三、水電機組國產(chǎn)化進程

1.大型混流機組的國產(chǎn)化。目前，我國共有150余臺大型混流電機組在運行、安裝和設計制造中，詳情見下頁表2。

表2?? 我國各大型混流機組運行安裝情況

通過三峽電站右岸、龍灘、水灣電站建設和70萬kW機組的成功投產(chǎn)，我國已具備獨立自主進行設計和制造的能力。最近，有關部門單位開始籌劃和組織論證80萬kW和100萬kW機組在烏東德和白鶴灘電站安裝的可行性和裝備制造的科技攻關項目內容。這些主要特大型水電站容量大，相應單機容量也大，總裝機容量達196875MW，在我國水電開發(fā)中具有十分重要的地位。

2.大型貫流機組國產(chǎn)化。大型貫流式機組，尤其是燈泡式貫流機組起步不算晚，曾開發(fā)制造出一些小型機組，包括雙向燈泡貫流機組在內，但大型貫流機組的國內制造，還是在改革開放后，多年來，通過引進技術、合作制造，富春江水電設備總廠、哈電和東電都具備了大型貫流機組的設計制造能力。已經(jīng)分別向在建的四川紅巖電站（單機容量3萬kW）、廣西長洲電站(15臺單機容量4萬kW，水頭變幅3~16m，軸輪直徑7.5m)和廣西橋鞏電站（8臺單機容量7.5萬kW，額定水頭13.8m，軸輪直徑7.5m）提供國際一流水平的大型貫流機組設備，其中橋鞏機組單機容量僅次于日本，居世界第二位，其設計制造綜合技術難度均達到世界最高水平。

3.大型抽水蓄能機組國產(chǎn)化。20世紀60年代，我國就開始研制抽水蓄能雙向可逆水泵水輪機組，并制造出了幾臺1萬kW的小型機組。此后就再也沒有投入技術力量進行研制。直到21世紀初，我國抽水蓄能電站大規(guī)模建設后，平均每年要投產(chǎn)大型水電機組800萬kW至1000萬kW左右，目前年生產(chǎn)制造能力只有800萬kW左右，機組設備供應成為抽水蓄能電站發(fā)展的關鍵制約因素。根據(jù)國家水電建設規(guī)劃任務要求，五年尚缺口大型水電機組200余萬kW，尤其是抽水蓄能大機組問題嚴重。為了提高我國抽水蓄能機組的設計和制造能力，加快大型機組的國產(chǎn)化進程。2003年初，我國決定仿效三峽機組國產(chǎn)化模式，走三峽國產(chǎn)化道路，以河南寶泉、廣東惠州、湖北白蓮河三個抽水蓄能電站（共16臺單機容量30萬kW機組）為依托工程開展機組國產(chǎn)化試點，采用統(tǒng)一招標、技貿(mào)結合、引進機組設計和制造的核心技術、逐步實現(xiàn)我國大型機組設備制造自主創(chuàng)新國產(chǎn)化。為了支持和鞏固機組核心技術，使轉受方哈電、東電能夠及時全面掌握所引進的技術，形成生產(chǎn)能力，國家又決定將蒲石河、桓仁、深圳、呼和浩特、仙游和黑康峰等六個抽水蓄能電站作為國家抽水蓄能機組設備國產(chǎn)化的后續(xù)依托工程項目，所需的機組設備將從哈電和東電采購，以確保大型抽水蓄能機組的國產(chǎn)化能在最短時間內發(fā)展起來，并以優(yōu)質先進的設備支援我國抽水蓄能電站建設。

四、水電機組市場情況

根據(jù)我國水力發(fā)電資源的最新復查結果和水電規(guī)劃總院及中國工程院水能研究組研究報告資料的統(tǒng)計，我國百萬kW及以上的大型水電站100余座，絕大部分集中在15個水電基地，總裝機容量超過3.4億kW。其中已建成20座，在建和待建90余座。根據(jù)前期工作的深度分為兩部分。第一，13個基地中的黃河上游基地（龍羊峽以上未統(tǒng)計）、長江上游水電基地、瀾淪江水電基地、烏江水電基地、南盤江紅水河水電基地、黃河北干流水電基地、閩浙贛水電基地、東北水電基地和怒江水電基地等13個水電基地外水系，百萬kW級的水電站共計84座，已建成20座，在建和待建64座，總裝機容量2.407億kW。第二，雅魯藏布江干支流梯級13座超百萬kW電站和金沙江、瀾滄江、怒江上游藏東南境內的13座超百萬kW電站，共計26座，總裝機容量9758萬kW。

以上兩部分百萬kW級電站總計100余座，總裝機容量達3.3828億kW。目前，進行前期工作較多、單站裝機容量在300萬kW以上的電站有30座，總裝機容量1.9867億kW，這些電站在我國水電開發(fā)中具有十分重要的地位。目前，這30座大型電站中已建成2座，在建10座，正在核準的2座，正在進行可研的4座，進行預可研的3座，正在規(guī)劃的1座，已完勘測的8座。這30座大型電站中，總裝機容量超過500萬kW的電站有11座，超過1000萬kW的電站有7座，超過2000萬kW的特大電站有2~3座，其中雅魯藏布江大拐彎處的墨脫電站單站裝機容量可達4000萬kW。

五、我國水電設備選型需求的技術趨勢和特點

基于我國水力發(fā)電資源特征和優(yōu)化開發(fā)的戰(zhàn)略目標，對大電站、大機組設備選型上提出了新要求，新特點。

1.機組選型向高水頭、大容量和高參數(shù)方向發(fā)展，正在建設的錦屏二級水電站的機組屬目前世界最高的水頭段（320m）、單機容量最大（60萬kW）、低轉速的混流式機組，對國內外制造廠商都是一個挑戰(zhàn)。

2.全空冷技術在大容量水輪發(fā)電機上的采用和電站設備的選型，已是設計的首選。在已運行的水電站中，二灘發(fā)電機定子空冷每極容量達到15.29MVA，三峽發(fā)電機空冷及水空冷每極容量10.5MVA。另外，還有成功運行的龍灘、小灣和拉西瓦電站發(fā)電機每極容量分別采用14.4MVA、17.45MVA和18.52MVA設備，并均有成功經(jīng)驗。

3.散件運輸、現(xiàn)場組焊已成為我國大型水輪發(fā)電機制造的主要方式之一。在國內許多電站 (小浪底、巖灘、龍灘等)已采用過上述制造技術并取得良好質量和經(jīng)濟效益。

4.圓筒閥在大型電站廣泛應用，為今后建設的大型電站提供了電站機組輸水控制設備選型的工程經(jīng)驗，這一技術已在漫灣、大朝山和小浪底電站成功應用，并將在小灣、瀑布溝和錦屏水電站上采用。

5.大型水輪發(fā)電機采用蒸發(fā)冷卻技術將是更多設計選型的首選。大型發(fā)電機的蒸發(fā)冷卻技術尚屬國內外最先進的冷卻方式，在我國已有技術專利，尤其是在李家峽電站40萬kW發(fā)電機上的成功應用，為特大型水輪發(fā)電機組的冷卻方式提供了選型的技術支撐。

6.集群控制自動化、信息化和網(wǎng)絡化裝備技術在流域梯級調度管理上應用，是裝備設計選型的主要方向。（完）

（中國水電工程學會供稿）