一、國家能源海上風電技術(shù)裝備研發(fā)中心

2010年1月，國家能源局正式授牌成立國家能源海上風電技術(shù)裝備研發(fā)中心（簡稱海上風電技術(shù)裝備研發(fā)中心）。海上風電技術(shù)裝備研發(fā)中心依托華銳風電科技（集團）股份有限公司建設(shè)，以聚集頂尖的風電技術(shù)裝備研發(fā)人才，建設(shè)我國技術(shù)水平最高、設(shè)備最先進、研發(fā)和實驗能力最強的海上風電技術(shù)裝備研發(fā)機構(gòu)，引領(lǐng)海上風電技術(shù)的發(fā)展為目標。目前已開發(fā)出3MW、5MW和6MW海上及潮間帶系列風電機組，并正在進行10MW級風電機組的研發(fā)。

海上風電技術(shù)裝備研發(fā)中心成立以來，積極開展基礎(chǔ)設(shè)施及實驗平臺建設(shè)，取得了卓有成效的成績。海上風電技術(shù)裝備研發(fā)中心所屬測試實驗中心正在打造設(shè)備先進、測試實驗能力強大的15MW級風電機組和關(guān)鍵部件的測試實驗中心，包括15MW超大型整機測試實驗分中心，15MW風電齒輪箱測試實驗分中心，發(fā)電機、變頻器與電控系統(tǒng)綜合實驗分中心，大型風電軸承測試實驗分中心，120米風電葉片測試實驗分中心等。目前已建成3MW、5MW和6MW風電機組整機及變槳系統(tǒng)的測試實驗中心，建成大型風力發(fā)電機組并網(wǎng)性能、低電壓穿越性能和電能質(zhì)量等移動式測試分析系統(tǒng)，為我國大型風電機組的研制和測試提供了有力的支撐。

海上風電技術(shù)裝備研發(fā)中心積極組織科研攻關(guān)，并取得了一定成果：一是完成了3MW海上及潮間帶系列化風電機組研制，獲得國家能源科技進步一等獎。2010年6月8日，34臺SL3000風電機組在我國第一個國家海上風電示范工程——上海東海大橋風電場順利并網(wǎng)發(fā)電。經(jīng)過兩年多的運行，可靠性及可利用率在海上風電機組領(lǐng)域處于世界先進水平。目前SL3000陸上及海上系列風電機組已獲得國內(nèi)外專業(yè)權(quán)威認證機構(gòu)的A級設(shè)計認證，已累計裝機近200臺；二是自主研制我國首臺5MW、6MW海上風電機組。目前5MW機組已在上海東海大橋二期工程中成功吊裝并實現(xiàn)滿功率穩(wěn)定運行，是國內(nèi)海上風電場內(nèi)首臺并網(wǎng)的5MW風電機組；6MW機組在江蘇射陽完成吊裝，并在上海臨港海上風電一期示范項目中一舉中標17臺，這將是6MW海上風電機組首次大規(guī)模投入商用；三是率先解決了潮間帶風電施工、運輸、安裝技術(shù)裝備難題。海上風電技術(shù)裝備研發(fā)中心根據(jù)沿海潮間帶區(qū)域風資源及條件，開發(fā)了潮間帶基礎(chǔ)施工、運輸和安裝工藝流程，并成功研制出中國首臺150噸和40噸潮間帶風力發(fā)電機組專用履帶運輸車和可組合工裝平臺，在全球率先解決了潮間帶風電機組基礎(chǔ)施工、運輸、吊裝及運行維護等技術(shù)難題；四是開展風電機組電網(wǎng)接入技術(shù)研究及變頻器研制工作。海上風電技術(shù)裝備研發(fā)中心聯(lián)合國內(nèi)風電領(lǐng)域?qū)I(yè)研發(fā)機構(gòu)，共同研制出國內(nèi)首臺3MW、5MW及6MW風電機組的電氣控制系統(tǒng)及變流器，在控制精度、控制穩(wěn)定性、發(fā)電效率上均處于世界領(lǐng)先水平。同時，開發(fā)出3MW、5MW、6MW海上風電機組的有功無功解耦、低電壓穿越、動態(tài)功率調(diào)節(jié)和風功率預測等提升電網(wǎng)友好性的關(guān)鍵技術(shù)，保證了機組并入電網(wǎng)后的安全穩(wěn)定運行，提高了機組的可利用率。另外，海上風電技術(shù)裝備研發(fā)中心在知識產(chǎn)權(quán)方面也取得了豐碩成果，已獲國內(nèi)授權(quán)專利128項，其中發(fā)明專利6項、實用新型專利121項、外觀設(shè)計專利1項，并擁有計算機軟件著作權(quán)10項。

海上風電技術(shù)裝備研發(fā)中心還開展了一系列獨具特色的工作。一是海上風電技術(shù)裝備研發(fā)中心組建了由“首席科學家”、“技術(shù)帶頭人”、“研發(fā)骨干”、“流動研發(fā)人員”四個層次組成的近300人的專業(yè)研發(fā)團隊。該團隊匯集了國內(nèi)外享有盛譽的風電領(lǐng)域?qū)＜覍W者，專業(yè)涵蓋空氣動力學、數(shù)值分析、機械、液壓、電氣、自動控制、軟件開發(fā)等；二是海上風電技術(shù)裝備研發(fā)中心與中國科學院、清華大學、華北電力大學、美國辛辛那提大學、中國電力科學院等高校及學術(shù)機構(gòu)建立了長期科研合作關(guān)系，與華能集團等風電開發(fā)企業(yè)建立了長期的科研合作關(guān)系。通過這些合作，保持了海上風電技術(shù)裝備研發(fā)中心頂尖技術(shù)水平；三是海上風電技術(shù)裝備研發(fā)中心主持或參與了《海上風力發(fā)電機組設(shè)計要求》、《5MW系列風力發(fā)電機組技術(shù)條件》、《海上雙饋風力發(fā)電機組變流器》和《海上風力發(fā)電機組控制器》等20余項風電行業(yè)國家及行業(yè)標準的編制工作。

根據(jù)《國家能源科技“十二五”規(guī)劃》的要求以及海上風電技術(shù)裝備研發(fā)中心的整體發(fā)展戰(zhàn)略，海上風電技術(shù)裝備研發(fā)中心制定了“十二五”期間的工作任務，主要包括：建設(shè)完成具有世界領(lǐng)先水平的15MW級超大功率海上及潮間帶風電機組研究測試平臺；開發(fā)適用于不同風資源、不同環(huán)境條件的5MW、6MW陸地、海上和潮間帶系列化風電機組；研制10MW級的海上風力發(fā)電機組樣機及其關(guān)鍵部件并完成示范；研制海上風電工程整體裝運服務一體化關(guān)鍵技術(shù)裝備；完成風電海水淡化關(guān)鍵技術(shù)裝備研制及示范，在解決海上風電技術(shù)難題、推動風電技術(shù)升級和產(chǎn)業(yè)升級的同時，搶占全球風電技術(shù)領(lǐng)域制高點。

二、國家能源風電葉片研發(fā)中心

2009年11月，國家能源局正式授牌成立國家能源風電葉片研發(fā)中心（簡稱風電葉片研發(fā)中心）。風電葉片研發(fā)中心依托中國科學院工程熱物理研究所，建設(shè)目標為：一是建設(shè)兆瓦級以上大型及超大型風電葉片核心技術(shù)研發(fā)創(chuàng)新平臺；二是為風電葉片產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供核心技術(shù)和裝備；三是建設(shè)世界級的風電葉片研發(fā)中心及公共實驗平臺；四是成為國際知名的風電葉片檢測中心；五是成為風電葉片研究與制造領(lǐng)域有影響的國際合作科研平臺，并成為國際重要的風電技術(shù)研究基地和高層次人才培養(yǎng)基地。

風電葉片研發(fā)中心自成立以來，實驗室建設(shè)取得了重要進展。目前已完成高品質(zhì)回流式低速風洞建設(shè)，購置了2套風電葉片無損檢測設(shè)備、2套現(xiàn)場檢測設(shè)備，可實現(xiàn)利用超聲波對葉片缺陷進行檢測和對風機運轉(zhuǎn)過程中的風電機組及葉片性能測試。

風電葉片研發(fā)中心積極開展科技研發(fā)工作，已初步建立了具有中國特色的風電葉片設(shè)計開發(fā)體系，在風能利用基礎(chǔ)理論研究、風電葉片的開發(fā)研制及成果轉(zhuǎn)化，風電葉片檢測技術(shù)體系與檢測標準研究等方面已在國內(nèi)處于領(lǐng)先水平，葉片設(shè)計技術(shù)方面已經(jīng)達到國際先進水平。一是積極參與國家級科研課題研究，風電葉片研發(fā)中心先后主持參加了“大型風電葉片風能吸收機理及氣彈穩(wěn)定性若干基礎(chǔ)問題的研究”、“大尺寸預彎式風電葉片的設(shè)計技術(shù)”、“風力機先進翼型族設(shè)計及實驗”和“3.0MW海上風電葉片的研發(fā)”等國家級研究課題，并發(fā)表論文50余篇，申請專利32項，其中發(fā)明專利15項；二是在大型風電機組葉片三維設(shè)計研究領(lǐng)域，風電葉片研發(fā)中心已完成1.5～3MW的系列葉片的研發(fā)，其中，已完成1.5MW 38米葉片認證，并已實現(xiàn)該型號葉片的批量化生產(chǎn)。具有自主知識產(chǎn)權(quán)的1.5MW 40.3米葉片也已通過國際認證機構(gòu)TUV SUD的試驗見證，并實現(xiàn)批量生產(chǎn)。同時，已向德國Nordex公司進行了1.5MW 42.8米葉片的設(shè)計技術(shù)轉(zhuǎn)讓。三是在風電機組葉片檢測技術(shù)及檢測標準研究領(lǐng)域，風電葉片研發(fā)中心已在風電葉片損傷機理、葉片檢測理論、葉片檢測技術(shù)等方面開展了多項科研工作。已完成大型葉片靜力試驗、模態(tài)試驗、疲勞試驗等部分檢測內(nèi)容的關(guān)鍵技術(shù)研究，并為多家葉片制造企業(yè)完成了兆瓦級等風電葉片的檢測工作；四是在先進風力機專用翼型研究領(lǐng)域，風電葉片研發(fā)中心完成了CAS-W1-XXX系列翼型的設(shè)計，翼型族包含11個厚度的翼型，最大相對厚度的范圍為15%～60%。所有翼型的臨界失速攻角在15°～18.5°范圍內(nèi)，設(shè)計攻角在5°～9.5°范圍內(nèi)。該系列翼型已經(jīng)在西北工業(yè)大學完成了風洞試驗工作，試驗結(jié)果顯示部分翼型氣動性能達到國際先進水平；五是在新概念智能葉片研究領(lǐng)域，風電葉片研發(fā)中心采用數(shù)值模擬與風洞實驗相結(jié)合的方式，開展兆瓦級智能葉片傳感器系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計方案研究、智能葉片作動器系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計方案研究以及智能葉片優(yōu)化控制策略研究等項基礎(chǔ)研究，與此同時，開展以技術(shù)推廣為目的的應用研究，在此基礎(chǔ)上，進行葉片風場掛機試驗，以進一步檢驗智能葉片設(shè)計的有效性和實用性；六是在海上風電機組葉片開發(fā)研究領(lǐng)域，風電葉片研發(fā)中心初步確定了6MW海上風力機葉片的總體參數(shù)，基本完成了葉片的鋪層及結(jié)構(gòu)設(shè)計工作，下一步將開展大厚度鈍尾緣葉片方案設(shè)計工作。

風電葉片研發(fā)中心已建立了一支高水平的研究隊伍，技術(shù)力量雄厚。目前固定研究人員42人，其中中國科學院院士1人、高級專家9人、博士11人。風電葉片研發(fā)中心由9人組成的首席科學家團隊，其中：從事研發(fā)工作的外部專家12人、流動研究人員53人。風電葉片研發(fā)中心積極開展國內(nèi)外合作，先后與中國科學院、北京航空航天大學、中國直升機設(shè)計研究所和華北電力大學等單位進行了合作。與荷蘭能源中心、荷蘭復合材料公司、丹麥科技大學和美國可再生能源研究中心等研究機構(gòu)建立了長期的合作關(guān)系。風電葉片研發(fā)中心還先后參與了國家發(fā)改委、國家能源局、科技部、自然科學基金委、中國科協(xié)及中科院“十二五”期間風力發(fā)電行業(yè)的政策咨詢及科研規(guī)劃等起草工作，為國家制定風能產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃提供了有益的建議。

風電葉片研發(fā)中心今后將根據(jù)《國家能源科技“十二五“規(guī)劃》的發(fā)展目標和任務要求，進一步開展風能利用關(guān)鍵技術(shù)及新技術(shù)開發(fā)，主要攻關(guān)新一代風電產(chǎn)業(yè)的 “瓶頸”技術(shù)，通過研制開發(fā)新型葉片及相關(guān)關(guān)鍵核心技術(shù)，促進我國風電行業(yè)自主創(chuàng)新能力的提升；通過國際一流的實驗條件和關(guān)鍵技術(shù)的開發(fā)，為風電行業(yè)培養(yǎng)專業(yè)型技術(shù)人才，同時開展風電技術(shù)領(lǐng)域的技能和管理培訓，擴大產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)模；通過與國外同類機構(gòu)、大學或科研院所，共同探討風電技術(shù)領(lǐng)域問題，加強交流與合作，積極借鑒國外先進技術(shù)和經(jīng)驗，擴大中心的國際影響力。

三、國家能源大型風電并網(wǎng)系統(tǒng)研發(fā)中心

2010年1月6日，國家能源局正式授牌成立國家能源大型風電并網(wǎng)系統(tǒng)研發(fā)中心(簡稱大型風電并網(wǎng)系統(tǒng)研發(fā)中心)。大型風電并網(wǎng)系統(tǒng)研發(fā)中心依托中國電力科學研究院建設(shè)，主要開展風電并網(wǎng)規(guī)劃仿真技術(shù)、風電功率預測及數(shù)值天氣預報技術(shù)、風電優(yōu)化調(diào)度和運行控制技術(shù)等風電并網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)研究和風電機組試驗檢測工作，建立完善的風電試驗檢測能力,并建成世界規(guī)模最大、功能最全、檢測手段先進靈活的國家風電試驗基地。

大型風電并網(wǎng)系統(tǒng)研發(fā)中心不斷完善研發(fā)平臺建設(shè)，一是建立多時間尺度風電仿真分析研究平臺和國內(nèi)首個專門用于風電/光伏功率預測的數(shù)值天氣預報運行中心，配置電力系統(tǒng)分析、風電場規(guī)劃設(shè)計和風能資源評價軟件等多種研究工具；二是建成國內(nèi)第一個風電機組檢測中心質(zhì)量管理體系和國內(nèi)唯一具備全部風電機組特性檢測與評估能力的風電檢測機構(gòu)，并獲得了國內(nèi)首個風電機組檢測方面的CNAS國際互認可資質(zhì)和計量認證資質(zhì)。開發(fā)了國內(nèi)首套具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的風電功率預測系統(tǒng)軟件平臺和國內(nèi)首套“風電優(yōu)化調(diào)度計劃系統(tǒng)”；三是建成了具有世界先進水平的風電試驗基地，具備完善的風電檢測能力。

大型風電并網(wǎng)系統(tǒng)研發(fā)中心積極開展科研開發(fā)和科技創(chuàng)新，一是在風電并網(wǎng)仿真與分析研究方面，大型風電并網(wǎng)系統(tǒng)研發(fā)中心研發(fā)了基于電力系統(tǒng)生產(chǎn)模擬的并網(wǎng)風電規(guī)劃方法和基于風電機組通用模型的大規(guī)模并網(wǎng)風電對系統(tǒng)穩(wěn)定性影響的分析評估方法，構(gòu)建了可用于電力系統(tǒng)靜態(tài)及暫態(tài)分析并能準確模擬LVRT能力的風電機組模型，以及接入大規(guī)模風電的區(qū)域電網(wǎng)穩(wěn)定性仿真分析體系；二是在風電功率預測技術(shù)方面，大型風電并網(wǎng)系統(tǒng)研發(fā)中心建立了數(shù)值天氣預測降尺度研究和計算能力；開展了風電功率預測物理模型研究，研究了風電功率預測的理論與方法，并給出了模型的選擇方法和原則；開發(fā)了國內(nèi)首套具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的風電功率預測系統(tǒng)。該系統(tǒng)已在全國14個電力調(diào)度中心及130多個風電場投入運行，預測精度達到國際先進水平；三是在新能源優(yōu)化調(diào)度運行技術(shù)研究方面，大型風電并網(wǎng)系統(tǒng)研發(fā)中心研究了基于風電功率預測的常規(guī)電源優(yōu)化啟停技術(shù)、風電接納能力評估技術(shù)和風電與常規(guī)電源的協(xié)調(diào)優(yōu)化調(diào)度技術(shù)等技術(shù)并研發(fā)相應的風電優(yōu)化調(diào)度計劃系統(tǒng)，解決了目前風電出力不能科學納入電網(wǎng)調(diào)度計劃、火電運行經(jīng)濟性差、風電利用率低的問題；四是在風電試驗檢測能力建設(shè)方面，大型風電并網(wǎng)系統(tǒng)研發(fā)中心研究了風電機組功率特性、電能質(zhì)量。功率控制和低電壓穿越以及電網(wǎng)適應性檢測技術(shù)。開發(fā)了8大類移動式風電檢測系統(tǒng)50余套；研發(fā)了首套電壓等級最高，容量最大、體積最小的移動式風電機組低電壓穿越測試系統(tǒng)，以及風電場并網(wǎng)特性檢測系統(tǒng)；五是在風電試驗基地建設(shè)方面，大型風電并網(wǎng)系統(tǒng)研發(fā)中心首次提出了集風電機組通用基礎(chǔ)、切換靈活的集電系統(tǒng)和高兼容性的高速海量數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)于一體的風電試驗基地設(shè)計方案，建成了世界上規(guī)模最大的風電試驗基地，可以為30臺風電機組不間斷開展機械特性和電氣特性測試，實現(xiàn)了高效、靈活的風電試驗檢測。目前，大型風電并網(wǎng)系統(tǒng)研發(fā)中心已為全球50多個風電機組制造商開展150余項移動式風電測試項目。

大型風電并網(wǎng)系統(tǒng)研發(fā)中心的人才隊伍建設(shè)、資質(zhì)認證和交流合作工作也取得了顯著成績。在人才隊伍建設(shè)方面，大型風電并網(wǎng)系統(tǒng)研發(fā)中心緊密結(jié)合我國電力系統(tǒng)所面臨的技術(shù)復雜性問題，采取學歷培訓、人才引進與建立開放式的實驗室等方式進行人才培養(yǎng)，并通過組織學術(shù)交流和專業(yè)培訓等多種形式，培養(yǎng)了一批專業(yè)技術(shù)人才。在資質(zhì)認證方面，大型風電并網(wǎng)系統(tǒng)研發(fā)中心于2011年通過CNAS組織的復評審，獲得了風電機組載荷測試和低電壓穿越測試的認可資質(zhì)并通過中國國家認證認可監(jiān)督管理委員會（CNCA）評審，獲得了計量認證資質(zhì)（CMA）。目前，大型風電并網(wǎng)系統(tǒng)研發(fā)中心已獲得風電機組型式認證檢測、風電機組并網(wǎng)特性檢測全部項目資質(zhì)。在交流合作方面，大型風電并網(wǎng)系統(tǒng)研發(fā)中心承擔了包括中國可再生能源規(guī)模化發(fā)展項目（CRESP），一期項目中建立風力發(fā)電機組檢測中心、風電場運行情況后期評估、制訂風電場輸出功率和電壓特性測試規(guī)范和短期風功率預測等四個子項目，大型風電并網(wǎng)系統(tǒng)研發(fā)中心還與國際知名檢測及認證機構(gòu)WINDTEST、WindGuard等國內(nèi)外風電檢測認證機構(gòu)開展了廣泛的技術(shù)合作。2011年，大型風電并網(wǎng)系統(tǒng)研發(fā)中心承建單位中國電科院與世界知名風電認證機構(gòu)DNVKEMA簽署合作意向書，就風電機組/風電場和其他新能源發(fā)電等領(lǐng)域進行深入技術(shù)合作達成共識。

大型風電并網(wǎng)系統(tǒng)研發(fā)中心將按照《國家能源科技“十二五”規(guī)劃》的發(fā)展目標和任務要求，深入貫徹落實科學發(fā)展觀，以“重大技術(shù)研究、重大技術(shù)裝備、重大示范工程及技術(shù)創(chuàng)新平臺”四位一體的國家能源科技創(chuàng)新體系為指導，進一步完成以下任務：一是將著力提高風電并網(wǎng)運行的安全性和提升電力系統(tǒng)接納風力發(fā)電的能力，進一步加強風電建模仿真技術(shù)、風電功率預測與調(diào)度運行技術(shù)、風電并網(wǎng)檢測技術(shù)、分布式風電規(guī)劃運行與協(xié)調(diào)控制技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)研究；二是拓展數(shù)值天氣預報系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中的全景化應用，適用于高海拔與海洋等特殊地區(qū)的風電檢測裝置研制，海上風電測試方法和測試技術(shù)研究，風力發(fā)電實時建模與參數(shù)辨識等基礎(chǔ)性、前瞻性技術(shù)的研究與部署；三是通過在風力發(fā)電及接入技術(shù)領(lǐng)域的理論和技術(shù)研究，不斷提高風能資源評估和發(fā)電規(guī)劃能力，有力支撐電網(wǎng)送出方案的制定，有效提升風電場功率預測、功率控制等功能水平，不斷提高電網(wǎng)消納能力，減少棄風，提高風能利用率，增強大規(guī)模風電并網(wǎng)調(diào)度運行的資源優(yōu)化配置利用率和安全經(jīng)濟運行水平，促進我國風力發(fā)電的積極健康發(fā)展。（未完待續(xù)）（國家能源局能源節(jié)約和科技裝備司）