CWPC2024：DNV可再生能源认证中国区总经理赵国彬发表《聚焦风电叶片新标准—关注行业可靠性》的演讲

大家上午好，很高兴和大家在这里又一次见面，两年前也是在这里和大家介绍的题目是下一代叶片认证的标准。两年时间内，相当于风电发展的日新月异，不管是单兆瓦千瓦时的增加，还是风电的使用场景，从陆上到海上，到深远海。以及叶片长度，从80米到90米，刚才各位专家讲到已经到140多米，这样的变化就带来很多挑战，所以今天带来的题目：聚焦风电叶片新标准，关注行业可靠性。

可靠性，相当于在座每一位同仁和行业目前都关心的问题。昨天也有很多专家提到目前在讲叶片发展的话，或者叶片行业的发展，已经远远超过了我们所熟知的标准覆盖的范围。今天我分享一下DNV新标准覆盖了哪些内容。

在座各位可能对DNV整体业务不是很熟悉，给大家看一下咱们的材料和叶片未来使用在哪里。陆上风电、海上风电是大家所熟知的。还有能源岛，能源岛是去年3月份时DNV发布全球首个标准，它的使用场景是用人工岛屿或者填海造岛的形式进行电转氢的方向，现在一说到氢能源是全球的热点问题，它的思路是把海上风电所发的电直接制成氢，然后通过邮轮的方式运出去，就改变了现在通过海底电缆的格局。再是漂浮式海上风电，整个基础是漂在水上，现在也是属于国家重点项目，海南有6个试点，我相信在座有的材料商和有的叶片会在今年底或者明年装机时，就会装在海上漂浮式风电的风机上。从陆上到海上、能源岛，再到漂浮式风电，可以说对叶片和材料挑战越来越大，风险也越来越高。按照目前的设计方式、大家的理解和知识储备，可能会面临很多难题。

针对这些难题，DNV在标准引领上也一直在做很多储备和准备。我们从2010 0376到2024。2010，可能是目前行业内90%，甚至99%企业在遵循的标准，我们也在很多场合上讲过，2010只适用于60米及以下的叶片，超过这个尺寸就不再适用了。2015年时发布了DNVST-0376 2015版，到现在已经快9年的时间。通过我们粗略的数据统计，真正用这个标准来做设计的企业还非常少，大家去做借鉴。

两年前，我向各位分享了新标准的雏形，今天可以和各位很高兴的分享这个标准基本上定稿了。我相信很多叶片厂和整机厂已经收到过DNV所发的订正，也感谢大家的意见，我们也会积极回应，我们也会进行更新。所以我分享的是DNV-ST-0376：2024版，会在4月份发布。

（图示）这是标准目录，在12个方面，20几项新增内容，或者更新的内容。稍后，我也会介绍选出来5-6个相对重点内容和各位分享。

可以快速的看一下，比如说大家关心长叶片的扭载载荷。也有新材的，表面屈曲，现在风场很多事情和这个相关的。比如说损伤容限的，还有302.11原材料，使用场景很多深远海的，正是把环境影响因素考虑在设计范围内了。可能很多材料商和叶片厂听过，但不知道怎么做。可以告诉大家，它会改变很多测试的想法和原来固有的格局，比如高温高湿下，比如低温下，做静态大家都做过。现在问大家的问题是能不能在这种环境下做疲劳，可能是一个挑战。但它长期在高湿高盐环境下，材料的表现性能是不一样的。比如叶片测试、生产，很多附录的指导内容。在生产的过程中，我们正式把材料测试的数据并入生产公差的计算里。

（图示）这一页在很多场合已经和大家分享过，就是叶轮直径不停变大，它的更新动力需求越来越强，这也是DNV投入了两年时间在做标准的动力。DNV标准，如果大家能看得到它的整个历程，基本上5-7年一定会更新，或者说重写它的标准，这也是符合一个行业的发展。

这是很多公开数据，大家快速看一下，包括很多行业头部在讲发展大叶片、大风机尽量慢一点，缓一点，把质量做扎实。甚至包括右边知名的企业，几十亿欧元的损失，因为没有充足的验证。在这样的背景下，DNV在2023年5月份时发布了一个白皮书，这里有很多干货，很多内容，大家感兴趣就到DNV网站上搜寻就可以。如果感兴趣也可以联系我，我把这份分享给大家。它有一些主旨内容，叶片的耐久性，可以理解为整个周期。维护成本越来越高。检验规模大、耗时非常长，碳纤叶片遭受雷击损伤严重，过去叶片中忽略的微小损伤。除了前几年所说的拉挤片材没有做任何大的更新，但它的风险是随着叶片延长是几何级数的增长。

除了刚刚的挑战，这里也列了很多，叶片临界损伤率远远超过了基于设计标准目标的预期。随着叶片变得更大，现场维修更复杂。严重雷击损坏情况增加，特别是碳纤维叶片，大家在做碳纤维测试时一定要考虑未来的接口和知识储备。在使用寿命早期，严重叶片前缘侵蚀发生率增加。

所有的挑战不只是生产端，也有设计端，安全余量Safety Margin趋势推向零，而不是通过更高的余量来保持额外的安全性。实际上安全余量越大越好，叶片变长了，安全余量更大才能更保守，给生产、运输、运营留一些操作空间或者犯错的机会。但设计基本上无限接近于我们的期望和理论计算了，无疑会给设计之后的所有产业链希望0失误，或者失误性越来越小。但这么大一片，我们可以想是不可能的。通过这个背景，希望大家借鉴DNV新标准把Safety Margin变得比现在大一点，或者更安全一点。

设计的两大准则，用事实取代假设、增加设计和生产的关联。要么测试，风场的测试，要么生产的数据。我们标准的参与方，有业主单位、生产型企业、生产方、测试方，收集了现场叶片在风场失效的各种情况。可以和各位分享一下，这里很多是雷击、前缘损伤、后缘损伤、芯材损伤，基本上风场遇到的典型失效问题，包括国内，因为国内去年前年出现了非常多损伤，我们也做过调查。所有损伤模型、失效模型都被考虑到这个标准，这就是这份标准和以前最大的不同，它是从失效模型推到设计中需要考虑的问题，和生产、材料需要考虑的问题。

我们看一下IEC 6的新内容，分层；结构胶的分析；芯材，失效过程中有各种各样没有见到的现象，因为全尺寸过程中覆盖不到的区域，所以芯材的整个分析在新标准中也是作为重点的考虑；局部地区和稳定性。

我们做了几个标准的对标，2015、2024版，还有IEC-5和IEC-1，整个大的逻辑是我们取消了很多工厂性判断，增加了实际风场或者实际行业所关心的知识储备。同时，简单假设的载荷，刚才我说的4个方向方式全部被移去。最后达成的效果，1.3、1.3。2024版在最小最大时，最小1.3是和1400-1做对接，最大2.47、4.97，两个标准基本上可以理解成为是互换的，但DNV标准有更多指导原则，会给全行业带来一步一步经验分享。

这是损伤容限，不管是测试还是风场过程中，对破坏形式判断类型掌握不准的，通过这套理论用于生产中可接受的制造缺陷，也可以在测试过程中给到很多判断，相当于有了很好的理论依据。这是我们在叶片测试过程中的损伤，所有大型叶片在测试过程中没有不坏的，断、坏分几类：非关键损伤，很小的缺陷可以忽略不计，不用采取任何动作；关键性损伤，可能这个叶片断了，不可修复，这个要找根因。最关键的是潜在的关键损伤，分多少类，是不是损伤容限所定义过和没有定义过，整个损伤怎么维修，怎么继续进行测试，因为大型尺寸叶片在测试过程中如果不把损伤去定义清楚，首先耗时耗力。再一个风险，做完之后这个结果可能不被第三方认可，尤其是出口型叶片，这个会有更大的潜在合规、法务的风险，这是给了很好的指导原则，在标准中也有很清楚的路线图告诉大家怎么识别。

我在很多场合也和各位分享过，就是它的子部件。原来大家都在说子部件做了是为什么，这个标准正式把原来我们所建议、验证的点写入标准里，被证实作为人争一部分所接受。这两天专家也在讨论，做了很多结构件测试。可能行业也在问做完之后做什么，可以指导它的设计，验证它的失效模型，代替局部叶片测试。小标题我就不念了，可以说这三个方面就是目前大尺寸叶片非常急缺的，因为原材料有了、全尺寸叶片有了、生产有了，但所有关键部件验证理论仿真和指导没有任何迭代，可能现在还刚开始，一切还都不晚。现在刚开始，说明正好迎合了大叶片的发展。首次提出历史数据可以用来做分析，风场上几万套叶片这些数据都死在那里，大家有机会可以把这些大数据收集起来，可以对历史数据和经验进行整理和分析。

（图示）这里有哪些变化，把哪些移出了，大家可以拍照留存。怎么使用，标准里明确说明了，它是给更多IEC制作指导，或者作为单独标准使用。新标准，大家可以拍照留存，4月份预计发布，大家在登录DNV标准网站时会有一些指导性原则，欢迎大家在发布的时候下载或者开创账号。

研发一代、储备一代，刚刚讲的标准就结束了吗，事实上还没有。现在所做的所有拉挤、部件相关在标准里有细则，所以我们在今年会推出新的标准储备，分5个目录：拉挤梁测试、叶根连接测试、子部件测试、叶片测试。这5个部分标委会成员DNV正式决定邀请客户参加，到时候收到邀请的各界同仁欢迎大家参加，这是下一代标准的知识储备，可能在明年我们会做新的内容分享。这个标准是大家一起做起来的，可能大家使用时更了解了。

谢谢大家！