。
本标准规定了1.0MW及以上风力发电设备监理范围及设备监理内容。 本标准适用于1.0MW及以上风力发电设备监理技术服务。 第3章术语,规定标准所采用的术语和定义。 第4章总则,明确风力发电设备监理的总体要求。 第5章设计阶段监理,规定设计阶段风力设备监理的范围及重要内容。 第6章制造阶段监理,规定制造阶段风力发电机组、电力送出设备、海上风电设备中的关键设备及部件的监理范围及见证内容。 第7章安装阶段监理,规定塔架、机舱及叶轮安装监理的主要内容。 第8章调试阶段监理,规定风力发电机组调试阶段的主要内容。 第9章验收阶段监理,规定风力发电机组预验收和最终验收的主要内容。