Wind turbine energy

瑞士再保险推出《风电叶片制造厂产品质量检查作业指南》,助力风电行业高质量发展

此文章的 作者是 林杰, 范海光, 边奇颖
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林杰
瑞士再保险北亚区工程险核保人
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范海光
北京鉴衡认证中心有限公司叶片认证部副部长
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边奇颖
北京鉴衡认证中心有限公司新能源开发商事业部技术团队副总监
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自“双碳”目标提出以来,全球能源结构低碳化转型成为了各国推动可持续发展的战略目标,其中,风电产业正以规模化、高质量的发展态势,成为推动能源结构升级的核心力量。为了助力和保障风电产业的快速发展,瑞士再保险工程险团队联合鉴衡认证中心针对风力发电系统的核心部件--叶片,开展并推出了《风电叶片制造厂产品质量检查作业指南》,为风电叶片制造工厂检查审核提供了一套“全流程、可操作”的执行指南,以其从风电叶片质量和风电保险承保上强化标的的可靠性,实现全过程的风险控制和各行业的可持续发展。

中国叶片制造筑牢全球能源转型脊梁

随着“双碳”目标的提出和时间的迫近,能源结构低碳化转型已进入了新一轮快速发展的阶段,未来几年新能源(风能、光能、生物质能)的装机容量和发电量占比将进一步提升。今年9月,我国宣布2035年国家自主贡献目标,明确风电和太阳能发电总装机容量达到2020年的6倍以上、力争达到36亿千瓦。这一目标作为中国覆盖全经济范围温室气体减排承诺的重要组成部分,标志着我国气候治理与能源转型进入新阶段。其中,风电行业的发展对实现我国自主贡献目标起到关键支撑作用,中国在政策支持、技术创新、市场机制等多方面的系统优势将为行业的高效发展提供有利环境。

据全球风能协会统计数据显示,2024年全球风电新增装机容量达117GW,其中陆上风电新增109GW,海上风电新增8GW,为历史新增装机容量最高的一年,全球风电累积装机容量已突破1,100GW。其中,中国风电行业的发展表现领衔于全球,2024年中国风电新增和累积装机容量分别为80GW和501GW,在新增和存量的装机容量上均接近于全球行业的50%。叶片作为风电系统的核心组成部件,直接影响着风电机组的发电性能、可靠性及全生命周期成本,因此叶片的质量与制造是推动风电行业可持续发展的关键生命线。2024年,中国风电叶片的市场规模高达442亿元,占据全球风电叶片市场40%以上,未来几年行业规模发展增速仍保持在10%以上。

风电叶片的工艺迭代与质量防控攻坚战

叶片作为风力发电系统的核心能量捕获与转换部件,其核心功能是通过空气动力学设计实现“风能-机械能”的高效转化,为后续电能生产提供基础动力。叶片的性能直接影响着风电机组的发电效率和经济效益。但是现今风电叶片制造的自动化程度有限,仍依赖于大量现场的人工参与和操作。而随着叶片大型化的发展以及叶片成本和利润压力的增加,这对叶片的生产工艺提出了越来越高、甚至苛刻的要求,这一定程度的导致了过去几年风场叶片事故的频发,事故原因多为叶片制造缺陷和结构强度裕度不足合并引起。

据风电部件失效的不完全统计,部件失效占风电事故数量的70%左右,而叶片失效则占到部件失效案例数量的46%左右。往前追溯,在叶片失效原因中,生产制造问题占比最高(67%),其他问题主要包括设计、运输和吊装。其中,在生产制造过程,因繁杂的工序和较快的迭代速度,部分新建工厂的质量保证能力较弱,约80%的工序有概率出现人员操作不规范或疏忽的情况。因此,为提高叶片制造质量、减少风电运行事故,须进一步推广风电叶片制造生产过程产品质量检查的风险防控体系,以加强行业对风电叶片制造质量的信心。

风电叶片制造的风险韧性与质量提升新路径的探索

为保障风电产业快速发展,保险业始终承担着行业发展的“稳定器”的角色,全过程为风电行业提供风险保障。具体到叶片行业的产业链,从叶片的设计与制造起始,叶片的设计责任险、叶片运输的货运险、建设风电场的建筑安装工程一切险、投入运营后的财产险及机损险、产品质量保证保险以及相关的责任险,均为叶片出现的潜在损失提供了风险兜底和财务保障。其中,风电叶片生产质量的优劣,与部分险种的表现息息相关,如对于工程险和财产险中抵御外在事故(如台风、冰雪等)的可靠性和韧性,取决于其生产与设计的一致性程度和强度裕度,同时其出险概率的高低亦影响着责任险的赔付;如产品质量保证保险,直接承保的是叶片是否符合产品设计标准和具备设计的使用性能。因此,不论从提高风电叶片质量的角度来看,或是从强化保险承保标的可靠性的角度而言,推广风电叶片制造厂产品工厂检查,对于实现全过程风险控制和促进各行业可持续发展,都具有重要的参考意义。

在此发展背景下,瑞再工程险团队联合北京鉴衡认证中心有限公司推出《风电叶片制造厂产品质量检查作业指南》(简称“《指南》”),旨在既有的工厂制造和监造体系下,为行业提供一套“全流程、可操作“的工厂制造质量控制体系,以其提高叶片制造的规范性和叶片产品的质量一致性。本《指南》覆盖了工厂检查全流程的执行参考,包括工厂检查的策划与准备、工厂检查的实施、工厂检查报告及记录编制和不符合项整改跟踪验证以及工厂检查的后续活动。其中,工厂检查内容主要包括工厂质量保证能力检查和产品一致性检查两个模块。为确保适用范围的广度和深度,《指南》提供了各主要工序中工厂检查的典型案例参考,以及提供了工厂检查报告的参考模版和叶片常见缺陷的分类及等级划分。

图 工厂检查全流程指南参考

瑞士再保险积极推动风电行业的高质量发展

瑞士再保险工程险团队始终关注可再生能源和低碳领域的发展,为包括光伏、风电、建筑等领域提供一定程度的风险管理服务和保险保障。作为推动我国2035年国家自主贡献目标和全球能源结构转型的有效路径,风电行业的发展和技术提升仍是国家的战略重点。风电叶片的制造,会随着叶片的设计和应用环境、制造工艺、制造材料、检测认证要求等方面不断的进步,如深远海海上风电超长叶片、碳纤维材料的普及等,全球包括中国亦会随着发展而不断更新叶片的设计和制造标准和检验规范。瑞士再保险将继续在该领域进行研究,后续将进一步探讨风电机组的其他主要部件,对其生产及整机组装进行研究分析,并从实践中尝试提出相应的风险管理的检查指南。

北京鉴衡认证中心有限公司(简称“鉴衡”或“CGC”),是瑞士再保险的重要合作伙伴。鉴衡成立于2003年,是经国家认证认可监督管理委员会批准的第三方认证检测机构,在风力发电、太阳能发电、储能、氢能、碳排放管理等领域提供全产业链的标准开发、认证检测、审核评估、培训服务。在国家发改委、科技部、认监委等相关部门的支持下,CGC开展了一系列基础研究,具备了较强的认证技术能力。

瑞士再保险工程险团队一直以来致力于创造可持续发展的长期价值,推动可再生能源和绿色能源的发展,从而帮助全球应对气候变化和降低碳排放。在中国,我们助力发展包括风电、光伏在内的清洁能源,推动全球能源转型和为应对气候变化履行自己的社会责任,这对中国的社会经济以及全球的可持续发展都具有重大意义。

风电叶片制造厂产品质量检查作业指南

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