海洋能源標準化現狀與分析＊

李晶，楊立，馬越，徐紅瑞

（國家海洋技術中心 天津 300112）

海洋能源產業正在進入商業或預商業時代，大量的技術正在全世界范圍接受測試，作為一個相對新奇的技術產業，許多障礙和不確定的因素需要被鑒定和排除，國際上和各發達國家已經開始制定相關標準來解決這些問題。

1 海洋能源產業發展現狀

近些年，海洋能源開發利用技術一直在飛快發展，試驗與測試環境、方法都在不斷地改進與完善，世界各發達國家也在紛紛設立海洋能源方面的專門服務機構，建立相關的標準、政策、文件，以促進海洋能發電裝置的研發與產業化進程。

美國搭建了全方位的支撐與服務體系，以促進海洋能源項目的快速發展，目前在建的海洋能項目已有20多個。西北國家海洋可再生能源中心（NNMREC）、東南國家海洋可再生能源中心（SNMREC）和夏威夷國家海洋可再生能源中心（HINMREC）就是美國能源部成立的3個國家海洋可再生能源中心，其不僅僅局限于理論研究與技術開發，還建立了試驗與測試環境，打造面向全世界的綜合測試與科研中心。

歐洲海洋能源中心（EMEC）是國際知名的權威性海洋能轉換裝置測試及認證中心，其發布了關于海洋能裝置的資源評估、性能評估、室內測試等12項海洋能開發利用技術文件，其中有6項技術文件正在申請成為國際標準的過程之中，這份文件適用于海洋能轉換系統從概念到發電場的各個階段，大大促進了海洋能裝置的研發與測試。

日本通產省工業技術研究院于1974年制訂了“陽光計劃”，該計劃是日本政府為發展新能源和可再生能源而制定的能源戰略，其支持的新能源產業技術開發機構（NEDO）在2011年啟動的項目，主要是推動海洋能實際應用及實現產業化，特別是波浪能、潮流能和海洋溫差能，以及海洋能利用系統的基本研究。

我國也通過出臺法律法規、頒布發展規劃、設立專項資金等方式支持海洋能利用技術的發展。在國家的大力支持下，一批海洋能開發利用的新方法、新裝置取得突破進展。面對海洋能發電裝置快速發展的需求，我國亟須制定配套海洋能源標準，以引導和規范海洋能發電裝置的設計、制造和檢驗，促進其產業化發展。

2 海洋能源國際標準

近20多年來，受化石燃料能源危機和環境變化壓力的驅動，作為主要可再生能源之一的海洋能事業取得了很大發展，在相關高技術后援的支持下，海洋能開發利用技術日趨成熟。國際性標準化組織、海洋能源部門都已經發布了海洋能源轉換裝置配套標準和技術文件，為世界各國進行海洋能源領域的貿易和技術交流，提供基本準則和統一要求。國際上認可的國際標準，目前主要由3個國際標準化機構（International Standardization Organization，ISO）、國際電工委員會（International Electrotechnical Commission，IEC）、國際電信聯盟（International Telecommunication Union，ITU）所制定。

IEC／TC 114Marine energy－wave，tidal and other water current converters是海洋能——波浪能、潮汐能和其他水流能轉換設備技術委員會，對海洋能量轉換系統制定國際標準，其標準化的范圍重點集中在將波浪能、潮汐能和其他水流能轉換成電能。IEC／TC 114目前已發布的標準有3項，正在起草的標準有8項。國際海洋能源標準的建立，是為了提高波浪能、潮汐能和水流能能量轉換設備整體的經濟可行性和可接受性，減輕技術和金融風險，使市場能夠更快地吸收商業海洋能源產品。

2.1 已發布的標準

IEC／TC 114目前已發布的標準有3項，包括術語［1］、波浪能發電裝置發電性能評估［2］、潮汐能發電裝置發電性能評估［3］。

2.1.1 術語

IEC／TC 114發布的技術規范定義了海洋和海洋可再生能源的相關術語，針對海洋資源、海洋可再生能源和波浪、潮汐和其他水流能轉換器提出明確、統一的術語，以幫助項目開發、工程和標準的制定，促進海洋可再生能源產業相關的國際組織和個體之間的交流和影響。

2.1.2 波浪能發電裝置發電性能評估

波浪能產業正從初級階段過渡到商業化生產階段，制定本標準對規范海洋行業波浪能轉換器的動力性能評估方法，推動產品商業化具有重要作用。該標準提供基于試驗場，評估波浪能轉換裝置發電性能的方法。適用范圍包括近岸、近海、深水和淺水波浪能資源豐富的區域的發電的波浪能轉換裝置；處于商業化階段的順應系泊式、繃緊系泊式、坐底式、岸式波浪能轉換裝置。

2.1.3 潮汐能發電裝置發電性能評估

潮汐能發電正在進入大規模開發利用和產業化階段，現在可以為部分地方電網提供穩定的電力，該標準提供系統的實用比尺和當地電網潮流能發電裝置的發電性能的評估方法；界定了潮流能轉換裝置額定電力以及額定流速；潮流能轉換裝置的發電曲線描述方法以及編寫報告結果的框架。

2.2 正在制定的標準

IEC／TC 114正在制定的標準有8項，對海洋能的通用技術規范、波浪能水槽測試、波浪能和潮汐能的資源評估等方面制定了標準。

2.2.1 通用技術規范

正在制定的通用技術規范對海洋能設備的設計、錨泊系統、熱能轉換系統設計、電力質量做了規定。國際海洋能通用技術規范的制定對國際上和各個國家之間統一海洋能轉換設備的設計、制造、驗證和評價的基本技術要求，規范海洋能經濟、市場發揮著重要作用。

（1）“海洋能設備設計要求”提出了基本的設計要求，以確保海洋能設備的工程完整性，保證設備達到規定的設計壽命；

（2）“海洋能源轉換設備錨泊系統評價”規范錨泊系統安裝、維護、評定程序；

（3）“海洋熱能轉換系統設計評價”制定了一個統一的方法，以確保海洋熱能轉換系統的設計、評價和驗證的一致性和準確度；

（4）“波浪能、潮汐能和其他水流能設備的電力質量要求”對控制海洋能設備電力質量起到了重要的作用。

2.2.2 波浪能、潮汐能相關標準

與波浪能、潮汐能相關的標準，IEC／TC 114正在制定的有4項，包括波浪能、潮汐能資源的評定和界定、波浪能轉換設備第二個站位的功率性能的評價、波浪能轉換系統的水槽測試。

（1）“波浪能資源的評定和界定”與“潮汐能資源的評定和界定”兩項標準提供了波浪能、潮汐能資源的測量、分析技術和報告方面的指導，制定了評估、測量及資源分析的精確、統一的方法，以幫助研發人員測量海洋能資源和選擇裝置布放地點，并保證資源評估結果的正確性。

（2）“波浪能轉換設備第二個站位的功率性能的評價”提供了波浪能轉換設備在第二個站位的功率性能評價的方法和條件，該方法可以在資料有限或者不完整的情況下對波浪能轉換設備進行評估。

（3）“波浪能轉換系統的水槽測試”為波浪能轉換設備開發早期階段的測試，提供了結構化的方案和詳細的測試步驟，以幫助中小企業、資助機構或其他感興趣的投資者對波浪能轉換設備進行開發和評估，減輕技術和財政風險。

3 海洋能源國內標準

海洋波浪能、潮汐能、潮流能和溫差能等可再生能源的開發利用是推動建設資源節約型、環境友好型社會的重要工作。近些年，我國海洋能事業取得了很大的進展，潮汐能利用技術基本成熟，達到國際先進水平，潮流能、波浪能等技術研發和小型示范應用也取得一定進展，已有較好的技術儲備。但是在海洋能源領域，我國至今未發布國家標準，因此當務之急是開展海洋能開發利用標準化研究與建設。《國家海洋事業發展“十二五”規劃》明確指出：“搭建海洋可再生能源開發利用實驗平臺，完善海洋可再生能源標準體系”，可見國家對海洋標準化工作的重視。《全國海洋標準化“十二五”發展規劃》中也將海洋能利用標準的制定作為“十二五”期間的主要任務之一，重點開展海洋能電站技術、海洋能轉換檢測方法、海洋能利用環境評價、安全檢測等方面標準的研究與制定工作。近幾年，國家正從以下幾個方面開展海洋能標準化工作。

3.1 海洋能開發利用標準體系

國家海洋局2011年通過國家“海洋可再生能源專項資金項目”支持，組織建立了“海洋能開發利用標準體系”。該標準體系從海洋可再生能源資源調查與評估、能源轉化設備與測試、能源發電廠建設和能源資源開發利用管理4個方面安排、部署了標準制定工作。該標準體系已經廣泛征求了國內海洋可再生能源開發利用各個方面組織機構的意見，形成了送審稿。

3.2 國際標準的轉化

目前，英國標準學會等同采用了IEC／TS 62600－1－2011標準成為國家標準，德國標準化學會等同采用了IEC／TS 62600－100－2012標準成為國家標準，我國也將要把IEC／TC 114已發布的3項國際標準轉化為國家標準，目前已經申請立項。推進采用海洋能國際標準，有效引進國外先進海洋能技術，促進我國海洋能開發利用技術標準與規范的出臺，可以更好地發揮海洋能開發利用標準的技術支撐作用，有效地促進海洋能技術、經濟、市場的有序化和規范化。

3.3 海洋能標準的推進

國家海洋局通過海洋觀測及海洋能源開發利用分技術委員會，已經制定、出臺了3項海洋可再生能源開發利用行業標準，包括《海洋能源術語》《海流和潮流能量分布圖繪制方法》和《海浪能量分布圖繪制方法》。另外，正在制定20余項國家標準和行業標準，包括《海洋能調查質量控制要求》《海洋能源調查儀器設備通用技術條件》《海洋能源術語常用術語》和《海洋能術語調查和評估術語》等。海洋能標準的發布填補了我國海洋能源領域基礎通用標準、海洋能技術規范等方面的空白，非常適用于海洋能源開發實際工作的需要。

4 海洋能源標準發展狀態及趨勢

世界各國都已經意識到標準的重要性，國際性標準化組織和海洋發達國家都在紛紛制定海洋能源轉換裝置的配套標準和技術文件，海洋能源標準體系在標準的建立過程中也被逐漸的完善起來。國際和國內海洋能標準發展的對比狀態如表1所示。

表1 國際和國內標準發展狀態的對比

我國海洋能源標準化發展趨勢：

（1）海洋能源國際標準化正在快速發展，我國需要跟上國際標準化進展的步伐，積極參加國際標準化活動，逐步與國際接軌，推進海洋能源的標準化工作。

（2）海洋能源標準的制定應該是有序進行的工作，依據法律法規，根據國家經濟、市場需要和國家海洋標準化發展規劃，制定和修訂標準。

（3）推動海洋能源科技研發、標準研制、市場開拓的一體化，通過海洋能源標準傳播最好的經驗，進入新的市場并推動創新。

（4）培養海洋能源標準化人才。

5 結束語

海洋能源開發利用標準化工作是我國標準化工作的重要組成部分，是實施海洋能源科學管理的基礎，也是推廣應用海洋能源科研成果和新技術的橋梁。目前海洋能源開發利用標準處于非常急缺的狀態，需要海洋工作者把海洋工作經驗與國內外海洋能源技術、市場、經濟等多方面相結合，制定相關標準來補充、完善海洋能源標準體系。標準立起來就是屏障，保護自己；放下來就是平臺，開拓市場。國家針對我國國情和海洋能源技術現狀，在不斷完善海洋能源領域的標準體系，豎立起保護國家和人民利益的屏障，抵制外來產品的肆意入侵；建立起促進經濟的平臺，協調國內海洋能源經濟市場的平衡。完善海洋能標準體系，推進海洋能標準的建立，才是真正可持續發展的趨勢。

［1］IEC／TC 114.Marine energy－Wave，tidal and other water current converters－Part 1：Terminology.IEC／TS 62600－1.2011（12）［EB／OL］.［2014－06－21］http：／／webstore.iec.ch.

［2］IEC／TC 114.Marine energy－Wave，tidal and other water current converters－Part 100：Electricity producing wave energy converters－Power performance assessment.IEC／TS 62600－100.2012（08）［EB／OL］.［2014－06－21］http：／／webstore.iec.ch.

［3］IEC／TC 114.Marine energy－Wave，tidal and other water current converters－Part 200：Electricity producing tidal energy converters－Power performance assessment.IEC／TS 62600－200.2012（10）［EB／OL］.［2014－06－21］http：／／webstore.iec.ch.