北美市場對風力發電機系統及元器件的要求

    中國在2009 年的風電新增裝機容量全球排名第一，成為全球風電行業發展當之無愧的領頭羊，當年新安裝風電機組總數達到10129 臺。《全球風能展望2010》報告預測稱，2010 年，在每3 臺安裝好的機組里，就有1 臺在中國。至2020 年，中國國內的風電裝機容量有望達到1.5 億千瓦。目前，中國是全球最大的風電市場，也是全球最大的風力發電機組生產基地。至2009 年底，中國國內的風電機組累計裝機容量已經
達到25805.3 兆瓦。
    隨著國內風電產業的不斷增長，中國風力發電機組整機生產廠商已發展到82 家。風力發電機組生產已呈產能過剩。為了尋求新的發展空間，提升產品的國際影響力，國內主要的風電機組制造商已明確制定海外市場戰略，其中個別風電機組制造龍頭企業已將“十二五”期間海外市場把銷售指標提升到30%。對于中國企業的目標市場之一的北美市場，其電力監管、風電建設、風電機組認證要求以及電氣安全的要求與國內有諸多不同。為了深入了解北美尤其是美國市場對風電機組及元器件的要求，熟知美國相關標準是十分必要的。
    ◎ 關于UL
    Underwriters Laboratories Inc. （簡稱UL）成立于1894 年，是享譽全球的產品安全測試標準制訂、檢測和認證的領導者。UL 始終以專業、公正著稱，依照相關標準對多達19,597 種電器產品、元件、材料和系統進行檢測認證。2005 年，UL 將兩岸三地的服務站點整合為統一的大中華區服務網，以期通過大陸、香港與臺灣以“無縫合作”模式，傳遞品質與速度并重的全方位服務，滿足今日產業制造商快速發展的多元經營型態，并協助其成功登陸全球市場。
    在大中華區，UL 根據國際或國家的安全規范，服務于新興綠色能源產業，如風電產業、LED 燈具、太陽能光伏模塊、智能電網、電動車等認證需求。UL 也稟承其“建立一個更安全的世界’的宗旨，積極進行可再生能源領域人員和基礎技術設施的投入，以支持可再生能源行業的迅速發展。在太陽能、風能以及電動車電池等能源領域，UL 投入大量人力物力進行標準的研究和起草工作，受美國國家標準協會委托起草相
關美國國家標準，并與國際電子電工委員會等國際標準組織積極開展合作，將UL 標準引入IEC 標準體系。
    ◎ 為什么需要新的標準
    北美對WTGS（風力發電機系統）有不同的技術規定，所以UL 收到來自北美市場的多個疑問。由于風力發電機系統裝機數量越來越多，美國的監管機構要求進入該國市場的元器件盡可能的規范。現有的風電機組的標準決定了這些產品是否能夠安全順暢地進入該國市場。如IEC 61400 標準不是美國的國家標準，因而不易與其他標準關聯或轉化為美國傳統的元器件和系統安全。這導致了美國的監管機構不熟悉信息，影響他們的接受和制定“專門的”當地要求。很明顯，因為風力發電系統的現有標準和美國ANSI（美國國家標準學會）/UL 認證元器件的安全標準、包括NEC（國家電力代碼）電氣的電氣設施規范和公用事業互聯要求之間有差別，所以安裝時間和安裝費用相應增加。
    風力發電機系統中使用的大部分電氣元器件的最初設計，并不是用于風力發電機組。然而，在運行中的逆變器（電網連接，電壓峰）、控制柜（間距，水/濕度）、外殼和可接近性（限制接近）、控制軟件、變壓器（過熱、過電流保護）、電線和電纜（安裝，通道，移動）、送貨吊機（與用于運輸人員的機器匹配）、升降機和起重機（自鎖功能）、照明（緊急情況）、防雷保護（建筑損壞，防火）等幾乎60％的故障是由于不良的制造引起的。
    ◎ 關于ANSI/UL 6141, ANSI/UL 6142和ANSI/UL 6171標準
    2009 年5 月，UL 出版了兩個新《調查概述》文件，一個用于風力發電機，另外一個用于逆變器和變頻器。同時，UL 發布了3 個新標準，ANSI/UL6141 適用于大型風力發電機發電系統，ANSI/UL6142 適用于小型風力發電發電系統，ANSI/UL6171 適用于風力發電發電機系統中的逆變器和變頻器。美國國家標準學會授權UL 撰寫的這3 個標準，各自都有一個STP（標準技術小組）。STP 過程就是一般的工作方法，成員由生產、檢測和標準組織、供應鏈、AHJ（有管轄權的機關）、政府、消費者、公眾利益和以及商業/ 工業用戶組成，所有STP 成員（包括UL）在STP 過程中都有權進行表決。
    UL 一直關注與AWEA（美國風能協會）合作，從而AWEA 成員也參與到ANSI/UL 標準技術小組過程中。
新的ANSI/UL 標準旨在作為AWEA 標準的參考。
    ◎ 風力發電機系統元器件的要求
    風力發電機系統的ANSI/UL 標準有一個需要特別注意的元器件清單。該清單包括發電機、電線、電纜滴水圈、母線、開關設備、變壓器、逆變器/ 變頻器、照明保護系統、滑環、齒輪箱、起重機和絞車、火災報警和緊急停止。清單中的設備必須遵循相關的標準作參考。例如：安裝在塔筒組件內的開關設備應符合適當的ANSI 標準（安裝的開關設備類型）。開關設備應安裝在室內位置，但可能會受到滴水影響。開關外
殼的表面不得有開口，除非該開口受防水雨罩保護。塔筒組件內的服務條件應與塔筒內安裝的開關設備類型的常規服務條件有關。若塔筒內的預期服務條件比開關設備的常規服務條件嚴格，則可以減少這些條件，或對開關設備進行額外調查。
    ◎ 如何開始認證
    通常認證過程以初步評估開始，其中包括一次設施審查。這可證明產品的驗收級別是否達到ANSI/ULWTGS 標準的要求。明確記載差異以及可能的嚴重問題，可幫助制造商改變產品的設計和/ 或元器件，從而符合當地標準規定要求。通常是在制造商的辦公場所完成評估，這可使制造商的工程師參與評估過程，并接受UL WTGS 工程師的直接反饋。
    初步評估可產生最終的認證過程或GAP 分析（確定優化配置和投入整合之間差距的一個工具，以及當前的分配水平）。GAP 分析包括與制造商的工程師對WTGS 的元器件進行深層調查，支持供應商的選擇，為元器件列表和支持服務（如培訓計劃，咨詢）制訂計劃。最終的認證過程得出UL 分級標志，這是對產品安全生產狀況的最佳視覺證據。
    ◎ 其他可提供的服務
用于風力發電機系統及其元器件的其他UL 服務包括供應鏈服務、技術咨詢、質量管理、研發合作和現場評估等。