2010年6月，根據(jù)WWEA的統(tǒng)計(jì)，我國(guó)以新增裝機(jī)容量和總裝機(jī)容量躍居世界風(fēng)電第一大國(guó)。當(dāng)海外為我國(guó)取得的快速發(fā)展成就而驚喜，國(guó)人為發(fā)展過程中缺少核心技術(shù)而擔(dān)憂的時(shí)候，歐盟已經(jīng)更多地在討論如何更好地開發(fā)海上風(fēng)電。在新能源技術(shù)革命日新月異的今天，我們必須高度重視下一個(gè)重要的風(fēng)電技術(shù)領(lǐng)域——海上風(fēng)電。

世界海上風(fēng)電發(fā)展現(xiàn)狀

隨著陸地風(fēng)電開發(fā)的經(jīng)驗(yàn)積累和海上風(fēng)能利用的探索，世界近年來對(duì)海上風(fēng)電開發(fā)發(fā)展迅速。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2009世界海上風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)容量達(dá)2110MW，較2008年增長(zhǎng)48.5%，占到全球風(fēng)電總裝機(jī)容量的1.2%。2009年世界海上風(fēng)電新增裝機(jī)容量達(dá)689MW，同比增幅超過100%。歐盟是海上風(fēng)電發(fā)展最快、技術(shù)最為領(lǐng)先的區(qū)域，擁有全球 90%的海上風(fēng)電裝機(jī)容量，80%的在建海上風(fēng)電場(chǎng)。

相比陸地風(fēng)電市場(chǎng)相對(duì)成熟的技術(shù)，海上風(fēng)電場(chǎng)開發(fā)尚未形成規(guī)模，很大程度上受場(chǎng)地環(huán)境、技術(shù)條件等制約。從嚴(yán)格意義上來說，目前海上風(fēng)電開發(fā)實(shí)質(zhì)為近海風(fēng)電項(xiàng)目開發(fā)。

歐盟海上風(fēng)電開發(fā)的時(shí)間不過20年，但也是近3年近海風(fēng)電項(xiàng)目才漸趨成熟并推廣應(yīng)用。英國(guó)、丹麥分別占世界海上風(fēng)電份額的44%和 30%，2009年新建的海上風(fēng)電項(xiàng)目集中在英國(guó)（28.3萬kW）、丹麥（23萬kW）、瑞典和德國(guó)（均為3萬kW）以及挪威（2300kW）。德國(guó)于 2010年5月建成裝機(jī)容量6萬kW、離岸線50公里風(fēng)電場(chǎng)，成為第一個(gè)深海風(fēng)電開發(fā)的國(guó)家。

海上風(fēng)電機(jī)組基本上是根據(jù)海上風(fēng)況和運(yùn)行工況，對(duì)陸地機(jī)型進(jìn)行改進(jìn)，其設(shè)計(jì)與運(yùn)營(yíng)規(guī)范多參照陸地風(fēng)電機(jī)。根據(jù)海上風(fēng)電項(xiàng)目的特殊性，海上風(fēng)電機(jī)組的設(shè)計(jì)更加強(qiáng)調(diào)可靠性，注重提高風(fēng)機(jī)的利用率、降低維修率。

此外，海上和陸上風(fēng)電開發(fā)的主要差別還在于風(fēng)電機(jī)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和大容量風(fēng)機(jī)制造。為了承受海上的強(qiáng)風(fēng)載荷、海水腐蝕和波浪沖擊等，海上風(fēng)電機(jī)組的基礎(chǔ)遠(yuǎn)比陸上的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、技術(shù)難度高、建設(shè)成本高。海上風(fēng)電機(jī)組呈現(xiàn)大型化的趨勢(shì)，國(guó)外主要風(fēng)機(jī)制造商生產(chǎn)的海上風(fēng)電機(jī)組主要集中在 2?5MW，風(fēng)葉直徑在72?126m。

海上風(fēng)電項(xiàng)目由于技術(shù)難度大、投資規(guī)模要求很高，一般會(huì)以具備風(fēng)機(jī)制造及運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)的企業(yè)為主導(dǎo)，目前具備商用開發(fā)經(jīng)驗(yàn)的風(fēng)電設(shè)備制造商僅有丹麥的維斯塔斯和德國(guó)的西門子。而項(xiàng)目開發(fā)商和業(yè)主為了規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)，更多采用項(xiàng)目認(rèn)證來控制質(zhì)量和規(guī)范管理。可以說，海上風(fēng)電認(rèn)證是海上風(fēng)電開發(fā)的必經(jīng)環(huán)節(jié)。

我國(guó)從2009年開始海上風(fēng)電項(xiàng)目試點(diǎn)。上海東海風(fēng)力發(fā)電公司投資30億元，建成10萬千瓦的東海大橋海上風(fēng)電場(chǎng)，裝機(jī)34臺(tái)華銳 3MW風(fēng)機(jī)，預(yù)計(jì)年上網(wǎng)電量2.5億千瓦時(shí)。早在可再生能源發(fā)展“十一五”規(guī)劃中，我國(guó)已經(jīng)布局近海風(fēng)電研發(fā)及試點(diǎn)，預(yù)計(jì)未來5年近海風(fēng)電管理政策和招標(biāo)項(xiàng)目會(huì)逐步深入。[page]

 海上風(fēng)電認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)

為了推動(dòng)和規(guī)范海上風(fēng)電開發(fā)，國(guó)外一些技術(shù)研究機(jī)構(gòu)自發(fā)或在政府資助下，制定了海上風(fēng)機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)，第三方機(jī)構(gòu)依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)開展對(duì)風(fēng)機(jī)、基礎(chǔ)、環(huán)境等檢測(cè)與認(rèn)證，提高了風(fēng)電項(xiàng)目開發(fā)的可靠性和預(yù)期風(fēng)險(xiǎn)能力。認(rèn)證管理已成為海上風(fēng)電開發(fā)商評(píng)估項(xiàng)目和控制風(fēng)險(xiǎn)的通用做法。目前技術(shù)實(shí)力較強(qiáng)的風(fēng)電強(qiáng)國(guó)，如丹麥、德國(guó)，已對(duì)本國(guó)海上風(fēng)電項(xiàng)目實(shí)施強(qiáng)制認(rèn)證。

丹麥從1991年開始海上風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)，是較早制定風(fēng)電標(biāo)準(zhǔn)及強(qiáng)制執(zhí)行認(rèn)證的國(guó)家，積累了較多的風(fēng)電技術(shù)和開發(fā)經(jīng)驗(yàn)。丹麥政府很早便制定了風(fēng)電開發(fā)的規(guī)劃，并建立了嚴(yán)格的認(rèn)證制度，這對(duì)風(fēng)機(jī)向大容量發(fā)展提供了保證。丹麥的認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)為《丹麥機(jī)型許可和風(fēng)機(jī)認(rèn)證的技術(shù)規(guī)范》，丹麥的能源主管部門負(fù)責(zé)監(jiān)督其施行，丹麥的國(guó)家實(shí)驗(yàn)室則作為其信息支持與研發(fā)中心。

德國(guó)船級(jí)社（GL）在1995年就已經(jīng)出版了關(guān)于海上風(fēng)機(jī)認(rèn)證的標(biāo)準(zhǔn)，之后通過海上風(fēng)場(chǎng)的設(shè)計(jì)、認(rèn)證和運(yùn)行獲得了大量經(jīng)驗(yàn)，最新版 “GL海上風(fēng)機(jī)認(rèn)證指南（2005）”，可用于風(fēng)機(jī)和風(fēng)電場(chǎng)的設(shè)計(jì)、評(píng)估及認(rèn)證，涵蓋風(fēng)機(jī)型式認(rèn)證和電場(chǎng)項(xiàng)目認(rèn)證兩方面。值得一提的是，該指南重點(diǎn)在于面向風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)及制造，涵蓋了從認(rèn)證范圍開始，到載荷、材料、結(jié)構(gòu)、機(jī)械、回轉(zhuǎn)葉片、電氣、安全和環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的整個(gè)內(nèi)容，而不在于海上環(huán)境及基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)，因而更多適用于風(fēng)電設(shè)備供應(yīng)商。

國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）2009年公布了最新“海上風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)要求”，即IEC61400-3，它詳細(xì)列出了基本的設(shè)計(jì)要求來確保海上風(fēng)機(jī)的工程完整性，目的是提供一個(gè)適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)等級(jí)，來避免風(fēng)機(jī)在其設(shè)計(jì)壽命期間可能遇到的所有危險(xiǎn)產(chǎn)生的損害。

在IEC61400-3中，載荷假定和安全等級(jí)確定被重點(diǎn)提及，其中可以找到關(guān)于場(chǎng)址評(píng)估和載荷假定的詳細(xì)資料，但關(guān)于材料、結(jié)構(gòu)、機(jī)械組成和系統(tǒng)（安全系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)）等方面的內(nèi)容沒有或者只是簡(jiǎn)單的提及。

IEC61400-3應(yīng)當(dāng)結(jié)合適當(dāng)?shù)腎EC/ISO標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)合使用。特別指出的是這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)與IEC61400-1中的要求基本一致，但并不是完全照搬，而IEC61400-1是全球公認(rèn)的用于風(fēng)機(jī)安全的標(biāo)準(zhǔn)之一。

雖然我國(guó)在海上開發(fā)方面剛起步，但國(guó)內(nèi)專家和學(xué)者借鑒我國(guó)陸地風(fēng)電開發(fā)經(jīng)驗(yàn)和國(guó)外海上風(fēng)電標(biāo)準(zhǔn)，完成了海上風(fēng)機(jī)標(biāo)準(zhǔn)的制定。2009年中國(guó)船級(jí)社（CCS）制定了《海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組規(guī)范》，內(nèi)容涉及環(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(cè)維護(hù)等全過程。該標(biāo)準(zhǔn)已通過專家評(píng)審，預(yù)計(jì)2011年將公布實(shí)施。該標(biāo)準(zhǔn)將進(jìn)一步規(guī)范我國(guó)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(xiàng)目的安全性和可靠性，同時(shí)為國(guó)內(nèi)認(rèn)證工作開展提供參照依據(jù)。[page]

NV的海上風(fēng)電認(rèn)證管理

海上風(fēng)電開發(fā)投資巨大，并且比陸地風(fēng)電場(chǎng)具有更高的風(fēng)險(xiǎn)性，因此，必須要采取有效措施管理風(fēng)險(xiǎn)。為了保護(hù)投資者利益和控制項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)，業(yè)主、投資方和保險(xiǎn)商通過尋找有經(jīng)驗(yàn)的中介來進(jìn)行技術(shù)認(rèn)證，來評(píng)估檢驗(yàn)風(fēng)電場(chǎng)是否能在其使用壽命期內(nèi)成功的運(yùn)行。挪威船級(jí)社（DNV）憑借海上風(fēng)電開發(fā)的探索和認(rèn)證管理的實(shí)踐，形成較完整有參考意義的技術(shù)認(rèn)證及風(fēng)險(xiǎn)管理體系。

DNV是較早從事海上風(fēng)電認(rèn)證的第三方機(jī)構(gòu)，在國(guó)際海上風(fēng)電認(rèn)證領(lǐng)域具有代表性和影響力，自主研發(fā)了DNV-OS-J101：《海上風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（2007）。從1991年至今，已為全球40多個(gè)海上風(fēng)電場(chǎng)提供認(rèn)證服務(wù)，如英國(guó) LondonArray(1GW),GreaterGabbard(500MW)、ThanetOffshoreWindFarm(300MW)海上風(fēng)電項(xiàng)目及丹麥HornsRev(369MW)海上風(fēng)電項(xiàng)目。

DNV在海上風(fēng)電認(rèn)證方面，主要提供風(fēng)機(jī)的風(fēng)電場(chǎng)開發(fā)的項(xiàng)目認(rèn)證、風(fēng)力發(fā)電機(jī)制造的型式認(rèn)證、海上風(fēng)電項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)管理，以及項(xiàng)目安全健康環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)（SHE）的風(fēng)險(xiǎn)管理等技術(shù)認(rèn)證與風(fēng)險(xiǎn)管理服務(wù)。

項(xiàng)目認(rèn)證體系：DNV項(xiàng)目認(rèn)證體系的核心由6個(gè)階段組成，每個(gè)階段均表示從設(shè)計(jì)基礎(chǔ)驗(yàn)證到在線檢驗(yàn)的時(shí)間段。DNV項(xiàng)目認(rèn)證以循序漸進(jìn)的方法為基礎(chǔ)，通過下列主要步驟以降低總的項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)：第一階段，考慮外部條件的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)；第二階段，詳細(xì)的設(shè)計(jì)；第三階段，制造；第四階段，安裝；第五階段，調(diào)試；第六階段，在線。

除了服務(wù)之外，DNV還提供零階段（可行性研究階段）的活動(dòng)。零階段可行性研究可以包括一個(gè)或多個(gè)下列服務(wù)，概念性設(shè)計(jì)驗(yàn)證、通過測(cè)量計(jì)劃的現(xiàn)場(chǎng)狀態(tài)驗(yàn)證、對(duì)風(fēng)能場(chǎng)的調(diào)查、環(huán)境影響評(píng)價(jià)（EIA）驗(yàn)證以及許可和有效性的評(píng)審。

項(xiàng)目認(rèn)證流程：第一階段和第二階段包括最終設(shè)計(jì)驗(yàn)證的步驟，對(duì)含風(fēng)機(jī)、地基和土壤及現(xiàn)場(chǎng)特定環(huán)境條件的綜合結(jié)構(gòu)性系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)詳細(xì)審核。這一驗(yàn)證將根據(jù)DNV海上標(biāo)準(zhǔn)DNV-OS-J101《海上風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（2007）或由客戶要求的類似標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。除了對(duì)第一階段和第二階段設(shè)計(jì)文件評(píng)審?fù)猓J(rèn)證機(jī)構(gòu)還要對(duì)關(guān)鍵的細(xì)節(jié)進(jìn)行獨(dú)立的分析。DNV通常采用的獨(dú)立分析工具有商業(yè)有限元程序軟件和空氣彈性變形規(guī)范。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)驗(yàn)證也可以包括風(fēng)機(jī)地基和其他結(jié)構(gòu)，如：海上變電站。

第三至第五階段涉及所有的與項(xiàng)目實(shí)施相關(guān)的追蹤驗(yàn)證和現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)。它包括支持結(jié)構(gòu)、變電站和風(fēng)機(jī)的制造及其調(diào)試。

第六階段，在線階段意味著一種在整個(gè)使用壽命一直到被廢棄的期間內(nèi)其對(duì)風(fēng)機(jī)、支持結(jié)構(gòu)、變電站、J型管件和電纜所進(jìn)行的定期檢驗(yàn)活動(dòng)。為了驗(yàn)證風(fēng)電場(chǎng)實(shí)際情況是否符合所要求的標(biāo)準(zhǔn)，DNV采用了定期檢驗(yàn)系統(tǒng)來收集、分析、診斷風(fēng)電項(xiàng)目運(yùn)行狀況。

每一階段的項(xiàng)目任務(wù)完成后，DNV向業(yè)主出具符合實(shí)際要求的合格證明。第一階段到第五階段任務(wù)完成后還需要獲取DNV的證書。項(xiàng)目證書自海上風(fēng)電場(chǎng)調(diào)試起有效。對(duì)于第六階段而言，項(xiàng)目證書的有效期則根據(jù)年度檢驗(yàn)和檢查的結(jié)果而定。[page]

我國(guó)海上風(fēng)電認(rèn)證的建議

首先，參考國(guó)外開發(fā)的經(jīng)驗(yàn)和我國(guó)海上風(fēng)電水平，現(xiàn)階段我國(guó)政府及科研機(jī)構(gòu)應(yīng)當(dāng)對(duì)我國(guó)近海及深海的風(fēng)資源、水文、氣象等資源環(huán)境進(jìn)行有針對(duì)性的評(píng)估，考察風(fēng)電項(xiàng)目對(duì)海洋生態(tài)環(huán)境影響。根據(jù)我國(guó)沿海特點(diǎn)，制定階段性、可持續(xù)的開發(fā)策略。海上風(fēng)電路線應(yīng)該不同于路上風(fēng)電的發(fā)展規(guī)模和速度。

其次，建立以東海大橋等試點(diǎn)項(xiàng)目為代表的項(xiàng)目數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，收集在線風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的參數(shù)，分析風(fēng)機(jī)實(shí)際指標(biāo)與設(shè)計(jì)要求的符合性，監(jiān)測(cè)電場(chǎng)發(fā)電能力及上網(wǎng)電量等，為我國(guó)海上風(fēng)電的標(biāo)準(zhǔn)完善及項(xiàng)目再開發(fā)，提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和參考案例。考慮到試點(diǎn)項(xiàng)目的業(yè)主主要是政府，該系統(tǒng)應(yīng)有政府負(fù)責(zé)并引導(dǎo)，具體執(zhí)行交由事業(yè)單位或委托專業(yè)公司。

另外，及早著手海上風(fēng)電基礎(chǔ)及平臺(tái)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)研發(fā)。海上風(fēng)電與陸地風(fēng)電一個(gè)重要的區(qū)別在于風(fēng)機(jī)的基礎(chǔ)不同，海上風(fēng)電項(xiàng)目基礎(chǔ)工程的費(fèi)用約占整個(gè)風(fēng)電項(xiàng)目建設(shè)費(fèi)用的三分之一，國(guó)外對(duì)于海上風(fēng)電的基礎(chǔ)研究尤為重視，通常將風(fēng)機(jī)和基礎(chǔ)作為一種結(jié)構(gòu)整體來考慮。隨著陸地風(fēng)機(jī)技術(shù)成熟和成本的降低，基礎(chǔ)工程的設(shè)計(jì)及建造必然成為海上風(fēng)電開發(fā)中的關(guān)鍵。

最后，探索細(xì)分安全等級(jí)的海上風(fēng)電認(rèn)證模式。通過對(duì)IEC、GL及DNV的標(biāo)準(zhǔn)研究，我們發(fā)現(xiàn)“安全等級(jí)”的概念在這些標(biāo)準(zhǔn)中提出，合理的界定安全等級(jí)將對(duì)項(xiàng)目開發(fā)有重要而長(zhǎng)遠(yuǎn)的意義。海上認(rèn)證應(yīng)該實(shí)行更為細(xì)致的安全等級(jí)。對(duì)不同的項(xiàng)目實(shí)行不同的安全等級(jí)和設(shè)計(jì)要求，以證結(jié)構(gòu)在潛在或突發(fā)風(fēng)險(xiǎn)的沖擊下有足夠安全的承受能力。我國(guó)海上風(fēng)電可以探索基于業(yè)主要求及環(huán)境要求，細(xì)分安全等級(jí)的項(xiàng)目認(rèn)證模式。

經(jīng)過“十一五”時(shí)期陸地風(fēng)電超常規(guī)的快速發(fā)展，我國(guó)需要以更理性的態(tài)度來對(duì)待未來海上風(fēng)電的開發(fā)。除了借鑒國(guó)外已有的技術(shù)資料，更多的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、設(shè)計(jì)方法、運(yùn)作經(jīng)驗(yàn)需要我國(guó)項(xiàng)目開發(fā)商和設(shè)備供應(yīng)商不斷積累。有遠(yuǎn)見的監(jiān)管者應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，當(dāng)企業(yè)自主創(chuàng)新的快船裝上認(rèn)證管理的舵槳時(shí)，我國(guó)風(fēng)電的快船才能真正遠(yuǎn)航。