潮流能发电装置功率特性现场测试方法-国家海洋技术中心

《潮流能发电装置功率特性现场测试方法》

编制说明

《潮流能发电装置功率特性现场测试方法》

标准编制组

2019年1月

《潮流能发电装置功率特性现场测试方法》

编制说明

一、制定标准的背景、目的和意义

随着全球经济的飞速发展，人类对能源的需求越来越大，而化石能源储备量却是有限的，人们逐渐清醒地认识到能源问题将制约着各国经济和社会的发展。可再生能源代替化石能源己经成为全球的共识。海洋面积约占全球面积的70%，海洋中蕴含着丰富的波浪能、潮流能、温差能等海洋可再生能源，对清洁的海洋可再生能源开发利用得到全球高度关注。

近年来，我国不断加大海洋能开发利用技术的研发投入，在海洋能发电技术研发、海洋能发电系统示范工程建设、海洋能发电装置研发和产业化、标准研究及支撑服务体系建设等方面的研究均取得了显著成效。目前国内已经形成了波浪能、潮流能开发利用及装置研发团队，突破了部分关键技术，并开展了示范电站的建设，一批海洋能发电装置工程样机进入实海况示范阶段。随着越来越多海洋能发电装置的研发和海试，对其运行状况和发电效果进行测试的需求也越来越迫切。但是，目前我国还未建成功能完备的海洋能发电装置测试场，我国自主研发的大部分潮流能发电装置都在潮流能资源丰富的舟山海域开展现场示范运行工作，但是舟山海域海岛众多、海底地形变化剧烈，国际电工委员会发布的潮流能发电装置功率特性现场测试规程（IEC62600-200）中规定的流速测量位置，并不能够获取输入到潮流能发电装置中的流速值。而我国目前在潮流能发电装置功率特性现场测试领域内，还没有相关技术标准。

在此社会需求下，我国海洋国家标准和行业标准制修订计划重点需求中，提出要制定“潮流能发电装置功率特性现场测试技术标准”，目的是对潮流能发电装置功率特性现场测试方法进行研究，形成国家标准，适用于我国潮流能发电装置功率特性现场测试工作，旨在提高潮流能发电装置的发电性能、促进清洁的潮流能资源的开发与利用。而潮流能资源的开发与利用，有利于充分发挥沿海和海岛海洋能资源优势，就近解决生产和生活以至国防用电，十分有利于改善能源结

构，对减少大气污染、节能减排、缓解电力工业的环境保护压力、促进沿海地区经济的持续快速发展具有积极的作用，同时还有助于推动整个海洋能利用产业的发展进程，带动形成庞大的产业链，新增就业岗位。

二、工作简况

1、任务来源、计划项目编号，标准负责起草和参加起草的单位

本项目来自于《关于国家重点研发计划“国家质量基础的公共性技术研究与应用”重点专项2016年度项目立项的通知》（国科议程办字[2016]12号）之项目“高端装备重要领域关键共性技术标准研究”（项目编号：2016YFF0202400），国家海洋技术中心参与该项目课题“海洋工程装备和高技术船舶关键共性技术标准研究”（课题编号：2016YFF0202404）的研究工作。

标准计划编号：20184587-T-418

标准负责起草的单位：国家海洋技术中心。

标准参加起草的单位：国家海洋标准计量中心、天津大学、哈尔滨瑞哈科技发展有限公司、山东电力工程咨询院有限公司。

2、主要工作过程、标准主要起草人及其所做的工作

（1）主要工作过程

2016年12月，在NQI、海洋可再生能源专项资金项目的支持下，国家海洋技术中心等相关单位承担编制《潮流能发电装置功率特性现场测试方法》。

2016年12月，成立标准编制组。

2017年2月，编写组在原有开展潮流能发电装置功率特性现场测试工作的基础上，完善了标准草案。

2017年3月，通过海洋标准委员会，对标准进行了申报，编写了标准项目申报书，并在会场上对标准的相关技术内容进行了汇报。

2018年5月，参加了海洋标准起草人员培训会。

2018年5月23日，参加2018年第六次国家标准立项评估会。

2018年12月29日，国标委下达标准计划号。

2019年1月10日，参加海标委召开的国家标准制定工作部署会议。

（2）标准主要起草人及其所做的工作

王项南：国家海洋技术中心，主持标准编写、组织协调、资料意见汇总。

夏海南：国家海洋技术中心，开展资料意见收集、分析、汇总等工作，负责潮流能发电装置功率特性分析部分内容的编制；

张原飞：国家海洋技术中心，负责潮流能发电装置输出功率测量部分内容的编制；

郭毅：国家海洋技术中心，参与潮流能发电装置输出功率测量部分内容的编制；

贾宁：国家海洋技术中心，参与潮流能发电装置流速参数测量部分内容的编制；

薛彩霞：国家海洋技术中心，参与潮流能发电装置输出功率测量部分内容的编制；

李强：国家海洋技术中心，参与潮流能发电装置流速参数测量部分的编制；

王静：国家海洋技术中心，参与标准的验证工作；

徐春红：国家海洋标准计量中心，承担标准框架的制定；

白志刚：天津大学，参与流速测量部分内容的编制；

杨勇：哈尔滨瑞哈科技发展有限公司，参与潮流能发电装置输出功率测量部分内容的编制；

朱月勇：山东电力工程咨询院有限公司，参与潮流能发电装置输出功率测量部分内容的编制。

三、标准编制原则和确定标准主要内容的论据(如技术指标、参数、公式、性能要求、试验方法、检验规则等)。修订标准时，应增列新旧标准水平的对比。

1、标准编制原则

本标准的编制原则如下：

（1）统一性

在标准的编制过程中，充分考虑了标准的文体和术语一致性，标准中对于同一个概念使用同一个术语进行表示。

（2）适用性

充分考虑我国潮流能发电装置的研发现状、测试海域海洋环境特点和测试技术水平，确定的标准技术内容能够适用于我国潮流能发电装置的现场测试工作。

（3）先进性

紧跟国际潮流能发电装置测试领域内最新动态，确保标准的编制处于世界先进水平。

（4）协调性

与我国现有的相关法律、法规、海洋能产业发展规划等相协调，遵守现行基础标准的有关条款。

2、确定标准主要内容的论据

（一）关于本标准的引用文件

本技术要求中引用文件分为两种，一种为规范性引用，直接引用已有标准中的相关内容，相关引用文件列入了规范性引用文件中；另一种为资料性引用，如部分内容在已有标准基础上提出了更为具体的要求，部分内容因为引用文件的针对对象并非潮流能发电装置，因而其规定不能完全依照执行，但可以作为参考。

（二）关于术语和定义

“扫掠面积”、“能量捕获截面积”、“等效直径”、“区间方法”等术语在本标准的编写中尤为重要，因此在参考了GB/T 18451.2-2012《风力发电机组功率特性测试》等相关标准后，对该术语进行了定义。

（三）一般规定

在潮流能发电装置功率特性现场测试的过程中，需要对现场测试过程中的测试步骤、数据采集与处理等内容进行规定。标准的实施首先要规定测试步骤。另外，由于要估算潮流能发电装置的年发电量，因此至少要测量潮流能发电装置所处海域一个月内潮流资源的变化情况。测试时间越长，越能表征潮流能发电装置的年发电指标，但是综合考虑仪器设备等相关情况，本标准规定了测试时间至少为一个月。在测试的过程中，不能人为的对潮流能发电装置的物理结构、运行策略进行针对的改变，也不能对测试海域的流场进行人为的改变，目的是为了测得