近10年來,我國(guó)水電裝備科技水平取得了跨越式發(fā)展。我國(guó)通過引進(jìn)、消化、吸收、再創(chuàng)新,擁有了水輪機(jī)水力設(shè)計(jì)、定子繞阻絕緣、發(fā)電機(jī)蒸發(fā)冷卻等具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)。哈爾濱電機(jī)廠和東方電機(jī)廠各自設(shè)計(jì)制造的三峽右岸4臺(tái)(套)水輪發(fā)電機(jī)組,運(yùn)行實(shí)踐表明其各項(xiàng)主要指標(biāo)優(yōu)于左岸進(jìn)口機(jī)組,實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)70萬(wàn)千瓦水輪機(jī)的突破。
目前已建、在建和擬建的單機(jī)70萬(wàn)千瓦及以上水輪發(fā)電機(jī)組超過120臺(tái)(套)。在建的溪洛渡、向家壩、白鶴灘、烏東德等電站,單機(jī)容量從70萬(wàn)千瓦向80萬(wàn)千瓦乃至100萬(wàn)千瓦機(jī)組發(fā)展。現(xiàn)在我國(guó)正開展百萬(wàn)千瓦級(jí)大型水輪機(jī)組技術(shù)研究,實(shí)現(xiàn)35萬(wàn)千瓦、500米水頭以上大容量、高水頭抽水蓄能機(jī)組設(shè)計(jì)制造自主化,研制大型低水頭貫流式水輪發(fā)電機(jī)組等。
近幾年,我國(guó)水電設(shè)備行業(yè)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新產(chǎn)品研發(fā)能力大幅度提升。以三峽工程70萬(wàn)千瓦大型水電機(jī)組的研制成功為標(biāo)志,我國(guó)水電重大裝備國(guó)產(chǎn)化取得了階段性成果。而三峽工程引進(jìn)技術(shù)、自主創(chuàng)新的成功實(shí)踐也證明,重大工程是我國(guó)電力設(shè)備行業(yè)實(shí)現(xiàn)技術(shù)進(jìn)步的主要推動(dòng)力。
繼福建仙游抽水蓄能電站自主生產(chǎn)的3號(hào)機(jī)組30萬(wàn)千瓦級(jí)于2012年12月發(fā)電之后,2013年7月,由東方電氣集團(tuán)東方電機(jī)有限公司自主研制的溪洛渡電站單機(jī)容量77萬(wàn)千瓦巨型水輪發(fā)電機(jī)組13號(hào)機(jī)和10號(hào)機(jī)順利通過72小時(shí)試運(yùn)行;而哈爾濱電機(jī)廠為向家壩提供的80萬(wàn)千瓦空冷水輪發(fā)電1號(hào)機(jī)組、2號(hào)機(jī)組制造也已經(jīng)完成,并實(shí)現(xiàn)自主化生產(chǎn),其中1號(hào)機(jī)組于2013年10月投產(chǎn)發(fā)電。
東方電氣溪洛渡77萬(wàn)千瓦混流式水輪機(jī)取得成功,在國(guó)際同臺(tái)競(jìng)技中技術(shù)指標(biāo)領(lǐng)先;自主開發(fā)的大型貫流式水輪機(jī)水力模型和仙游混流式水泵水輪機(jī)水力模型通過了瑞士洛桑中立試驗(yàn)臺(tái)的同臺(tái)對(duì)比和業(yè)主見證驗(yàn)收;葛洲壩電站增容改造水力模型順利通過國(guó)內(nèi)專家組的驗(yàn)收,各項(xiàng)水力性能全部滿足合同要求,達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。
打破國(guó)外壟斷
據(jù)了解,目前我國(guó)國(guó)產(chǎn)水電常規(guī)產(chǎn)品已經(jīng)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平,中大型水輪機(jī)國(guó)內(nèi)企業(yè)已經(jīng)占據(jù)70%~80%的市場(chǎng)份額。從產(chǎn)品價(jià)格來看,中國(guó)制造至少比歐美日制造便宜20%~30%甚至更多,我國(guó)中小型水輪發(fā)電機(jī)組在國(guó)際上的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)已經(jīng)變成了具體的海外訂單。
然而,值得注意的是,我國(guó)仍沒能從根本上改變高端水電裝備大量依靠進(jìn)口、國(guó)產(chǎn)水電裝備大都屬于低附加值、勞動(dòng)密集型產(chǎn)品的事實(shí)。
為此,大型水電機(jī)組國(guó)產(chǎn)化被列入國(guó)家“十二五”能源裝備發(fā)展重點(diǎn),開展百萬(wàn)千瓦級(jí)大型水輪機(jī)組技術(shù)研究,實(shí)現(xiàn)35萬(wàn)千瓦、500米水頭以上大容量、高水頭抽水蓄能機(jī)組設(shè)計(jì)制造自主化,研制大型低水頭貫流式水輪發(fā)電機(jī)組等,成為未來水電裝備行業(yè)面臨的重要課題。
哈爾濱電機(jī)廠副總經(jīng)理王國(guó)海表示,哈電機(jī)公司在水電方面將重點(diǎn)開發(fā)超大型空冷百萬(wàn)千瓦級(jí)混流式水輪發(fā)電機(jī)組,繼續(xù)保持巨型水輪發(fā)電機(jī)組研制的國(guó)際領(lǐng)先地位;在實(shí)現(xiàn)大型抽水蓄能機(jī)組主機(jī)研發(fā)制造國(guó)產(chǎn)化的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步擴(kuò)大系統(tǒng)集成和輔機(jī)配套能力,使我國(guó)抽水蓄能機(jī)組研發(fā)制造和集成能力達(dá)到世界先進(jìn)水平。百萬(wàn)千瓦級(jí)機(jī)組和抽水蓄能機(jī)組的研制將繼續(xù)帶動(dòng)水電重大裝備的技術(shù)進(jìn)步。
據(jù)專家介紹,百萬(wàn)千瓦混流式水電機(jī)組重點(diǎn)發(fā)展方向是水輪機(jī)及調(diào)速器、發(fā)電機(jī)及勵(lì)磁等附屬設(shè)備的系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)技術(shù),水輪機(jī)水力設(shè)計(jì)和模型試驗(yàn)技術(shù),機(jī)組剛強(qiáng)度及動(dòng)力響應(yīng)技術(shù)等。6萬(wàn)千瓦貫流式水輪發(fā)電機(jī)組應(yīng)重點(diǎn)發(fā)展水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪模型水力設(shè)計(jì)及試驗(yàn)技術(shù)、機(jī)組剛強(qiáng)度及事故停機(jī)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定技術(shù)以及機(jī)組通風(fēng)冷卻技術(shù)等。同時(shí),潮汐發(fā)電機(jī)組則應(yīng)著力于適合潮汐特點(diǎn)的水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪的水力研究,提高適合于雙向發(fā)電的水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪的水力研究以及機(jī)組防腐、防污的研究。而抽水蓄能機(jī)組是水力發(fā)電設(shè)備制造產(chǎn)品中最復(fù)雜、最困難的,國(guó)內(nèi)市場(chǎng)一直被國(guó)外企業(yè)所壟斷,在國(guó)家發(fā)改委的大力支持下,結(jié)合多年水電設(shè)備自主研制的經(jīng)驗(yàn),通過近十年的技術(shù)攻關(guān),我國(guó)抽水蓄能機(jī)組的自主研制已取得突出成就。
據(jù)悉,我國(guó)擬在白鶴灘、烏東德等巨型電站采用百萬(wàn)千瓦機(jī)組,目前正在開展攻關(guān)研究。
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