水電重大裝備國產(chǎn)化回顧與思考

胡偉明，劉　潔（中國長江三峽集團公司，四川 成都 610041）

水電重大裝備國產(chǎn)化回顧與思考

胡偉明，劉潔
（中國長江三峽集團公司，四川 成都 610041）

摘要：在國家對水電重大裝備國產(chǎn)化的戰(zhàn)略指導下，三峽集團公司推動國內(nèi)企業(yè)及有關(guān)技術(shù)力量，通過引進消化吸收，自主創(chuàng)新和深化拓展創(chuàng)新三個階段，逐步實現(xiàn)了700 MW級以上巨型水輪發(fā)電機組、高壓電氣設(shè)備、調(diào)速系統(tǒng)及控制系統(tǒng)等關(guān)鍵水電裝備的國產(chǎn)化，并推動了國內(nèi)冶金材料、大型鑄鍛件以及相關(guān)標準的全面技術(shù)進步，實現(xiàn)了水電裝備技術(shù)水平和自主創(chuàng)新能力的新跨越。本文簡要回顧了三峽集團在實施水電重大裝備國產(chǎn)化戰(zhàn)略中的做法和成果，并就如何做好國產(chǎn)化工作提出了思考和建議。

關(guān)鍵詞：水電重大裝備；國產(chǎn)化；巨型水輪發(fā)電機組；關(guān)鍵部件材料中圖分類號：F407.9

文獻標識碼：A

文章編號：1672-5387（2015）02-0001-05

DOI：10.13599/j.cnki.11-5130.2015.02.001

1　概述

繼三峽水電站之后，世界第三大水電站、中國第二大水電站溪洛渡水電站，中國第三大水電站向家壩水電站26臺機組全部投產(chǎn)運行。溪洛渡水電站創(chuàng)下了1個月投產(chǎn)4臺、6個月投產(chǎn)12臺、12個月投產(chǎn)18臺770MW級巨型水輪機組的世界紀錄；溪洛渡水電站和向家壩水電站投產(chǎn)的26臺機組實現(xiàn)了“零非停”和“首穩(wěn)百日”目標。在溪洛渡水電站安裝的18臺770MW水輪發(fā)電機組中，有15臺是擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的國產(chǎn)機組，在向家壩水電站安裝的8臺800MW機組中，有4臺由國內(nèi)自主設(shè)計制造，兩個電站機組的絕大部分重大部件和關(guān)鍵部件都由國內(nèi)企業(yè)設(shè)計制造。這表明在這一領(lǐng)域中國企業(yè)的研發(fā)制造能力已處于國際領(lǐng)先水平，也為下一步自主生產(chǎn)制造更大容量機組奠定了基礎(chǔ)。在參建各方共同努力下，三峽集團公司走出了一條由引進消化吸收到自主創(chuàng)新，再到深化拓展創(chuàng)新的成功道路，首先實現(xiàn)了三峽工程700MW水電機組及相應電氣設(shè)備、控制設(shè)備的國產(chǎn)化，繼而實現(xiàn)了金沙江大型水電項目更大容量水電機組及相應電氣、控制設(shè)備更高水平的國產(chǎn)化，并推動了國內(nèi)特種冶金材料、大型鑄鍛件、高端電氣裝備的全面技術(shù)進步，實現(xiàn)了我國水電裝備技術(shù)水平和自主創(chuàng)新能力的新跨越，被視為推動民族制造業(yè)進步的典范。

2　水電重大裝備國產(chǎn)化回顧

三峽集團公司水電重大裝備國產(chǎn)化分3個階段：引進、消化吸收階段，自主創(chuàng)新階段和深化拓展創(chuàng)新階段。

2.1技術(shù)引進、消化吸收階段

三峽左岸電站的機電工程是電站機電設(shè)備國產(chǎn)化的第一個階段，其主要特征是技術(shù)引進、消化吸收，此階段成功與否的表觀指標是國內(nèi)廠家實現(xiàn)整機制造，是否達到要求，實質(zhì)標志是國內(nèi)企業(yè)負責供貨的部件和機組能否達到外方的統(tǒng)一技術(shù)標準。

三峽工程設(shè)計安裝32臺700MW特大型水輪發(fā)電機組，機組尺寸和容量大，水頭變幅寬，設(shè)計和制造難度居世界之最。為了確保機組的質(zhì)量達到一流，不失時機地提升民族工業(yè)制造水平，在左岸電站機電設(shè)備采購中，采取“技貿(mào)結(jié)合，技術(shù)轉(zhuǎn)讓，聯(lián)合設(shè)計，合作生產(chǎn)”的方式。按照這一原則，三峽集團公司在左岸14臺機組招標文件中明確提出投標者必須與中國制造企業(yè)聯(lián)合設(shè)計、合作制造；必須向中國制造企業(yè)全面轉(zhuǎn)讓核心技術(shù)，培訓中方技術(shù)人員；中國制造企業(yè)分包份額不低于合同總額的25%，14臺機組中的最后2臺必須以中國企業(yè)為主制造。為確保核心技術(shù)轉(zhuǎn)讓完全到位，三峽集團公司先后支付了1 635萬美元的技術(shù)轉(zhuǎn)讓費。通過上述舉措，哈爾濱電機廠有限責任公司和東方電機股份有限責任公司等國內(nèi)企業(yè)在三峽左岸機組制造中的實際份額達到50%以上，后4臺機組以哈電和東電為主制造，投產(chǎn)后各項運行指標均達到設(shè)計要求。國內(nèi)企業(yè)完整地引進、消化吸收了核心技術(shù)，大大提高了設(shè)計制造能力，掌握了700MW特大型水輪發(fā)電機組的水輪機水力設(shè)計與模型試驗、發(fā)電機電磁設(shè)計、大部件強度剛度計算、推力軸承計算與試驗、軸承穩(wěn)定性計算、發(fā)電機通風冷卻計算、專項關(guān)鍵制造工藝等技術(shù)，具備了自主創(chuàng)新能力，為自主設(shè)計制造700MW特大型水輪發(fā)電機組奠定了基礎(chǔ)。

在電站高壓電器設(shè)備方面，保定變壓器廠和沈陽變壓器廠圓滿完成技術(shù)的引進消化吸收，掌握了西門子500 kV變壓器的設(shè)計和制造技術(shù)，先后成功制造出4臺和2臺500 kV 840MVA升壓變壓器，各項性能指標均滿足合同要求。西安高壓開關(guān)廠和沈陽高壓開關(guān)廠基本掌握了瑞士ABB 500 kV GIS設(shè)計和制造技術(shù)，并分包生產(chǎn)部分的GIS設(shè)備，國產(chǎn)化比例達到40%左右，設(shè)備各項性能指標均滿足合同要求，運行安全穩(wěn)定。

調(diào)速、勵磁系統(tǒng)方面，三峽左岸電站14套調(diào)速系統(tǒng)和14套勵磁系統(tǒng)均由國外提供，并進行技術(shù)、轉(zhuǎn)讓，與中國分包商合作生產(chǎn)，國內(nèi)分包份額5臺套。調(diào)速器系統(tǒng)國內(nèi)受讓方為哈電和能達公司，勵磁系統(tǒng)國內(nèi)受讓方為東電和能達公司。通過三峽左岸電站調(diào)速、勵磁系統(tǒng)轉(zhuǎn)讓技術(shù)的消化吸收和國內(nèi)制造廠技術(shù)進步，具備了后續(xù)三峽右岸電站調(diào)速、勵磁系統(tǒng)采購過渡到以國內(nèi)為主進口關(guān)鍵部件的條件。監(jiān)控系統(tǒng)方面，通過技術(shù)引進和聯(lián)合開發(fā)，國內(nèi)計算機監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計水平已經(jīng)具備自主設(shè)計和獨立承擔大型水電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)配套能力。

三峽左岸電站的主要機電設(shè)備以國外廠商為主，國內(nèi)企業(yè)分包制造，技術(shù)引進、消化吸收，既保證了三峽工程采用世界最先進的技術(shù)裝備，又帶動民族工業(yè)實現(xiàn)跨越式發(fā)展。國內(nèi)企業(yè)分包制造的部件和整機達到了與外方一樣的技術(shù)標準，經(jīng)歷了所有設(shè)計工況的考核，已陸續(xù)安全穩(wěn)定運行近10年。

2.2自主創(chuàng)新階段

引進消化吸收之后，能否成功地再創(chuàng)新，此階段成功與否的表觀指標是“國產(chǎn)化率”，是否達到以國內(nèi)為主的要求，實質(zhì)標志是國內(nèi)企業(yè)獨立供貨的整機能否全面達到同等性能，或個別方面優(yōu)于外方供貨設(shè)備的性能。經(jīng)過三峽左岸機組的聯(lián)合設(shè)計、合作生產(chǎn)、技術(shù)引進和消化吸收，到三峽右岸12臺機組招標時，國內(nèi)水電企業(yè)在大機組的設(shè)計制造方面實現(xiàn)了跨越式的發(fā)展，具備了與國際水電巨頭同臺競爭的能力。三峽右岸12臺機組招標為哈電和東電創(chuàng)造了第一次與國際水電巨頭同臺競爭的機會。哈電和東電分別為三峽右岸研發(fā)的水輪機模型在同臺對比試驗中達到了國際先進水平，各自贏得了4臺套水輪發(fā)電機組的合同份額。其他主要機電設(shè)備也主要由國內(nèi)企業(yè)為主供貨，仍存在關(guān)鍵部件需要全部或部分進口的情況。

在700MW水輪發(fā)電機組方面：1）水輪機轉(zhuǎn)輪水力設(shè)計取得突破性進步。落實了將機組穩(wěn)定性放在首位的原則，優(yōu)化了設(shè)計參數(shù)和限制條件。國內(nèi)企業(yè)完成了右岸轉(zhuǎn)輪的水力穩(wěn)定性能優(yōu)化設(shè)計，綜合性能超過左岸轉(zhuǎn)輪。從右岸機組的運行結(jié)果看，大部分指標優(yōu)于左岸電站機組；2）自主研制出世界上首批單機容量840MVA、采用全空冷技術(shù)的水輪發(fā)電機，使機組電磁設(shè)計、通風設(shè)計、絕緣技術(shù)、結(jié)構(gòu)設(shè)計、制造工藝等方面的技術(shù)得到整體提升。突破了對全空冷技術(shù)對機組容量的限制，開辟了巨型水輪發(fā)電機組全空冷技術(shù)應用的廣闊前景。3）制定了《三峽水輪發(fā)電機組安裝標準》，填補了國內(nèi)700MW水電機組安裝標準的空白；制定了三峽“精品機組”評價標準，大部分主要指標高于國內(nèi)/國際標準，為機組的安裝調(diào)試質(zhì)量提供了保證，三峽右岸機組安裝質(zhì)量整體優(yōu)于左岸，大多數(shù)機組達到了“精品機組”目標。制定了“三峽機組運行區(qū)劃分標準”，明確了穩(wěn)定運行區(qū)的各項指標，確保了三峽機組在各種水頭下安全高效運行。4）通過采用先進的安裝技術(shù)，實現(xiàn)了安裝工藝創(chuàng)新，在保證質(zhì)量的前提下縮短了安裝直線工期。水輪機安裝創(chuàng)新包括：底環(huán)1次安裝法；頂蓋3次吊裝法；水輪發(fā)電機大軸機坑外連軸鉸孔法；下機架2次安裝法；導水機構(gòu)安裝工藝調(diào)整；轉(zhuǎn)子磁軛加熱緊固技術(shù)創(chuàng)新；活動導葉端部間隙控制技術(shù)改進；機組軸線調(diào)整工藝創(chuàng)新；水電機組TOFD探傷技術(shù)應用等，促使三峽工程提前1年高質(zhì)量完工。5）創(chuàng)造性地提出“首穩(wěn)百日”要求，將新機組投產(chǎn)后連續(xù)100 d運行不發(fā)生非計劃停機作為考核目標。在2004年提出首穩(wěn)百日考核目標后，三峽所有投產(chǎn)機組，全面實現(xiàn)了首穩(wěn)百日，提高了設(shè)備運行可靠性，促進了機組制造、安裝、運行綜合水平的大幅提高。

在高壓電氣方面，沈變、保變已完全具備了三峽工程用三相840MVA 500 kV同等或更大容量等級發(fā)電機變壓器的設(shè)計水平和制造能力。沈變自主研制了填補中國變壓器制造領(lǐng)域空白的國產(chǎn)最大容量單相533MVA 500 kV自耦變壓器，制造了600MVA機組配套升壓變壓器接近200臺。保變已經(jīng)為600MVA機組配套升壓變壓器接近300臺，為1 000MW級機組配套升壓變壓器近100臺。西開、沈高等廠家完全掌握了500 kVGIS絕緣件的設(shè)計、制造技術(shù)，并在一系列關(guān)鍵技術(shù)上取得突破。

在大型水輪機調(diào)速、勵磁、監(jiān)控系統(tǒng)方面，哈電自控公司中標供貨三峽右岸12臺調(diào)速器，滿足了三峽右岸電站提前發(fā)電，安全穩(wěn)定運行的要求。能達公司自主設(shè)計制造700MW機組調(diào)速系統(tǒng)，填補了國內(nèi)空白并應用于三峽地下電站。南瑞集團公司供貨三峽右岸12臺套勵磁裝置，滿足了三峽右岸電站提前發(fā)電、安全穩(wěn)定運行的要求。中水科技自主研發(fā)的三峽右岸電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)總體技術(shù)水平達到了國際同期先進水平，并推廣應用到瀑布溝等30多個電站，創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟效益和社會效益。

此外，大型機組用鑄件、高強鋼板等實現(xiàn)了國內(nèi)供貨的突破，為大型鑄鍛件全面國產(chǎn)化打開了良好的基礎(chǔ)。鞍鋼及時研制出高強鋼板，為三峽右岸機組蝸殼施工解決了燃眉之急，開辟了國產(chǎn)高強鋼板在大型水電站應用的嶄新局面，此后各大型電站的蝸殼鋼板全部在國內(nèi)采購。鞍重首先試制成功了最具難度的下環(huán)鑄件，填補了國內(nèi)空白，并應用于三峽右岸機組。隨后國內(nèi)多個廠家也相繼成功試制出不銹鋼轉(zhuǎn)輪葉片鑄件，并通過鑒定，達到了三峽機組轉(zhuǎn)輪供貨技術(shù)條件，并在三峽右岸機組上部分替代了進口產(chǎn)品。沈鑄所采用AOD“雙精煉電渣熔鑄技術(shù)”的活動導葉，也成功應用于三峽右岸電站的機組。大連華銳為三峽右岸電站機組鑄造的推力頭，質(zhì)量達到了高水平。

2.3深化拓展創(chuàng)新階段

該階段主要特征是中國企業(yè)用掌握核心技術(shù)的自主設(shè)計獨立承擔主要機電設(shè)備的供貨，其產(chǎn)品拓展到同一時期開工的向家壩和溪洛渡兩座電站。該階段以三峽地下電站6臺700MW機組與溪洛渡18臺770MW機組、向家壩8臺800MW機組相繼采購招標為里程碑。三峽地下電站6臺中4臺機組分別由哈電和東電供貨，18臺溪洛渡機組和8臺向家壩機組中19臺采用哈電和東電擁有全部自主知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品。同時，關(guān)鍵部件的鑄鍛件、高品質(zhì)硅鋼等重要材料全面實現(xiàn)國產(chǎn)化。高壓電氣設(shè)備等重大水電裝備國產(chǎn)化的成果正得到不斷鞏固和深化拓展。

為推進大型水電機組蒸發(fā)冷卻技術(shù)的應用，三峽集團公司組織協(xié)調(diào)中科院電工所、東方電機廠，通過技術(shù)合作和專題科研攻關(guān)，解決了一批蒸發(fā)冷卻應用關(guān)鍵技術(shù)難點，包括冷卻介質(zhì)及環(huán)保性能、冷卻系統(tǒng)運行可靠性；蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)的循環(huán)計算；溫度分布及溫差分布規(guī)律的耦合仿真計算等。并進行真機模型試驗，以驗證700MW級大型水輪發(fā)電機蒸發(fā)冷卻技術(shù)設(shè)計原理的可行性、結(jié)構(gòu)的可靠性，促使具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的“定子繞組常溫自循環(huán)蒸發(fā)冷卻”技術(shù)成功應用于三峽地下電站700MW機組，并經(jīng)受了長期運行的考驗。運行結(jié)果表明機組定子線棒溫度、定子線棒溫差、振動、擺度、軸承溫度及蒸發(fā)冷卻設(shè)備等工作正常、各項指標達到設(shè)計要求。

在水電重大裝備關(guān)鍵材料國產(chǎn)化方面，繼前兩個國產(chǎn)化階段，三峽集團公司動員并協(xié)調(diào)國內(nèi)制造廠家、鍛件、鋼板廠家，就關(guān)鍵部件材料所涉及的若干技術(shù)及質(zhì)量進行了深入實質(zhì)性的協(xié)商和研究，并協(xié)助國務院三建委三期工程重大設(shè)備制造檢查組組織有關(guān)專家和科研院所對研制的產(chǎn)品進行嚴格的技術(shù)評審。在三峽集團公司的促進下，國內(nèi)企業(yè)通過技術(shù)攻關(guān)、實現(xiàn)了大型電站水輪機鑄件、水輪發(fā)電機鏡板鍛件、大型水電機組厚鋼板等產(chǎn)品國產(chǎn)化突破，推動了行業(yè)的科技進步，社會效益顯著。

在水輪機轉(zhuǎn)輪大型鑄件方面，通過對大型鑄件關(guān)鍵制造技術(shù)的深入研究和探索，攻克了轉(zhuǎn)輪大型鑄件的合金成分設(shè)計、純凈化冶煉、鑄造、熱處理等關(guān)鍵技術(shù)，大型鑄件的裝備水平和技術(shù)水平日益成熟。通過技術(shù)引導和市場培育，國內(nèi)多家廠商如一重、二重、鞍重、大重、共享等，具備了提供大型水輪機轉(zhuǎn)輪鑄件的能力，并在國內(nèi)各大型電站機組設(shè)備上應用。

水輪發(fā)電機鏡板是水電機組推力軸承的關(guān)鍵部件，在軸承推力負荷、軸瓦溫度、機組穩(wěn)定性等方面有著嚴格的技術(shù)要求。因國外企業(yè)無法滿足三峽地下電站機組鏡板鍛件的交貨進度等原因，無法采購國外的鏡板鍛件。為此，三峽集團推動國內(nèi)廠商對發(fā)電機鏡板鍛件所涉及的若干技術(shù)及質(zhì)量進行了深入?yún)f(xié)商和研究。經(jīng)過二重等企業(yè)的攻關(guān)，成功試制鏡板鍛件，各項技術(shù)指標滿足要求，達到國外同類產(chǎn)品的先進技術(shù)水平，滿足了三峽700MW機組鏡板材料技術(shù)要求?，F(xiàn)已推廣到溪洛渡、向家壩等后續(xù)電站的大型機組中。

在大型水電機組厚鋼板方面，鑒于三峽左右岸機組當時的生產(chǎn)條件，170mm以上的厚鋼板結(jié)構(gòu)用鋼要求采用進口材料。隨著我國鋼鐵企業(yè)的設(shè)備、制造和研發(fā)能力的不斷發(fā)展，國內(nèi)很多廠家具備了厚鋼板的供貨能力。國內(nèi)企業(yè)自主研制的160mm、270 mm、300mm抗層狀撕裂厚鋼板通過了國務院三峽工程建設(shè)委員會三期工程重大設(shè)備制造檢查組組織的評審，填補了國內(nèi)空白，解決了關(guān)鍵技術(shù)，工藝問題，抗層狀撕裂鋼板的質(zhì)量達到了進口同類產(chǎn)品的先進水平，具備工程應用條件。

在大型變壓器、發(fā)電機硅鋼片方面：三峽地下電站有2臺變壓器硅鋼片采用了寶鋼、武鋼高牌號硅鋼片，變壓器出廠試驗和運行表明，國產(chǎn)硅鋼片達到了國際先進水平。溪洛渡、向家壩主變壓器上已全面推進國產(chǎn)硅鋼的應用。三峽地下電站首臺機組采用武鋼產(chǎn)品，其指標滿足要求，機組可靠運行。向家壩、溪洛渡電站批量使用武鋼50W 250和寶鋼B50A250無取向硅鋼。經(jīng)過試驗測試，其性能參數(shù)與采用進口硅鋼的產(chǎn)品處于同一水平，定子鐵心磁化試驗結(jié)果均優(yōu)于國外硅鋼的品質(zhì)。

此外，三峽集團為引領(lǐng)行業(yè)技術(shù)進步，確保重大水電裝備的質(zhì)量，建立重要原材料、關(guān)鍵技術(shù)以及機組安裝運行等一系列標準，并開始應用于后續(xù)項目建設(shè)中，目前已建立的主要標準見表1。

3　水電重大裝備國產(chǎn)化的啟示與思考

3.1政府決策和支持，是三峽工程水電重大裝備國產(chǎn)化成功的保證

為了確保三峽工程質(zhì)量一流，扶持民族工業(yè)，國家制定了技貿(mào)結(jié)合、技術(shù)轉(zhuǎn)讓、聯(lián)合設(shè)計、合作生產(chǎn)的戰(zhàn)略方針，明確提出依托三峽工程，走自主創(chuàng)新與技術(shù)引進相結(jié)合的道路，通過不斷創(chuàng)新，逐步實現(xiàn)三峽工程裝備國產(chǎn)化。同時，國家對三峽工程自主研發(fā)的長期支持和技術(shù)積累，為引進技術(shù)的消化吸收再創(chuàng)新奠定了堅實基礎(chǔ)。在三峽工程開工前，相關(guān)部門圍繞三峽機電設(shè)備國產(chǎn)化、對民族工業(yè)的扶持政策等，制定了切實可行的支持鼓勵政策及措施。三峽工程的重大裝備科研攻關(guān)項目，列入“六五”到“十五”連續(xù)5個國家“五年”計劃，我國相關(guān)科研機構(gòu)、院校及機電設(shè)備制造廠為此做了充分準備。在國家政策的大力倡導和支持下，三峽工程重大裝備前期科研攻關(guān)工作取得了豐碩的成果，成為三峽工程可行性論證和初步設(shè)計的重要依據(jù)，為三峽工程機電設(shè)備技術(shù)引進和消化吸收奠定了雄厚的基礎(chǔ)，與外國廠商談判時也有了充分的技術(shù)支持。

表1

3.2依托工程，業(yè)主全力推進水電裝備國產(chǎn)化是必要條件

在政策引導和國家支持下，三峽集團公司充分發(fā)揮業(yè)主統(tǒng)籌協(xié)調(diào)的主導作用，以市場為導向，搭建了國際化競爭的平臺，在引進一流機電產(chǎn)品的同時全面引進關(guān)鍵技術(shù)。首先三峽集團對國內(nèi)制造企業(yè)實現(xiàn)創(chuàng)新提出明確要求和具體措施，瞄準世界一流技術(shù)水平，站在更高的技術(shù)起點上，全面提升自主創(chuàng)新能力，為未來參與國際市場競爭打下堅實的基礎(chǔ)。其次，從三峽左岸技術(shù)引進開始，到三峽右岸消化吸收再創(chuàng)新，到三峽地下電站實現(xiàn)自主創(chuàng)新，到金沙江下游的幾個梯級電站，三峽集團為水電重大裝備國產(chǎn)化提供了一個連續(xù)的高水平的平臺和市場。工程實際的需要和市場的需要是實現(xiàn)國產(chǎn)化和不斷自主創(chuàng)新的動力源泉。一方面是為國產(chǎn)化實現(xiàn)和自主創(chuàng)新技術(shù)的完善在時間和空間上提供了寬廣的工程實踐平臺和豐沃的孕育土壤，促進了國產(chǎn)化關(guān)鍵技術(shù)在三峽集團水電平臺上能夠?qū)崿F(xiàn)“國產(chǎn)技術(shù)成熟化，成熟技術(shù)實用化”，實現(xiàn)國產(chǎn)化技術(shù)和自主創(chuàng)新成果的持續(xù)進步和良性發(fā)展。另一方面，三峽集團從三峽700MW機組、向家壩800MW機組甚至到白鶴灘1 000MW機組，始終向全球全方位開放市場，促使工程成為代表當今世界最高建設(shè)水平的水電工程。因此，將國產(chǎn)化納入一個不斷要求技術(shù)進步的國際競爭市場環(huán)境，通過對國有企業(yè)的技術(shù)培育和項目早期研發(fā)支持，通過競爭來促進國內(nèi)企業(yè)提高設(shè)計和制造水平，持續(xù)地提高已擁有的核心技術(shù)，確保長期處于世界先進水平，維持國產(chǎn)化核心技術(shù)的先進性，不斷地為提升我國水電裝備業(yè)的核心競爭力注入動力。

3.3制造業(yè)自主創(chuàng)新、掌握核心技術(shù)和自主知識產(chǎn)權(quán)，才能實現(xiàn)高水平的國產(chǎn)

中國裝備制造業(yè)要實現(xiàn)為各行業(yè)提供先進技術(shù)裝備的目標，必須通過自主創(chuàng)新實現(xiàn)。多年的經(jīng)驗表明，花錢也許能買來一些比較先進的技術(shù)，但是技術(shù)創(chuàng)新的能力卻是花多少錢也買不到。單純的國產(chǎn)化率并不能完全反映自主創(chuàng)新的能力。建起自主的產(chǎn)品開發(fā)平臺，才有可能從組裝者變?yōu)榧烧撸優(yōu)閯?chuàng)新者。實踐的需要是自主創(chuàng)新的動力源泉。三峽工程本來就是一項創(chuàng)新工程，許多技術(shù)指標都遠遠超出世界先進水平，許多問題沒有可供借鑒的經(jīng)驗。工程的質(zhì)量技術(shù)要求非常嚴格，許多技術(shù)問題，沒有可執(zhí)行的工程標準。實踐的需要決定了只有自主創(chuàng)新，才能實現(xiàn)工程建設(shè)目標。自主創(chuàng)新只有堅持以企業(yè)為主體，才能在面向市場、面向應用中取得實效。三峽集團公司組織參建各方建立了科研、設(shè)計、制造、安裝和運行聯(lián)合創(chuàng)新的團隊，形成了以企業(yè)為主體，科研、設(shè)計和制造、安裝和運行相結(jié)合的技術(shù)創(chuàng)新體系，集中力量在關(guān)鍵領(lǐng)域取得了重大的技術(shù)突破，培養(yǎng)和鍛煉了一支勇于創(chuàng)新的隊伍和一批創(chuàng)新型人才，建立了一套符合工程實際，具有世界先進水平的技術(shù)標準。同時一大批企業(yè)通過參與三峽水電重大裝備國產(chǎn)化的實踐，提升了自主創(chuàng)新能力。

3.4重點突破、整體推進、才能在實踐中不斷拓展水電重大裝備的深度和廣度

之所以說三峽水電重大裝備國產(chǎn)化取得全方位的突破，主要表現(xiàn)在兩個方面：1）它是從設(shè)計、制造、安裝、調(diào)試、運行、工程建設(shè)管理各個環(huán)節(jié)上都實現(xiàn)了突破。提出符合工程實際的總體方案、參數(shù)要求及先進理念；不斷追求關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)水平的進步、制造能力的提升和服務水平的升級；高標準要求和新工藝應用保障了國產(chǎn)化設(shè)備按期高質(zhì)量的投運；精心、科學的運行和維護保障了國產(chǎn)化設(shè)備安全平穩(wěn)的運行，最大程度發(fā)揮出工程的效益。2）重大技術(shù)裝備國產(chǎn)化涉及到國家在技術(shù)、設(shè)計、材料、加工制造等各方面的綜合能力，它不能孤立進行，必須有相應的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)和配套條件，一項重大技術(shù)裝備國產(chǎn)化將帶動一系列分層次的產(chǎn)品研究開發(fā)和國產(chǎn)化。三峽機電國產(chǎn)化也帶動了整個產(chǎn)業(yè)鏈的技術(shù)突破和能力提升，從關(guān)鍵部件基礎(chǔ)材料的國產(chǎn)化突破，到機組各個部件的設(shè)計制造技術(shù)進步；從水輪發(fā)電機組的國產(chǎn)化，到主變、GIS、調(diào)速、勵磁等等各個設(shè)備層面。三峽水電重大裝備國產(chǎn)化形成了從第一項目突破到全面的提升進而推動產(chǎn)業(yè)進步的良性發(fā)展局面。

4　結(jié)語

三峽電站、溪洛渡電站、向家壩電站水電機組的成功投運，一次次證明我國水電設(shè)備設(shè)計、制造、安裝及運行技術(shù)已經(jīng)達到國際先進水平，國產(chǎn)化成果逐步展現(xiàn)。水電重大裝備國產(chǎn)化的道路還要繼續(xù)走下去，特別是在建設(shè)后續(xù)烏東德電站850MW機組、白鶴灘電站1 000MW機組，仍面臨一定的技術(shù)挑戰(zhàn)。自2006年，三峽集團公司組織國內(nèi)制造廠家、設(shè)計院以烏東德、白鶴灘水電站為依托工程，開展1000MW級水輪發(fā)電機組創(chuàng)新研究，制定了1 000MW水輪發(fā)電機組創(chuàng)新研究的目標和技術(shù)路線：第一階段：1 000MW級機組在工程應用中可行性和經(jīng)濟合理性研究，主要內(nèi)容包括：從電站角度，開展烏東德、白鶴灘裝設(shè)1 000MW機組可行性研究。第二階段：1 000MW機組總體研究和專項研究，其中專項研究包括：水輪機水力設(shè)計及模型試驗研究；24 kV、26 kV定子線棒絕緣技術(shù)及仿真試驗研究；1 000MW水輪發(fā)電機組技術(shù)要求和規(guī)范研究。第三階段：1 000MW級水輪發(fā)電機組創(chuàng)新研究，主要內(nèi)容包括在前2個階段的基礎(chǔ)上，針對1 000MW水輪發(fā)電機組本身的制約因數(shù)和技術(shù)難點，開展材料、冷卻方式和冷卻介質(zhì)研究等方面的新技術(shù)、新材料、新工藝的開發(fā)研究，研究的具體內(nèi)容視前2階段的研究成果進一步確定。目前，已經(jīng)基本完成了百萬千瓦級大型混流式水輪發(fā)電機組3個階段的科研，取得了豐碩成果，技術(shù)性能和可靠性指標達到了行業(yè)領(lǐng)先水平，可以說我國自主研發(fā)百萬千瓦機組的條件是成熟的。我們期待在后續(xù)水電項目中，水電重大裝備國產(chǎn)化取得更豐碩的成果，水電技術(shù)實現(xiàn)新的跨越。

收稿日期：2014-09-19

作者簡介：胡偉明（1964-），男，教授級高級工程師，從事重大水電工程技術(shù)管理、水電重大裝備國產(chǎn)化工作。