水能資源是我國得天獨厚的優(yōu)勢，我國是世界第一水電大國。繼舉世聞名的三峽水電站之后，最近，我國第二大和第三大水電站金沙江溪洛渡、向家壩水電站相繼投產(chǎn)。溪洛渡水電站共安裝18臺單機77萬千瓦水輪發(fā)電機組，總裝機容量為1386萬千瓦。向家壩水電站單機80萬千瓦水輪發(fā)電機組是世界上最大的。

翻開中國水電建設(shè)的百年滄桑，從1910年依托國外技術(shù)興建的中國大陸第一座水電站——云南石龍壩水電站，到1971年自主設(shè)計建設(shè)的世界上最大的低水頭大流量、徑流式水電站——葛洲壩水電站，到世界第一大水電站——三峽水電站，再到綜合科技含量領(lǐng)先國際的西南水電群，我們看到，科技創(chuàng)新正引領(lǐng)著中國水電一步步走向世界之巔。特別是近10年來，我國水電裝備科技水平取得跨越式發(fā)展。我國通過引進、消化、吸收、再創(chuàng)新，擁有了水輪機水力設(shè)計、定子繞阻絕緣、發(fā)電機蒸發(fā)冷卻等具有自主知識產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)。哈爾濱電機廠和東方電機廠各自設(shè)計制造的三峽右岸4臺（套）水輪發(fā)電機組，運行實踐表明其各項主要指標優(yōu)于左岸進口機組，實現(xiàn)了國產(chǎn)70萬千瓦水輪機的突破。目前已建、在建和擬建的單機70萬千瓦及以上水輪發(fā)電機組超過120臺（套）。在建的溪洛渡、向家壩、白鶴灘、烏東德等電站，單機容量從70萬千瓦向80萬乃至100萬千瓦機組發(fā)展。我國正開展百萬千瓦級大型水輪機組技術(shù)研究，實現(xiàn)35萬千瓦、500米水頭以上大容量、高水頭抽水蓄能機組設(shè)計制造自主化，研制大型低水頭貫流式水輪發(fā)電機組等。

我國在成為世界水電第一大國的過程中，水電中國心——水力發(fā)電裝備也在迅速強大。水電已成為我國最具競爭力的產(chǎn)業(yè)之一。記者了解到，國產(chǎn)水電常規(guī)產(chǎn)品已經(jīng)達到國際先進水平，中大型水輪機國內(nèi)企業(yè)已經(jīng)占據(jù)70％~80％的市場份額。從產(chǎn)品價格來看，中國制造至少比歐美日制造便宜20％~30％甚至更多，我國中小型水輪發(fā)電機組在國際上的競爭優(yōu)勢已經(jīng)轉(zhuǎn)變成了具體的海外訂單。

追趕：7年跨越30年差距

“我國已經(jīng)掌握世界上最大容量70萬千瓦水電機組制造技術(shù)，創(chuàng)新性地采用空冷和蒸發(fā)冷卻技術(shù)，技術(shù)水平達到國際領(lǐng)先，且批量生產(chǎn)能力已形成。”在近日舉行的2013電力行業(yè)競爭情報報告會上，中國電器工業(yè)協(xié)會副會長郭振巖如是說。

2012年10月15日，在三峽地下電站最后一臺70萬千瓦機組正式交付投產(chǎn)百日后，中國長江三峽集團公司聯(lián)合相關(guān)設(shè)備設(shè)計、制造以及安裝單位在北京召開了“三峽工程電站重大裝備國產(chǎn)化研討會”。

三峽集團董事長、黨組書記曹廣晶在研討會上表示，三峽電站重大裝備國產(chǎn)化全面實現(xiàn)，走出了一條依托重大工程實現(xiàn)重大裝備國產(chǎn)化之路。目前，水電已成為我國最具競爭力的產(chǎn)業(yè)之一。

據(jù)了解，三峽工程論證期間，國外已有56臺單機容量50萬千瓦以上的水電機組在運行，其中單機70萬千瓦機組21臺。而國內(nèi)已投運水電最大單機容量僅32萬千瓦，設(shè)計制造能力為30萬至40萬千瓦級水輪發(fā)電機組的水平，相當于落后國外30年。

為了既確保三峽工程的質(zhì)量達到一流，又不失時機地扶持民族工業(yè)，黨中央、國務(wù)院果斷決策：三峽左岸電站機組實行國際采購，走“技貿(mào)結(jié)合、技術(shù)轉(zhuǎn)讓、聯(lián)合設(shè)計、合作生產(chǎn)”之路，明確提出了依托三峽工程，走自主創(chuàng)新與技術(shù)引進相結(jié)合的道路，逐步實現(xiàn)三峽工程裝備國產(chǎn)化。

1996年，三峽左岸電站14臺機組國際招標。這場有著“水電奧運”之稱的當時世界最大的水電設(shè)備采購項目，吸引了全球著名水電設(shè)備制造廠商的目光，形成激烈的競爭局面。最終，法國阿爾斯通、瑞士ABB中標8臺機組，與哈爾濱電機廠合作；VGS聯(lián)合體中標6臺，與東方電機廠　 合作。

據(jù)中國三峽集團原副總經(jīng)理楊清介紹，在三峽左岸電站建設(shè)中，后期主機國產(chǎn)化率平均已經(jīng)達到了50％。

2005年9月16日，由中國企業(yè)自主制造的三峽左岸電站最后一臺機組順利并網(wǎng)發(fā)電，我國重大裝備國產(chǎn)化取得階段性成果，設(shè)計制造能力躍升至70萬千瓦特大型機組水平。至此，我國水電裝備制造業(yè)僅用7年時間，跨越了與國外30年的差距。

創(chuàng)新：邁向國際先進水平

“在參與三峽左岸電站建設(shè)的過程中，中方企業(yè)的技術(shù)實力不斷提升。哈爾濱電機廠自主研發(fā)了全空冷技術(shù)，這在70萬千瓦級水輪發(fā)電機組領(lǐng)域是一個創(chuàng)新；東方電機廠在右岸電站采用了完全重新設(shè)計的機型。從三峽右岸電站開始，國內(nèi)廠家已經(jīng)具備同國外廠商同臺競技的能力。”中國三峽集團機電工程局局長張成平說。

2004年3月27日，三峽右岸電站12臺機組招標采購合同正式簽訂。東方電機廠、哈爾濱電機廠成為簽字席上的“主角”，分別獲得4臺機組的獨立設(shè)計制造合同，一舉從國外企業(yè)的“學生”躍升為其“對手”。2007年7月10日，首臺國產(chǎn)化70萬千瓦水電機組——哈爾濱電機廠制造的三峽右岸電站26號機組投產(chǎn)發(fā)電，其國產(chǎn)化水平達到100％。

此后，三峽地下電站6臺70萬千瓦機組延續(xù)三峽右岸電站合同，其中4臺由國內(nèi)企業(yè)供貨。2012年7月4日，隨著最后一臺機組投運，三峽電站裝機容量達到2250萬千瓦，為世界第一大水電站。

據(jù)三峽集團有關(guān)人士介紹，除機組實現(xiàn)國產(chǎn)化以外，地下電站在主變壓器、GIS方面也都實現(xiàn)了國產(chǎn)化。不光主要設(shè)備全面國產(chǎn)，以往長期依賴進口的關(guān)鍵原材料和鑄鍛件，也深深地打上了“中國制造”的烙印。“全產(chǎn)業(yè)鏈都實現(xiàn)了國內(nèi)供應(yīng)。”曹廣晶說。

三峽集團總經(jīng)理陳飛表示，做強三峽品牌，推廣三峽標準，使三峽水平成為普遍水平，才能達到引領(lǐng)世界的目的。

目前，單機容量70萬千瓦以上水電機組多數(shù)在我國。除三峽外，已成功應(yīng)用于龍灘、小灣、拉西瓦等巨型電站。我國在水電設(shè)計、制造、安裝、運行方面都已達國際先進或處于領(lǐng)先地位。

同屬三峽集團的金沙江溪洛渡、向家壩單機容量則將達77萬千瓦和80萬千瓦。2008年8月28日，溪洛渡、向家壩水電站26臺水輪發(fā)電機組招標采購合同在　 北京簽訂，中國企業(yè)中標19臺，再次成為巨型機組的設(shè)計制造主力。

2013年7月，由東方電氣集團東方電機有限公司自主研制的溪洛渡電站單機容量77萬千瓦巨型水輪發(fā)電機組13號機和10號機順利通過72小時試運行。而哈爾濱電機廠為向家壩提供的80萬千瓦空冷水輪發(fā)電1號機組、2號機組制造已經(jīng)完成，并實現(xiàn)自主化生產(chǎn)，其中1號機組于2013年10月投產(chǎn)發(fā)電。

“東方電氣溪洛渡77萬千瓦混流式水輪機取得成功，在國際同臺競技中技術(shù)指標領(lǐng)先；自主開發(fā)的大型貫流式水輪機水力模型和仙游混流式水泵水輪機水力模型通過了瑞士洛桑中立試驗臺的同臺對比和業(yè)主見證驗收；葛洲壩電站增容改造水力模型順利通過國內(nèi)專家組的驗收，各項水力性能全部滿足合同要求，達到了國際先進水平。”東方電氣集團東方電機有限公司副總經(jīng)理李云軍告訴記者。

超越：瞄準百萬千瓦和抽蓄設(shè)備

“百萬機組和抽水蓄能機組的研制將繼續(xù)帶動水電重大裝備的技術(shù)進步。”張成平說。據(jù)悉，我國擬在白鶴灘、烏東德等巨型電站采用百萬千瓦機組，目前正在開展攻關(guān)研究。　　

這也得到了主要水電設(shè)備制造廠商的證實。“新形勢下，百萬千瓦級水電機組的研制和抽水蓄能機組的優(yōu)化，將是東方電氣水電技術(shù)發(fā)展的重點。”李云軍表示，隨著百萬千瓦級水電機組研發(fā)課題的進行，新的技術(shù)、新的工藝將可以應(yīng)用到水電設(shè)備的設(shè)計、制造中，這將提升水電設(shè)備總體技術(shù)質(zhì)量水平。哈爾濱電機廠有限責任公司副總經(jīng)理王國海告訴記者，哈電機公司在水電方面將重點開發(fā)超大型空冷100萬千瓦級混流式水輪發(fā)電機組，繼續(xù)保持巨型水輪發(fā)電機組研制的國際領(lǐng)先地位；在實現(xiàn)大型抽水蓄能機組主機研發(fā)制造國產(chǎn)化的基礎(chǔ)上，進一步擴大系統(tǒng)集成和輔機配套能力，使我國抽水蓄能機組研發(fā)制造和集成能力達到世界先進水平。

專家介紹，百萬千瓦混流式水電機組重點發(fā)展方向是水輪機及調(diào)速器、發(fā)電機及勵磁等附屬設(shè)備的系統(tǒng)集成設(shè)計技術(shù)，水輪機水力設(shè)計和模型試驗技術(shù)，機組剛強度及動力響應(yīng)技術(shù)等。而6萬千瓦貫流式水輪發(fā)電機組應(yīng)重點發(fā)展水輪機轉(zhuǎn)輪模型水力設(shè)計及試驗技術(shù)、機組剛強度及事故停機轉(zhuǎn)速穩(wěn)定技術(shù)以及機組通風冷卻技術(shù)等。同時，潮汐發(fā)電機組則應(yīng)著力于適合潮汐特點的水輪機轉(zhuǎn)輪的水力研究，提　 高適合于雙向發(fā)電的水輪機轉(zhuǎn)輪的水力研究以及機組防腐、防污的研究。

抽水蓄能機組是水力發(fā)電設(shè)備制造行業(yè)產(chǎn)品中最復(fù)雜、最困難的，國內(nèi)市場一直為國外企業(yè)所壟斷，在國家發(fā)展改革委的大力支持下，結(jié)合多年水電設(shè)備自主研制的經(jīng)驗，通過近十年的技術(shù)攻關(guān)，抽水蓄能機組的自主研制取得突出成就。

“東方電機抽水蓄能機組在500米水頭段及以下、400兆瓦級已經(jīng)具備自主研制、成套、安裝、調(diào)試的能力，自主研制的500米水頭段、單機額定容量300兆瓦的福建仙游抽水蓄能電站首臺機組已于2013年1月完成安裝調(diào)試，進入商業(yè)運行。500米水頭段及以下、400兆瓦級抽水蓄能機組發(fā)電電動機正在研制中，目前已經(jīng)開展600至700米超高水頭段抽水蓄能機組技術(shù)研發(fā)，并在機組穩(wěn)定性方面形成具有東方電氣特點的技術(shù)能力。”李云軍介紹說。

伴隨著水電中國心的強大，中國水電已編隊走出國門，參與全球市場競爭。目前中國水電行業(yè)在技術(shù)水平和價格上都具有世界一流的競爭力，在非洲、南美、中亞等海外地區(qū)，中國水電已經(jīng)編隊，開始走出去。