国家能源风能太阳能仿真与检测认证技术重点实验室

    2011年9月，国家能源局正式批复成立国家能源风能太阳能仿真与检测认证技术重点实验室（以下简称“重点实验室”）。重点实验室依托北京鉴衡认证中心建设，主要任务是紧密围绕我国风能、太阳能技术领域的重大需求，着力完善风能、太阳能标准和检测认证体系，加强相关标准研究、产品检测试验关键技术研究和认证技术研究。重点实验室以建设成为国际知名、功能完善、技术一流的风能、太阳能专业服务机构为目标，致力于推动我国风能、太阳能的技术进步和自主创新，为我国风能、太阳能产业的健康发展提供技术支持。

    重点实验室自成立以来，积极开展基础设施和实验平台建设。在风电零部件检测方面，位于河北省保定市的风电叶片与轴承检测中心一期工程已完工并投入使用。该中心全面建成后，可完成包括叶片原材料、叶片零部件、100米叶片全尺寸结构试验、无损检测、叶片跟踪测试等所有叶片相关试验测试，以及5兆瓦风电轴承和变桨系统的相关试验测试，试验条件可达到国际先进水平。在风能、太阳能监测方面，目前正在建立面向全国、功能完善、多层次、动态的风能、太阳能监测平台系统，建成后可实现对全国已并网运行的风电场和光伏电站运行状态及故障信息的实时监测。在风电半物理仿真方面，已完成了半物理仿真平台设计方案，在该系统中控制器及相关的机械结构为实物，风电机组其他部件以及风场环境采用数学仿真代替。另外，还有多个太阳能检测室、多个风电零部件检测平台、高原型风电机组试验风电场、海上风电机组试验风电场、太阳能实证检测基地等建设工作正在积极开展中。

    围绕风能、太阳能领域市场需求及技术发展趋势，重点实验室在仿真技术、检测及认证技术等方面开展了一系列创新性研究。一是在风电仿真技术研究方面，重点实验室开展了台风模型研究，研究台风对机组载荷的影响，并提供相应的计算仿真工具，对满足我国东南陆上和海上机组的设计需求和认证检测需求具有重要意义，目前正在进行相关软件的开发及试验验证工作；开展控制系统的半物理仿真平台研发工作，实现机组的控制系统实体与仿真的机组模型和外部条件的联动，目前正在完成连接系统的硬件开发，除了控制系统外，该仿真平台还将逐步引入变桨控制系统、变桨机构等实体，逐步实现机组主要控制环节与机组结构、外部条件的仿真模型的交互，该系统的成功建立将为机组制造商的设计开发、认证机构的认证检测、风电开发商的现场调试和机组优化改造提供研究基础和服务；开展了传动链仿真技术研究，研究了传动链动态特性对机组总体载荷和传动链内部载荷的影响，以及对主轴承、齿轮箱等关键部件寿命的影响，目前已经建立了风电机组整体和传动链模型。二是在检测技术研究方面，重点实验室开展了风力发电机及风电叶片等关键零部件地面测试技术研究，研究满足叶片、齿轮箱、发电机、轴承、变流器设计及性能优化要求、符合相关标准规定的测试内容、测试方法等测试技术，目前正在研究制定叶片、齿轮箱、发电机、轴承、变流器测试技术规范；开展了在线监测和故障诊断技术研究，通过研究风电故障分类方法，在广泛调研和统计分析的基础上，初步建立了全国首个风力发电机组故障数据库，覆盖全国70%以上已并网运行的风电场。三是在认证体系建设方面，针对我国广泛存在的低温、低风速、高海拔等特殊的环境条件，重点实验室建立了适合我国上述特殊环境条件的风电认证体系；结合风电的发展趋势，开展了风电机组及基础一体化综合评估技术、海上风电场场址勘测及设计条件评估技术、海上风电机组载荷仿真关键技术、海上风电防腐评估方法、海上风电防冲刷方案评估方法、海上风电运输、安装方案的评估方法等，海上风电检测认证关键技术研究；目前正在开展分散式能源认证体系的研究，为国家进一步扩大风电开发规模和分散式风电发展的规划布局提供技术保障。

    重点实验室非常重视人才队伍建设，积极开展国际合作，参与标准规范的制修订，开展了一系列富有成效的工作。在人才队伍建设方面，重点实验室通过聘请国内外风能、太阳能研发专家、与相关高校和研究机构合作等灵活方式，形成了由首席科学家团队引领、外部专家团队为指导、学术带头人负责、研发骨干为主力、流动研究人员辅助的阶梯式高水平、高效的研发队伍；同时，重点实验室建立了完善的人才激励机制，不定期选派优秀科技人员出国考察和进修，提升专业技术人员的业务素质和技能。在国际合作方面，重点实验室积极参与国际电工委员会（IEC）、国际能源署（IEA）等国际机构组织的合作项目并在其中发挥着重要的建设性作用。同时，重点实验室与国际知名的可再生能源研究机构，包括美国国家可再生能源实验室（NREL）、丹麦国家实验室（Risoe）、德国风能研究所（DEWI）等，以及全球知名的检测认证机构，GL、BV、TUV、UL、Interteck等建立了紧密的战略合作关系。在标准规范制修订方面，重点实验室目前已经完成风电零部件（包括叶片原材料）、光伏组件及光伏电站的认证技术规范40余项，并正在研究制订分散式能源系统检测认证技术规范等几十项内容，在已制定的技术规范中，有多项得到了国家采用，《并网光伏发电系统工程验收基本要求》成为“金太阳示范工程”的验收规范。

    未来几年，重点实验室将根据《国家能源科技“十二五”规划》的指导思想和任务要求，着眼于全球风能、太阳能产业发展方向，以打造国内先进、国际知名的一流研发机构为目标，全面完善重点实验室的基础设施，建立集仿真技术、标准规范研究、检测认证技术研究和创新实践于一体的国家级公共技术服务平台，为保证我国风能太阳能产品质量，推动我国风能太阳能产业技术进步做出应有贡献。