大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)體系框架構(gòu)建研究

馬騰 梁瑞利 萬(wàn)宇賓 王志林 肖進(jìn)

關(guān)鍵詞：大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)，標(biāo)準(zhǔn)體系，框架

0 引言

2020年9月，習(xí)近平總書(shū)記在第七十五屆聯(lián)合國(guó)大會(huì)上鄭重宣布：中國(guó)將提高國(guó)家自主貢獻(xiàn)力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力爭(zhēng)于2030年前達(dá)到峰值，努力爭(zhēng)取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。在雙碳大背景下，人類(lèi)對(duì)清潔能源的需求不斷強(qiáng)化，風(fēng)力發(fā)電具有天然的綠色屬性，不會(huì)產(chǎn)生任何碳排放，它不僅可以滿(mǎn)足人們的電力需求，而且可以減少對(duì)石油等傳統(tǒng)能源的使用，從而減少環(huán)境污染。

近年來(lái)，我國(guó)風(fēng)電大規(guī)模發(fā)展，2022年風(fēng)電裝機(jī)容量約3.7億千瓦，同比增長(zhǎng)11.2%，裝機(jī)規(guī)模穩(wěn)居世界首位。風(fēng)電設(shè)備制造自主創(chuàng)新取得顯著進(jìn)展，把握了兆瓦級(jí)風(fēng)電機(jī)組的制造技術(shù)。產(chǎn)業(yè)的大規(guī)模發(fā)展，急需標(biāo)準(zhǔn)支撐。相比國(guó)外完善的標(biāo)準(zhǔn)體系，我國(guó)在這一方面還有不足和欠缺，落后于產(chǎn)業(yè)發(fā)展的實(shí)際需求，尚不具備支撐產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的能力。

近段時(shí)間，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)委聯(lián)合國(guó)家發(fā)展改革委、工業(yè)和信息化部等部門(mén)發(fā)布了《碳達(dá)峰碳中和標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南》，從水力發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電等8個(gè)領(lǐng)域著手，提出若干需要重點(diǎn)制修訂的標(biāo)準(zhǔn)。其中風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域重點(diǎn)制修訂風(fēng)能資源監(jiān)測(cè)、評(píng)估以及風(fēng)力預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)等標(biāo)準(zhǔn)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、關(guān)鍵零部件標(biāo)準(zhǔn)，消防系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)，風(fēng)電塔筒用材料標(biāo)準(zhǔn)，海上風(fēng)力發(fā)電工程施工標(biāo)準(zhǔn)以及并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，風(fēng)電系統(tǒng)穩(wěn)定性計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)。

因此，本文通過(guò)對(duì)先進(jìn)的標(biāo)準(zhǔn)體系進(jìn)行學(xué)習(xí)和研究，分析大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組標(biāo)準(zhǔn)化工作現(xiàn)狀，并根據(jù)構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)體系的主要原則，構(gòu)建大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)全生命周期的標(biāo)準(zhǔn)體系框架，以期為我國(guó)大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組企業(yè)產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)提供參考和借鑒。

1 相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀

風(fēng)電機(jī)組標(biāo)準(zhǔn)，包括國(guó)際、國(guó)外、國(guó)內(nèi)發(fā)布的與風(fēng)力發(fā)電機(jī)組相關(guān)的技術(shù)條款和法規(guī)文件。包括整機(jī)和零部件設(shè)計(jì)制造相關(guān)的技術(shù)條件和試驗(yàn)條件等。

1.1 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀

IEC/TC 88國(guó)際電工委員會(huì)風(fēng)能發(fā)電系統(tǒng)技術(shù)委員會(huì)主要負(fù)責(zé)風(fēng)能發(fā)電系統(tǒng)領(lǐng)域的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)研制，覆蓋風(fēng)電整機(jī)、零部件以及風(fēng)電場(chǎng)全生命周期的技術(shù)要求和測(cè)試要求，對(duì)風(fēng)能發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)品全生命周期具有重要指導(dǎo)作用。截至2022年底，該組織發(fā)布國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)49項(xiàng)，其中與大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組直接相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)33項(xiàng)（見(jiàn)表1），主要涉及風(fēng)資源測(cè)量、整機(jī)通用等10個(gè)部分，部分標(biāo)準(zhǔn)已被我國(guó)轉(zhuǎn)化為國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)。

1.2 船級(jí)社標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀

船級(jí)社是世界公認(rèn)的權(quán)威檢測(cè)、認(rèn)證機(jī)構(gòu)，其發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)涵蓋整機(jī)，關(guān)鍵零部件檢測(cè)認(rèn)證要求，具有重要指導(dǎo)作用。截至2022年底，該組織發(fā)布直接與大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)4項(xiàng)（見(jiàn)表2），主要涉及整機(jī)及風(fēng)輪檢測(cè)認(rèn)證。

1.3 國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀

在國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)方面，與大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組直接相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)共390項(xiàng)（見(jiàn)表3），包括國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、地方標(biāo)準(zhǔn)、團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)主要由全國(guó)風(fēng)力發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)（SAC/TC50）、能源行業(yè)風(fēng)電標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)風(fēng)電機(jī)械設(shè)備分技術(shù)委員會(huì)（NEA/TC 1/SC 5）、能源行業(yè)風(fēng)電標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)風(fēng)電電器設(shè)備分技術(shù)委員會(huì)（NEA/TC 1/SC6）等組織制定和歸口管理。

2 標(biāo)準(zhǔn)體系構(gòu)建

2.1 大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)體系框架圖

本文通過(guò)對(duì)大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)研，根據(jù)GB/T 13016-2018《標(biāo)準(zhǔn)體系構(gòu)建原則和要求》所提供的構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)體系的依據(jù)，按照目標(biāo)明確、全面成套、層次適當(dāng)、劃分清楚的標(biāo)準(zhǔn)體系構(gòu)建原則，根據(jù)大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組特點(diǎn)和實(shí)際研制情況，對(duì)GB/T 15497-2017《企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系 產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)》標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整。在涵蓋主要子體系的前提下，按照產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)領(lǐng)域設(shè)置分為6個(gè)子體系（如圖1所示）。

2.2 大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)體系構(gòu)成要素

2.2.1 通用標(biāo)準(zhǔn)子體系

通用標(biāo)準(zhǔn)主要指大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、試驗(yàn)、服務(wù)等產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過(guò)程中均涉及的通用共性標(biāo)準(zhǔn)。按照標(biāo)準(zhǔn)的制定邏輯以及標(biāo)準(zhǔn)體系的常規(guī)搭建方法，將“通用標(biāo)準(zhǔn)”部分置于具體實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)之上，通用標(biāo)準(zhǔn)子體系框架如圖2所示。

2.2.2 產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)子體系

產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)是產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)體系的核心，主要是指企業(yè)根據(jù)市場(chǎng)和顧客的需求，結(jié)合大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的技術(shù)和資源優(yōu)勢(shì)，對(duì)大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組結(jié)構(gòu)、規(guī)格、質(zhì)量特性和檢驗(yàn)/驗(yàn)證方法等做出技術(shù)規(guī)定，并對(duì)大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組進(jìn)行科學(xué)地分類(lèi)、收集、制定的標(biāo)準(zhǔn)。產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)子體系框架如圖3所示。

2.2.3 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)子體系

設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)主要是指設(shè)計(jì)要求、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則、設(shè)計(jì)流程、設(shè)計(jì)方法等規(guī)范大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組設(shè)計(jì)活動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn)。是為保證與提高大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組設(shè)計(jì)質(zhì)量而制定的標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)子體系框架如圖4所示。

2.2.4 生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)子體系

生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)主要指規(guī)范大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組加工環(huán)節(jié)、制造技術(shù)、制造要求和方法；對(duì)其生產(chǎn)各過(guò)程的結(jié)果進(jìn)行監(jiān)視、測(cè)量和檢驗(yàn)；對(duì)其標(biāo)識(shí)、包裝、貯存和運(yùn)輸進(jìn)行相關(guān)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)子體系框架如圖5所示。

2.2.5 試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)子體系

試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)主要是指為滿(mǎn)足大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組科研、生產(chǎn)和使用需求，對(duì)大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組進(jìn)行檢測(cè)認(rèn)證、驗(yàn)證、檢驗(yàn)和考核的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)子體系框架如圖6所示。

2.2.6 服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)子體系

服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)主要是指大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組風(fēng)電場(chǎng)吊安裝標(biāo)準(zhǔn)；為滿(mǎn)足顧客要求對(duì)大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組使用、維修、保養(yǎng)的需求制定的運(yùn)行維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)以及對(duì)交付后制定的產(chǎn)品升級(jí)及退役標(biāo)準(zhǔn)。服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)子體系框架如圖7所示。

3 完善大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)體系的建議

3.1 加快標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)進(jìn)度

充分發(fā)揮國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)在標(biāo)準(zhǔn)體系中的作用和意義，科學(xué)處理不同層級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)調(diào)、配套和統(tǒng)一，建立一個(gè)以產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)為核心，圍繞大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組實(shí)現(xiàn)全過(guò)程，盡快建立一個(gè)涵蓋產(chǎn)品全生命周期的、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、先進(jìn)合理的標(biāo)準(zhǔn)體系。

3.2 加強(qiáng)重點(diǎn)方向技術(shù)研究和標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)

加強(qiáng)重點(diǎn)方向的標(biāo)準(zhǔn)制修訂工作，以問(wèn)題為導(dǎo)向，以標(biāo)準(zhǔn)編制為平臺(tái)，組織行業(yè)力量開(kāi)展研究和交流，制定出指導(dǎo)性強(qiáng)、操作性強(qiáng)的標(biāo)準(zhǔn)。

3.3 積極參與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)制修訂

積極參與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)制修訂工作，推動(dòng)我國(guó)風(fēng)電行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)自主創(chuàng)新，加快我國(guó)風(fēng)電行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程，掌握風(fēng)電行業(yè)發(fā)展的主動(dòng)權(quán)和主導(dǎo)權(quán)。

3.4 持續(xù)改進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)體系

產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)體系是企業(yè)為滿(mǎn)足顧客需求所執(zhí)行的，規(guī)范產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)全過(guò)程的標(biāo)準(zhǔn)按其內(nèi)在聯(lián)系形成的科學(xué)的有機(jī)整體，是開(kāi)放、動(dòng)態(tài)的有機(jī)系統(tǒng)，應(yīng)確保其充分性、適宜性和有效性，并隨著技術(shù)和產(chǎn)品的發(fā)展，持續(xù)對(duì)各子體系進(jìn)行動(dòng)態(tài)優(yōu)化，調(diào)整體系框架。采用“PDCA（策劃-實(shí)施-檢查-處置）”的循環(huán)模式，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)體系的持續(xù)改進(jìn)。

4 結(jié)語(yǔ)

我國(guó)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，無(wú)論從裝機(jī)容量、發(fā)展規(guī)模還是風(fēng)電機(jī)組制造能力上看，都已成為名副其實(shí)的風(fēng)電大國(guó)。標(biāo)準(zhǔn)化工作要跟上我國(guó)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的步伐，產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)作為提高產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的有效手段，覆蓋了產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、試驗(yàn)、服務(wù)等產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)全過(guò)程，是產(chǎn)品質(zhì)量的技術(shù)保障，構(gòu)建先進(jìn)的風(fēng)電產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)體系勢(shì)在必行。先進(jìn)的產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)體系可以提升我國(guó)的風(fēng)電技術(shù)水平，助力中國(guó)由風(fēng)電大國(guó)成長(zhǎng)為風(fēng)電強(qiáng)國(guó)。