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IEC 61400 は、国際電気標準会議(IEC) が発行した風力タービンに関する国際規格です。
目的と機能
IEC 61400は、風力タービンが計画された耐用年数内での危険による損傷に対して適切に設計されていることを確認するための設計要件のセットです。この規格は、建設前の現場条件からタービン部品の試験、[1]組み立て、運用まで、タービンの寿命のほとんどの側面に関係しています。
風力タービンは資本集約型であり、通常は設置および稼働前に購入されます。
これらの規格の中には、独立した第三者によって検証可能な技術的条件を規定しているものもあり、風力タービンの資金調達と設置のための事業契約を結ぶために必要となるものである。[1]
IECは1995年にこのテーマに関する国際認証の標準化を開始し、最初の規格は2001年に登場しました。[1]
共通の基準セットは、さまざまな国家基準に取って代わり、世界的な認証の基礎を形成することがあります。[1]
小型風力タービンは最大 200 m 2 の受風面積を持つものと定義されており、やや簡略化された IEC 61400-2 規格がこれに該当します。受風面積が 200 m 2未満のタービンには、IEC 61400-1 規格を使用することもできます。
負荷と騒音の基準は、オステリルド風力タービン試験場でのプロトタイプの開発に使用されています。[2]
調和
米国では、規格はIEC規格と互換性があることが意図されており、[3] 61400の一部は必須の文書です。[4] [5]
米国国立再生可能エネルギー研究所はIEC規格の開発作業に参加しており[3] [6]、これらの規格に従って機器をテストしています。[7]しかし、米国の洋上風力タービンにはさらに多くの規格が必要であり、最も重要なものは次のとおりです。
- ISO 19900、海洋構造物に関する一般要求事項
- ISO 19902、固定式鋼製海洋構造物
- ISO 19903、固定コンクリート海洋構造物
- ISO 19904-1、浮体式海洋構造物 - 単胴船、半潜水型、スパー
- ISO 19904-2、浮体式海洋構造物 - テンションレッグプラットフォーム
- API RP 2A-WSD、固定式海洋鋼製プラットフォームの計画、設計、建設に関する推奨基準 - 作業応力設計。[8]
カナダでは、以前の国家規格は時代遅れで風力産業の妨げとなっていたため、カナダ規格協会によっていくつかの修正を加えて更新され、61400と調和されました。[9] [10]
IEC 61400の更新は2016年に予定されている。[11]
小型風力タービンについては、世界中の業界が「一度テストすればどこでも認証できる」という目標を掲げ、認証要件の調和化に取り組んでいます。英国、米国、さらに最近では日本、デンマークなどの国々の間でも相当な協力が行われており、例えば MCS 認証制度 (英国発祥) 内で解釈される IEC 61400-2 規格は、米国 (例えば AWEA 小型風力タービン規格に対応する場合) やその他の国々と相互運用可能です。
風力タービン発電機 (WTG) クラス
風力タービンは特定の条件に合わせて設計されます。建設および設計段階では、風力タービンがさらされる風の気候について想定が行われます。タービンの風力クラスは、風力発電所を計画する複雑なプロセスで考慮する必要がある要素の 1 つにすぎません。風力クラスは、特定のサイトの通常の風の条件に適したタービンを決定します。タービンクラスは、平均風速、50 年の最大突風、乱気流の 3 つのパラメーターによって決定されます。[12]
乱流強度は、通常 10 分以内に風がどれだけ変化するかを数値化します。風力タービンの主要部品の疲労荷重は主に乱流によって引き起こされるため、場所がどの程度乱流であるかを知ることは非常に重要です。通常、風速は垂直方向の風のせん断により高度が増すにつれて増加します。平坦な地形では、風速は高度とともに対数的に増加します。複雑な地形では、風のプロファイルは単純に増加せず、さらに流れの分離が発生し、乱流が大幅に増加する可能性があります。[13]
極端風速は 3 秒間の平均風速に基づいています。乱気流は 15 m/s の風速で測定されます。これは IEC 61400-1 エディション 2 の定義です。
しかし、米国の海域では、すでにいくつかのハリケーンが風速70メートル/秒（156マイル/時）を超えて風速クラスIaを超えており、適切な基準を提供するための取り組みが行われています。[8] 2021年に、TÜV SÜDは熱帯低気圧の新しい風速クラスT1をシミュレートするための基準を開発しました。[14]
IEC 61400部品リスト
- IEC 61400-1:2005+AMD1:2010 設計要件
- IEC 61400-1:2019 RLV 設計要件 (レッドライン バージョン)
- IEC 61400-2:2013 小型風力タービン
- IEC 61400-3-1:2019 固定式洋上風力タービンの設計要件
- IEC TS 61400-3-2:2019 浮体式洋上風力タービンの設計要件
- IEC 61400-4:2012 風力タービンギアボックスの設計要件
- IEC 61400-5:2020 風力タービンブレード
- IEC 61400-6:2020 タワーおよび基礎の設計要件
- IEC 61400-8:2024 風力タービン構造部品の設計
- IEC 61400-11:2012+AMD1:2018 CSV 音響ノイズ測定技術 (統合版)
- IEC TS 61400-11-2:2024 音響騒音測定技術 - 受容器位置における風力タービンの音響特性の測定
- IEC 61400-12:2022 発電用風力タービンの電力性能測定 - 概要
- IEC 61400-12-1:2022 発電用風力タービンの電力性能測定
- IEC 61400-12-2:2022 ナセル風速計に基づく発電用風力タービンの電力性能
- IEC 61400-12-3:2022 電力性能 - 測定に基づく現場校正
- IEC TR 61400-12-4:2020 風力タービンの電力性能試験のための数値現場校正
- IEC 61400-12-5:2022 電力性能 - 障害物と地形の評価
- IEC 61400-12-6:2022 発電用風力タービンのナセル伝達関数の測定
- IEC 61400-13:2015+AMD1:2021 CSV 機械的負荷の測定（統合版）
- IEC TS 61400-14:2005 音響パワーレベルおよび音色値の宣言
- IEC 61400-21-1:2019 電気特性の測定と評価 - 風力タービン
- IEC 61400-21-2:2023 電気特性の測定と評価 - 風力発電所
- IEC TR 61400-21-3:2019 電気特性の測定と評価 - 風力タービンの高調波モデルとその応用
- IEC 61400-23:2014 ローターブレードのフルスケール構造試験
- IEC 61400-24:2019 雷保護
- IEC 61400-25-1:2017 風力発電所の監視および制御のための RLV 通信 - 原理とモデルの全体的な説明 (レッドライン バージョン)
- IEC 61400-25-2:2015 風力発電所の監視および制御のための通信 - 情報モデル
- IEC 61400-25-3:2015 風力発電所の監視および制御のための RLV 通信 - 情報交換モデル (レッドライン バージョン)
- IEC 61400-25-4:2016 風力発電所の監視および制御のための RLV 通信 - 通信プロファイルへのマッピング (レッドライン バージョン)
- IEC 61400-25-5:2017 風力発電所の監視および制御のための通信 - 適合性試験
- IEC 61400-25-6:2016 風力発電所の監視および制御のための通信 - 状態監視のための論理ノードクラスとデータクラス
- IEC TS 61400-25-71:2019 風力発電所の監視および制御のための通信 - 構成記述言語
- IEC TS 61400-26-1:2019 風力発電システムの可用性
- IEC TS 61400-26-4:2024 風力発電システムの信頼性
- IEC 61400-27-1:2020 電気シミュレーションモデル - 汎用モデル
- IEC 61400-27-2:2020 電気シミュレーションモデル - モデル検証
- IEC TS 61400-29:2023 風力タービンのマーキングと照明
- IEC TS 61400-30:2023 風力タービン発電機の安全性 - 設計の一般原則
- IEC TS 61400-31:2023 立地リスク評価
- IEC 61400-50:2022 風速測定 - 概要
- IEC 61400-50-1:2022 風速測定 - 気象マスト、ナセル、スピナー搭載機器の応用
- IEC 61400-50-2:2022 風速測定 - 地上設置型リモートセンシング技術の応用
- IEC 61400-50-3:2022 ナセル搭載型ライダーによる風速測定
参照
参考文献
- ^ abcd Woebbeking, Mike. 「IEC TS 61400-22」1～2ページおよび9ページ、Germanischer Lloyd、2008年。アクセス日：2011年3月12日。アーカイブ
- ^ Østerild パンフレット、8 ページ
- ^ ab Dodge, Darrell M. 「風力産業のコンセンサス標準の開発」国立再生可能エネルギー研究所、1996年2月27日。2012年8月16日閲覧。引用：「米国の標準はIEC標準と互換性がなければならない」
- ^ 「IEC 61400-22 必要な設計ドキュメント」。
- ^ IEC 61400-22 必要な設計文書国立再生可能エネルギー研究所2011-09-02ウェイバックマシンにアーカイブ
- ^ NREL の標準開発における技術的役割国立再生可能エネルギー研究所2011-06-09ウェイバックマシンにアーカイブ
- ^ 「認定試験」国立再生可能エネルギー研究所。2012年8月16日閲覧。
- ^ ab Musial, WD; Sheppard, RE; Dolan, D.; Naughton, B. 「米国海域における洋上風力発電の推奨実施方法の開発」国立再生可能エネルギー研究所の紹介ページ、2013 年 4 月。アクセス日: 2013 年 11 月 20 日。OSTI 1078076
- ^ 「更新された基準が風力エネルギー開発を推進」Wayback Machineで 2013 年 1 月 18 日にアーカイブ、23 ページ、カナダ天然資源省2010 年。2012 年 8 月 16 日閲覧。引用: 「以前のカナダ基準は業界の障害となっていた」…「IEC 基準と調和させた」
- ^ “Search Engine| Natural Resources Canada”. www2.nrcan.gc.ca . 2015年6月10日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2022年1月14日閲覧。
- ^ “Kæmpemøller for ny håndbog i Takt og Tone”.エナジーウォッチ。 2015 年 10 月 7 日。2015 年 10 月 7 日のオリジナルからアーカイブ。2015 年10 月 7 日に取得。
- ^ 「風力プロジェクトの計画: 風力タービンのクラス」Wayback Machine の Vestasに 2011 年 9 月 25 日にアーカイブされました。2011 年 10 月にアクセスしました。
- ^ Langreder, Wiebke. 「風力発電所の立地：基本的な側面」Wayback Machineに 2012-01-29 にアーカイブ Suzlon Energy。2011 年 10 月にアクセス。
- ^ 「TÜV SÜD、熱帯暴風雨の影響を受ける地域向けの風力タービンの認証を提供」www.windtech-international.com 2021年9月8日。
外部リンク
- 国際電気標準会議における「IEC 61400」
- IEC 61400 風力タービン - 全部品