一、國家能源海上風電技術裝備研發中心

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裝備研發中心（簡稱海上風電技術裝備研發中心）。海上風電技術裝備研發中心依托華銳風電科技（集團）股份有限公司建設，以聚集頂尖的風電技術裝備研發人才，建設我國技術水平最高、設備最先進、研發和實驗能力最強的海上風電技術裝備研發機構，引領海上風電技術的發展為目標。目前已開發出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。

海上風電技術裝備研發中心成立以來，積極開展基礎設施及實驗平臺建設，取得了卓有成效的成績。海上風電技術裝備研發中心所屬測試實驗中心正在打造設備先進、測試實驗能力強大的15MW級風電機組和關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，發電機、變頻器與電控系統綜合實驗分中心，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的測試實驗中心，建成大型風力發電機組并網性能、低電壓穿越性能和電能質量等移動式測試分析系統，為我國大型風電機組的研制和測試提供了有力的支撐。

海上風電技術裝備研發中心積極組織科研攻關，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發電。經過兩年多的運行，可靠性及可利用率在海上風電機組領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外專業權威認證機構的A級設計認證，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滿功率穩定運行，是國內海上風電場內首臺并網的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、安裝技術裝備難題。海上風電技術裝備研發中心根據沿海潮間帶區域風資源及條件，開發了潮間帶基礎施工、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施工、運輸、吊裝及運行維護等技術難題；四是開展風電機組電網接入技術研究及變頻器研制工作。海上風電技術裝備研發中心聯合國內風電領域專業研發機構，共同研制出國內首臺3MW、5MW及6MW風電機組的電氣控制系統及變流器，在控制精度、控制穩定性、發電效率上均處于世界領先水平。同時，開發出3MW、5MW、6MW海上風電機組的有功無功解耦、低電壓穿越、動態功率調節和風功率預測等提升電網友好性的關鍵技術，保證了機組并入電網后的安全穩定運行，提高了機組的可利用率。另外，海上風電技術裝備研發中心在知識產權方面也取得了豐碩成果，已獲國內授權專利128項，其中發明專利6項、實用新型專利121項、外觀設計專利1項，并擁有計算機軟件著作權10項。

海上風電技術裝備研發中心還開展了一系列獨具特色的工作。一是海上風電技術裝備研發中心組建了由“首席科學家”、“技術帶頭人”、“研發骨干”、“流動研發人員”四個層次組成的近300人的專業研發團隊。該團隊匯集了國內外享有盛譽的風電領域專家學者，專業涵蓋空氣動力學、數值分析、機械、液壓、電氣、自動控制、軟件開發等；二是海上風電技術裝備研發中心與中國科學院、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機構建立了長期科研合作關系，與華能集團等風電開發企業建立了長期的科研合作關系。通過這些合作，保持了海上風電技術裝備研發中心頂尖技術水平；三是海上風電技術裝備研發中心主持或參與了《海上風力發電機組設計要求》、《5MW系列風力發電機組技術條件》、《海上雙饋風力發電機組變流器》和《海上風力發電機組控制器》等20余項風電行業國家及行業標準的編制工作。

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

二、國家能源風電葉片研發中心

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中心（簡稱風電葉片研發中心）。風電葉片研發中心依托中國科學院工程熱物理研究所，建設目標為：一是建設兆瓦級以上大型及超大型風電葉片核心技術研發創新平臺；二是為風電葉片產業的發展提供核心技術和裝備；三是建設世界級的風電葉片研發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研究基地和高層次人才培養基地。

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

風電葉片研發中心積極開展科技研發工作，已初步建立了具有中國特色的風電葉片設計開發體系，在風能利用基礎理論研究、風電葉片的開發研制及成果轉化，風電葉片檢測技術體系與檢測標準研究等方面已在國內處于領先水平，葉片設計技術方面已經達到國際先進水平。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定性若干基礎問題的研究”、“大尺寸預彎式風電葉片的設計技術”、“風力機先進翼型族設計及實驗”和“3.0MW海上風電葉片的研發”等國家級研究課題，并發表論文50余篇，申請專利32項，其中發明專利15項；二是在大型風電機組葉片三維設計研究領域，風電葉片研發中心已完成1.5～3MW的系列葉片的研發，其中，已完成1.5MW 38米葉片認證，并已實現該型號葉片的批量化生產。具有自主知識產權的1.5MW 40.3米葉片也已通過國際認證機構TUV SUD的試驗見證，并實現批量生產。同時，已向德國Nordex公司進行了1.5MW 42.8米葉片的設計技術轉讓。三是在風電機組葉片檢測技術及檢測標準研究領域，風電葉片研發中心已在風電葉片損傷機理、葉片檢測理論、葉片檢測技術等方面開展了多項科研工作。已完成大型葉片靜力試驗、模態試驗、疲勞試驗等部分檢測內容的關鍵技術研究，并為多家葉片制造企業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域，風電葉片研發中心完成了CAS-W1-XXX系列翼型的設計，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，設計攻角在5°～9.5°范圍內。該系列翼型已經在西北工業大學完成了風洞試驗工作，試驗結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域，風電葉片研發中心采用數值模擬與風洞實驗相結合的方式，開展兆瓦級智能葉片傳感器系統優化設計方案研究、智能葉片作動器系統優化設計方案研究以及智能葉片優化控制策略研究等項基礎研究，與此同時，開展以技術推廣為目的的應用研究，在此基礎上，進行葉片風場掛機試驗，以進一步檢驗智能葉片設計的有效性和實用性；六是在海上風電機組葉片開發研究領域，風電葉片研發中心初步確定了6MW海上風力機葉片的總體參數，基本完成了葉片的鋪層及結構設計工作，下一步將開展大厚度鈍尾緣葉片方案設計工作。

風電葉片研發中心已建立了一支高水平的研究隊伍，技術力量雄厚。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。風電葉片研發中心由9人組成的首席科學家團隊，其中：從事研發工作的外部專家12人、流動研究人員53人。風電葉片研發中心積極開展國內外合作，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建立了長期的合作關系。風電葉片研發中心還先后參與了國家發改委、國家能源局、科技部、自然科學基金委、中國科協及中科院“十二五”期間風力發電行業的政策咨詢及科研規劃等起草工作，為國家制定風能產業發展規劃提供了有益的建議。

風電葉片研發中心今后將根據《國家能源科技“十二五“規劃》的發展目標和任務要求，進一步開展風能利用關鍵技術及新技術開發，主要攻關新一代風電產業的 “瓶頸”技術，通過研制開發新型葉片及相關關鍵核心技術，促進我國風電行業自主創新能力的提升；通過國際一流的實驗條件和關鍵技術的開發，為風電行業培養專業型技術人才，同時開展風電技術領域的技能和管理培訓，擴大產業發展規模；通過與國外同類機構、大學或科研院所，共同探討風電技術領域問題，加強交流與合作，積極借鑒國外先進技術和經驗，擴大中心的國際影響力。

三、國家能源大型風電并網系統研發中心

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系統研發中心(簡稱大型風電并網系統研發中心)。大型風電并網系統研發中心依托中國電力科學研究院建設，主要開展風電并網規劃仿真技術、風電功率預測及數值天氣預報技術、風電優化調度和運行控制技術等風電并網關鍵技術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。

大型風電并網系統研發中心不斷完善研發平臺建設，一是建立多時間尺度風電仿真分析研究平臺和國內首個專門用于風電/光伏功率預測的數值天氣預報運行中心，配置電力系統分析、風電場規劃設計和風能資源評價軟件等多種研究工具；二是建成國內第一個風電機組檢測中心質量管理體系和國內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，并獲得了國內首個風電機組檢測方面的CNAS國際互認可資質和計量認證資質。開發了國內首套具有完全自主知識產權的風電功率預測系統軟件平臺和國內首套“風電優化調度計劃系統”；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。

大型風電并網系統研發中心積極開展科研開發和科技創新，一是在風電并網仿真與分析研究方面，大型風電并網系統研發中心研發了基于電力系統生產模擬的并網風電規劃方法和基于風電機組通用模型的大規模并網風電對系統穩定性影響的分析評估方法，構建了可用于電力系統靜態及暫態分析并能準確模擬LVRT能力的風電機組模型，以及接入大規模風電的區域電網穩定性仿真分析體系；二是在風電功率預測技術方面，大型風電并網系統研發中心建立了數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；開發了國內首套具有完全自主知識產權的風電功率預測系統。該系統已在全國14個電力調度中心及130多個風電場投入運行，預測精度達到國際先進水平；三是在新能源優化調度運行技術研究方面，大型風電并網系統研發中心研究了基于風電功率預測的常規電源優化啟停技術、風電接納能力評估技術和風電與常規電源的協調優化調度技術等技術并研發相應的風電優化調度計劃系統，解決了目前風電出力不能科學納入電網調度計劃、火電運行經濟性差、風電利用率低的問題；四是在風電試驗檢測能力建設方面，大型風電并網系統研發中心研究了風電機組功率特性、電能質量。功率控制和低電壓穿越以及電網適應性檢測技術。開發了8大類移動式風電檢測系統50余套；研發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，以及風電場并網特性檢測系統；五是在風電試驗基地建設方面，大型風電并網系統研發中心首次提出了集風電機組通用基礎、切換靈活的集電系統和高兼容性的高速海量數據采集處理系統于一體的風電試驗基地設計方案，建成了世界上規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，實現了高效、靈活的風電試驗檢測。目前，大型風電并網系統研發中心已為全球50多個風電機組制造商開展150余項移動式風電測試項目。

大型風電并網系統研發中心的人才隊伍建設、資質認證和交流合作工作也取得了顯著成績。在人才隊伍建設方面，大型風電并網系統研發中心緊密結合我國電力系統所面臨的技術復雜性問題，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，并通過組織學術交流和專業培訓等多種形式，培養了一批專業技術人才。在資質認證方面，大型風電并網系統研發中心于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并通過中國國家認證認可監督管理委員會（CNCA）評審，獲得了計量認證資質（CMA）。目前，大型風電并網系統研發中心已獲得風電機組型式認證檢測、風電機組并網特性檢測全部項目資質。在交流合作方面，大型風電并網系統研發中心承擔了包括中國可再生能源規模化發展項目（CRESP），一期項目中建立風力發電機組檢測中心、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范和短期風功率預測等四個子項目，大型風電并網系統研發中心還與國際知名檢測及認證機構WINDTEST、WindGuard等國內外風電檢測認證機構開展了廣泛的技術合作。2011年，大型風電并網系統研發中心承建單位中國電科院與世界知名風電認證機構DNVKEMA簽署合作意向書，就風電機組/風電場和其他新能源發電等領域進行深入技術合作達成共識。

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