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國家能源風(fēng)能太陽能仿真與檢測認(rèn)證技術(shù)重點實驗室

????2011年9月，國家能源局正式批復(fù)成立國家能源風(fēng)能太陽能仿真與檢測認(rèn)證技術(shù)重點實驗室（以下簡稱“重點實驗室”）。重點實驗室依托北京鑒衡認(rèn)證中心建設(shè)，主要任務(wù)是緊密圍繞我國風(fēng)能、太陽能技術(shù)領(lǐng)域的重大需求，著力完善風(fēng)能、太陽能標(biāo)準(zhǔn)和檢測認(rèn)證體系，加強相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)研究、產(chǎn)品檢測試驗關(guān)鍵技術(shù)研究和認(rèn)證技術(shù)研究。重點實驗室以建設(shè)成為國際知名、功能完善、技術(shù)一流的風(fēng)能、太陽能專業(yè)服務(wù)機(jī)構(gòu)為目標(biāo)，致力于推動我國風(fēng)能、太陽能的技術(shù)進(jìn)步和自主創(chuàng)新，為我國風(fēng)能、太陽能產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展提供技術(shù)支持。

????重點實驗室自成立以來，積極開展基礎(chǔ)設(shè)施和實驗平臺建設(shè)。在風(fēng)電零部件檢測方面，位于河北省保定市的風(fēng)電葉片與軸承檢測中心一期工程已完工并投入使用。該中心全面建成后，可完成包括葉片原材料、葉片零部件、100米葉片全尺寸結(jié)構(gòu)試驗、無損檢測、葉片跟蹤測試等所有葉片相關(guān)試驗測試，以及5兆瓦風(fēng)電軸承和變槳系統(tǒng)的相關(guān)試驗測試，試驗條件可達(dá)到國際先進(jìn)水平。在風(fēng)能、太陽能監(jiān)測方面，目前正在建立面向全國、功能完善、多層次、動態(tài)的風(fēng)能、太陽能監(jiān)測平臺系統(tǒng)，建成后可實現(xiàn)對全國已并網(wǎng)運行的風(fēng)電場和光伏電站運行狀態(tài)及故障信息的實時監(jiān)測。在風(fēng)電半物理仿真方面，已完成了半物理仿真平臺設(shè)計方案，在該系統(tǒng)中控制器及相關(guān)的機(jī)械結(jié)構(gòu)為實物，風(fēng)電機(jī)組其他部件以及風(fēng)場環(huán)境采用數(shù)學(xué)仿真代替。另外，還有多個太陽能檢測室、多個風(fēng)電零部件檢測平臺、高原型風(fēng)電機(jī)組試驗風(fēng)電場、海上風(fēng)電機(jī)組試驗風(fēng)電場、太陽能實證檢測基地等建設(shè)工作正在積極開展中。

????圍繞風(fēng)能、太陽能領(lǐng)域市場需求及技術(shù)發(fā)展趨勢，重點實驗室在仿真技術(shù)、檢測及認(rèn)證技術(shù)等方面開展了一系列創(chuàng)新性研究。一是在風(fēng)電仿真技術(shù)研究方面，重點實驗室開展了臺風(fēng)模型研究，研究臺風(fēng)對機(jī)組載荷的影響，并提供相應(yīng)的計算仿真工具，對滿足我國東南陸上和海上機(jī)組的設(shè)計需求和認(rèn)證檢測需求具有重要意義，目前正在進(jìn)行相關(guān)軟件的開發(fā)及試驗驗證工作；開展控制系統(tǒng)的半物理仿真平臺研發(fā)工作，實現(xiàn)機(jī)組的控制系統(tǒng)實體與仿真的機(jī)組模型和外部條件的聯(lián)動，目前正在完成連接系統(tǒng)的硬件開發(fā)，除了控制系統(tǒng)外，該仿真平臺還將逐步引入變槳控制系統(tǒng)、變槳機(jī)構(gòu)等實體，逐步實現(xiàn)機(jī)組主要控制環(huán)節(jié)與機(jī)組結(jié)構(gòu)、外部條件的仿真模型的交互，該系統(tǒng)的成功建立將為機(jī)組制造商的設(shè)計開發(fā)、認(rèn)證機(jī)構(gòu)的認(rèn)證檢測、風(fēng)電開發(fā)商的現(xiàn)場調(diào)試和機(jī)組優(yōu)化改造提供研究基礎(chǔ)和服務(wù)；開展了傳動鏈仿真技術(shù)研究，研究了傳動鏈動態(tài)特性對機(jī)組總體載荷和傳動鏈內(nèi)部載荷的影響，以及對主軸承、齒輪箱等關(guān)鍵部件壽命的影響，目前已經(jīng)建立了風(fēng)電機(jī)組整體和傳動鏈模型。二是在檢測技術(shù)研究方面，重點實驗室開展了風(fēng)力發(fā)電機(jī)及風(fēng)電葉片等關(guān)鍵零部件地面測試技術(shù)研究，研究滿足葉片、齒輪箱、發(fā)電機(jī)、軸承、變流器設(shè)計及性能優(yōu)化要求、符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的測試內(nèi)容、測試方法等測試技術(shù)，目前正在研究制定葉片、齒輪箱、發(fā)電機(jī)、軸承、變流器測試技術(shù)規(guī)范；開展了在線監(jiān)測和故障診斷技術(shù)研究，通過研究風(fēng)電故障分類方法，在廣泛調(diào)研和統(tǒng)計分析的基礎(chǔ)上，初步建立了全國首個風(fēng)力發(fā)電機(jī)組故障數(shù)據(jù)庫，覆蓋全國70%以上已并網(wǎng)運行的風(fēng)電場。三是在認(rèn)證體系建設(shè)方面，針對我國廣泛存在的低溫、低風(fēng)速、高海拔等特殊的環(huán)境條件，重點實驗室建立了適合我國上述特殊環(huán)境條件的風(fēng)電認(rèn)證體系；結(jié)合風(fēng)電的發(fā)展趨勢，開展了風(fēng)電機(jī)組及基礎(chǔ)一體化綜合評估技術(shù)、海上風(fēng)電場場址勘測及設(shè)計條件評估技術(shù)、海上風(fēng)電機(jī)組載荷仿真關(guān)鍵技術(shù)、海上風(fēng)電防腐評估方法、海上風(fēng)電防沖刷方案評估方法、海上風(fēng)電運輸、安裝方案的評估方法等，海上風(fēng)電檢測認(rèn)證關(guān)鍵技術(shù)研究；目前正在開展分散式能源認(rèn)證體系的研究，為國家進(jìn)一步擴(kuò)大風(fēng)電開發(fā)規(guī)模和分散式風(fēng)電發(fā)展的規(guī)劃布局提供技術(shù)保障。

????重點實驗室非常重視人才隊伍建設(shè)，積極開展國際合作，參與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的制修訂，開展了一系列富有成效的工作。在人才隊伍建設(shè)方面，重點實驗室通過聘請國內(nèi)外風(fēng)能、太陽能研發(fā)專家、與相關(guān)高校和研究機(jī)構(gòu)合作等靈活方式，形成了由首席科學(xué)家團(tuán)隊引領(lǐng)、外部專家團(tuán)隊為指導(dǎo)、學(xué)術(shù)帶頭人負(fù)責(zé)、研發(fā)骨干為主力、流動研究人員輔助的階梯式高水平、高效的研發(fā)隊伍；同時，重點實驗室建立了完善的人才激勵機(jī)制，不定期選派優(yōu)秀科技人員出國考察和進(jìn)修，提升專業(yè)技術(shù)人員的業(yè)務(wù)素質(zhì)和技能。在國際合作方面，重點實驗室積極參與國際電工委員會（IEC）、國際能源署（IEA）等國際機(jī)構(gòu)組織的合作項目并在其中發(fā)揮著重要的建設(shè)性作用。同時，重點實驗室與國際知名的可再生能源研究機(jī)構(gòu)，包括美國國家可再生能源實驗室（NREL）、丹麥國家實驗室（Risoe）、德國風(fēng)能研究所（DEWI）等，以及全球知名的檢測認(rèn)證機(jī)構(gòu)，GL、BV、TUV、UL、Interteck等建立了緊密的戰(zhàn)略合作關(guān)系。在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范制修訂方面，重點實驗室目前已經(jīng)完成風(fēng)電零部件（包括葉片原材料）、光伏組件及光伏電站的認(rèn)證技術(shù)規(guī)范40余項，并正在研究制訂分散式能源系統(tǒng)檢測認(rèn)證技術(shù)規(guī)范等幾十項內(nèi)容，在已制定的技術(shù)規(guī)范中，有多項得到了國家采用，《并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)工程驗收基本要求》成為“金太陽示范工程”的驗收規(guī)范。

????未來幾年，重點實驗室將根據(jù)《國家能源科技“十二五”規(guī)劃》的指導(dǎo)思想和任務(wù)要求，著眼于全球風(fēng)能、太陽能產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向，以打造國內(nèi)先進(jìn)、國際知名的一流研發(fā)機(jī)構(gòu)為目標(biāo)，全面完善重點實驗室的基礎(chǔ)設(shè)施，建立集仿真技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范研究、檢測認(rèn)證技術(shù)研究和創(chuàng)新實踐于一體的國家級公共技術(shù)服務(wù)平臺，為保證我國風(fēng)能太陽能產(chǎn)品質(zhì)量，推動我國風(fēng)能太陽能產(chǎn)業(yè)技術(shù)進(jìn)步做出應(yīng)有貢獻(xiàn)。