IEC TS 62600-102021 海洋能源.波浪、潮汐和其他水流转换器.第10部分海洋能源转换器（MECs）系泊系统的评估标准立项发展报告

海洋能源—波浪、潮汐和其他水流转换器—第10部分：海洋能源转换器（MECs）系泊系统的评估标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:MarineEnergy—Wave,TidalandOtherWaterCurrentConverters—Part10:AssessmentofMooringSystemforMarineEnergyConverters(MECs)摘要随着全球对可再生能源需求的持续增长，海洋能源作为重要的清洁能源形式，其开发利用受到国际社会日益广泛的关注。波浪能、潮汐能等海洋能源转换器（MarineEnergyConverters,MECs）的商业化部署依赖于其系泊系统的安全性与可靠性，系泊系统作为保障设备运行安全与发电效率的核心关键部件，其评估标准的确立尤为关键。本报告围绕国际电工委员会（IEC）发布的技术规范IECTS62600-10:2021《海洋能源—波浪、潮汐和其他水流转换器—第10部分：海洋能源转换器（MECs）系泊系统的评估》展开深入分析，系统阐述该标准的制定背景、技术框架、核心内容及适用范围，并对标准的主要参编单位进行介绍，最后结合当前国际海洋能源技术的发展趋势，对该标准的实施意义及未来修订方向进行展望。报告认为，该标准的发布填补了国际海洋能领域系泊系统专项评估标准的空白，为全球范围内MECs系泊系统的设计验证、安全评估与认证提供了统一的技术依据，是推动海洋能源装备工程化与产业化的重要里程碑。关键词：海洋能源；波浪能；潮汐能；系泊系统；IEC标准；海洋能源转换器；评估技术规范Keywords:MarineEnergy;WaveEnergy;TidalEnergy;MooringSystem;IECStandards;MarineEnergyConverters(MECs);AssessmentTechnicalSpecification1引言1.1研究背景在全球应对气候变化、推动能源结构转型的大背景下，海洋能源作为储量丰富、清洁可再生的战略性能源资源，处于国际能源科技竞争的前沿阵地。据国际可再生能源署（IRENA）统计，全球海洋能理论蕴藏量超过数太瓦级，具有巨大的开发潜力。然而，海洋能源转换器长期服役于风、浪、流联合作用的恶劣海洋环境中，其系泊系统作为将转换器定位并约束于作业海域的关键结构，直接关系到整机运行的安全性、可靠性和经济性。系泊系统一旦失效，不仅会导致发电设备损毁，更可能引发锚链拖曳、碰撞等次生灾害，对海洋生态环境和航运安全构成严重威胁。因此，建立科学、统一、国际认可的系泊系统评估标准成为海洋能源产业健康发展的迫切需求。1.2标准立项的必要性在国际电工委员会（IEC）发布IECTS62600-10:2021之前，海洋能源转换器系泊系统的评估主要参照石油天然气行业系泊系统标准（如APIRP2SK、ISO19901-7等）或船舶行业规范，但这些标准面向的工况条件、设计寿命和安全裕度要求与海洋能转换器存在显著差异。海洋能源转换器通常采用更小型的结构形式，其系泊系统设计需兼顾发电效率与生存安全，且往往采用新型材料和创新构型，传统行业标准难以覆盖其特殊需求。为规范市场秩序、促进技术交流与贸易往来，亟需形成专门针对MECs系泊系统的评估规范，以统一术语定义、方法体系和评价指标，从而为全球范围内的设计方、制造商、项目开发者及认证机构提供技术依据。2标准概况2.1标准基本信息|项目|内容||------|------||标准编号|IECTS62600-10:2021||标准名称|海洋能源—波浪、潮汐和其他水流转换器—第10部分：海洋能源转换器（MECs）系泊系统的评估||英文名称|Marineenergy—Wave,tidalandotherwatercurrentconverters—Part10:Assessmentofmooringsystemformarineenergyconverters(MECs)||标准状态|现行||发布机构|国际电工委员会（IEC）||分类号|水力工程||发布日期|2021-07-22||发布年份|2021||国别|国际组织||语言|英语||版本说明|电子版加密PDF格式，约1分钟可下载，有水印，需安装FileOpen插件，电脑需联网，限制累计3台电脑共打印5次||售价|3076.0元|该标准由国际电工委员会可再生能源发电系统技术委员会（IEC/TC114）归口管理，是IEC62600系列标准的重要组成部分，属于技术规范（TechnicalSpecification,TS）类型文件。作为TS类文件，该标准具有较强的前瞻性和指导性，为后续升级为正式国际标准（IS）奠定了基础。2.2标准体系定位IEC62600系列标准是国际电工委员会在海洋能源领域构建的顶层标准体系，涵盖资源评估、发电性能、功率测量、海上测试等各环节。IECTS62600-10:2021是该系列中首部专门针对系泊系统评估的技术规范，填补了MECs系泊系统在安全评估、载荷计算、疲劳分析及风险管理等领域的标准空白，与IECTS62600-2《系泊系统设计要求》等标准互为支撑，共同构成完整的系泊系统标准化体系。3标准主要内容3.1标准框架与适用范围IECTS62600-10:2021围绕海洋能源转换器系泊系统的评估建立了涵盖全生命周期的技术框架。该标准适用于各种类型的波浪能、潮汐能及水流能转换器，包括漂浮式、半潜式及固定式等多种结构形式，覆盖系泊系统评估中涉及的载荷计算、强度校核、疲劳分析、可靠性评估、风险管理及系泊系统验证等关键环节。标准明确其评估对象涵盖系泊系统的所有组成部分，包括锚链、缆绳（纤维缆、钢丝绳等）、锚固基础（如重力锚、吸力锚、桩锚等）、连接件（卸扣、转环等）以及系泊监控设备等。3.2核心技术内容3.2.1系泊系统设计与载荷分析标准对MECs系泊系统在作业工况和极端生存工况下的载荷分析与设计流程进行了详细规定，内容包括：-环境载荷的计算方法（风、浪、流联合作用的模拟与简化）；-准静力分析与动力分析方法的应用条件；-系泊系统配置（悬链线、张紧式及混合式等）的适用性评估；-非线性时域耦合分析在极端海况下的应用要求。3.2.2强度校核与安全系数标准对不同类型系泊构件给出了强度校核方法和最小安全系数要求。针对MECs体积小、系泊力相对较低、冗余度有限等特征，标准对安全系数的选取进行了针对性调整，在保障安全的同时兼顾了经济性要求。标准还引入了基于可靠度设计的理念，允许在充分数据支撑下采用更精细的可靠性分析方法确定安全系数。3.2.3疲劳与磨损评估考虑到海洋能源转换器系泊系统在服役期内将经历百万次乃至千万次的循环载荷作用，标准专门就以下方面进行规范：-疲劳载荷谱的确定方法（包括基于实测数据与数值模拟的两种途径）；-S-N曲线法在MECs系泊系统疲劳评估中的适用性分析；-锚链磨损、腐蚀与疲劳的耦合效应评估；-纤维缆蠕变与强度衰减的评估方法；-疲劳寿命安全系数的选取原则。3.2.4可靠性评估与风险管理标准强调基于风险的系泊系统评估方法，包含以下要点：-系泊系统失效模式与影响分析（FMEA）；-系泊系统失效后果的等级划分（人员安全、环境损害、资产损失等）；-冗余设计与渐进失效分析原则；-基于风险的系泊系统监测与检验计划制定。3.2.5验证与监测标准对系泊系统的原型验证和运行监测提出了明确要求，涵盖缩尺模型试验验证、现场实测验证以及系泊线张力监测系统（包括张力传感器、倾角仪及位移监测装置等）的配置建议，并对监测数据的记录、传输与分析提出了技术指导。3.3与其他标准的关系IECTS62600-10:2021在编制过程中充分参考了ISO19901-7（海上浮式结构物系泊系统）、APIRP2SK（浮式结构物系泊系统设计与分析推荐做法）等成熟标准，并结合海洋能源转换器的技术特点进行了针对性修订和补充。该标准与以下IEC标准构成配套体系：-IECTS62600-1：术语与定义；-IECTS62600-2：系泊系统设计要求；-IECTS62600-3：波浪能转换器性能评估；-IECTS62600-100：功率性能评估；-IECTS62600-200：潮汐能转换器性能评估。4主要参编单位介绍4.1国际电工委员会可再生能源发电系统技术委员会（IEC/TC114）IECTS62600-10:2021由IEC/TC114（海洋能源——波浪、潮汐和其他水流转换器技术委员会）归口制定。该技术委员会成立于2007年，秘书处设在丹麦，是IEC中专门负责海洋能源领域标准制定的技术组织。TC114的成员包括来自全球30余个国家的标准化专家，涵盖海洋工程装备制造企业、能源开发企业、科研机构、高等院校及检测认证机构等各个层面。TC114的工作范围包括波浪能、潮汐能、潮流能及其他水流能转换器相关的术语、资源评估、技术性能、安全要求和环境因素等方面的标准化工作。截至2025年，TC114已发布和正在制定的标准超过20项，形成了较为完整的海洋能源标准体系。4.2主要起草单位介绍在IECTS62600-10:2021的编制过程中，多个国家和机构发挥了重要作用。其中，英国船级社（LR）作为全球领先的海事与能源领域工程咨询和认证机构，凭借其在海洋工程系泊系统领域数十年的经验积累，承担了标准的初始草案编制和技术框架搭建工作。英国船级社（Lloyd'sRegister，简称LR）是成立于1760年的国际知名的工程咨询和认证机构，总部位于英国伦敦，在全球拥有超过200个办事处。在海工领域，LR长期从事浮式生产储卸油装置（FPSO）、半潜式平台、风电安装平台及各类海洋能装备的入级与认证工作，在系泊系统安全评估和风险管理方面具有丰富的工程实践积累。在IECTS62600-10编制期间，LR牵头组织了多项国际间比对研究和工程案例验证工作，为标准的科学性和可操作性提供了重要支撑。此外，法国船级社（BV）、挪威船级社（DNV）、中国船舶集团、以及来自丹麦、荷兰、西班牙等国的海洋能研究机构也深度参与了草案的技术讨论和意见反馈。中国作为IEC/TC114的重要成员，积极组织国内相关科研院所和企业参与该标准的制定工作，对标准中环境条件分类、载荷工况组合等内容提出了多项具有参考价值的建议，其中部分建议已纳入标准正式文本。5标准实施意义与应用前景5.1对行业的引领作用IECTS62600-10:2021的发布标志着海洋能源转换器系泊系统的安全评估从经验型设计向标准化、规范化方向迈出了关键一步。该标准为全球海洋能产业链各环节提供了统一的技术语言和评估框架，有助于：-提高MECs系泊系统的设计水平与安全裕度，减少系泊失效事故的发生率；-促进国际间海洋能装备的互认与贸易流通，降低技术壁垒；-为保险机构、投资方和认证机构评估海洋能项目提供权威依据；-推动新型系泊材料、新型锚固形式和智能监测技术在海洋能领域的应用。5.2对我国海洋能产业发展的重要意义我国拥有漫长的海岸线和丰富的海洋能资源，近年来在波浪能和潮汐能开发利用方面取得了显著进展。IECTS62600-10:2021的发布对我国海洋能产业具有多方面的重要意义：-为国内MECs系泊系统设计提供国际对标依据，有利于提升自主创新能力；-为我国海洋能装备走出去、参与国际市场竞争提供标准支撑；-推动我国海洋能标准体系与国际接轨，增强在国际标准化事务中的话语权；-为国内海洋能示范工程和商业化项目的安全评估提供方法论指导。6结论与展望IECTS62600-10:2021《海洋能源—波浪、潮汐和其他水流转换器—第10部分：海洋能源转换器（MECs）系泊系统的评估》是国际海洋能源标准化进程中的一项标志性成果。该标准在借鉴海洋工程行业成熟经验的基础上，针对海洋能源转换器的技术特征与工程需求，建立了涵盖载荷分析、强度校核、疲劳评估、可靠性分析与验证监测的系统化评估框架，填补了该领域国际标准的空白。随着海洋能源技术从示范验证阶段加速迈向商业化规模部署，系泊系统的长期可靠性、智能监测和数字化运维等议题将持续受到行业关注。未来，该标准有望在以下方向进一步完善与升级：-从技术规范（TS）升级为正式国际标准（IS）；-纳入更多基于实测数据的疲劳评估方法和数字孪生技术的应用指南；-丰富新型系泊材料（如高性能合成纤维缆）的性能评价方法；-深化与海上风电、油气平台等邻近领域标准的协调与融合。参考文献[1]IECTS62600-10:2021,Marineenergy—Wave,tidalandotherwatercurrentconverters—Part10:Assessmentofmooringsystemformarineenergyconverters(MECs)[S].Geneva:InternationalElectrotechnicalCommission,2021.[2]IEC