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三、水電機(jī)組國產(chǎn)化進(jìn)程

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

表2?? 我國各大型混流機(jī)組運行安裝情況

通過三峽電站右岸、龍灘、水灣電站建設(shè)和70萬kW機(jī)組的成功投產(chǎn)，我國已具備獨立自主進(jìn)行設(shè)計和制造的能力。最近，有關(guān)部門單位開始籌劃和組織論證80萬kW和100萬kW機(jī)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(guān)項目內(nèi)容。這些主要特大型水電站容量大，相應(yīng)單機(jī)容量也大，總裝機(jī)容量達(dá)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(jī)組國產(chǎn)化。大型貫流式機(jī)組，尤其是燈泡式貫流機(jī)組起步不算晚，曾開發(fā)制造出一些小型機(jī)組，包括雙向燈泡貫流機(jī)組在內(nèi)，但大型貫流機(jī)組的國內(nèi)制造，還是在改革開放后，多年來，通過引進(jìn)技術(shù)、合作制造，富春江水電設(shè)備總廠、哈電和東電都具備了大型貫流機(jī)組的設(shè)計制造能力。已經(jīng)分別向在建的四川紅巖電站（單機(jī)容量3萬kW）、廣西長洲電站(15臺單機(jī)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(jī)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(jī)組設(shè)備，其中橋鞏機(jī)組單機(jī)容量僅次于日本，居世界第二位，其設(shè)計制造綜合技術(shù)難度均達(dá)到世界最高水平。

3.大型抽水蓄能機(jī)組國產(chǎn)化。20世紀(jì)60年代，我國就開始研制抽水蓄能雙向可逆水泵水輪機(jī)組，并制造出了幾臺1萬kW的小型機(jī)組。此后就再也沒有投入技術(shù)力量進(jìn)行研制。直到21世紀(jì)初，我國抽水蓄能電站大規(guī)模建設(shè)后，平均每年要投產(chǎn)大型水電機(jī)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(jī)組設(shè)備供應(yīng)成為抽水蓄能電站發(fā)展的關(guān)鍵制約因素。根據(jù)國家水電建設(shè)規(guī)劃任務(wù)要求，五年尚缺口大型水電機(jī)組200余萬kW，尤其是抽水蓄能大機(jī)組問題嚴(yán)重。為了提高我國抽水蓄能機(jī)組的設(shè)計和制造能力，加快大型機(jī)組的國產(chǎn)化進(jìn)程。2003年初，我國決定仿效三峽機(jī)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(jī)容量30萬kW機(jī)組）為依托工程開展機(jī)組國產(chǎn)化試點，采用統(tǒng)一招標(biāo)、技貿(mào)結(jié)合、引進(jìn)機(jī)組設(shè)計和制造的核心技術(shù)、逐步實現(xiàn)我國大型機(jī)組設(shè)備制造自主創(chuàng)新國產(chǎn)化。為了支持和鞏固機(jī)組核心技術(shù)，使轉(zhuǎn)受方哈電、東電能夠及時全面掌握所引進(jìn)的技術(shù)，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(jī)組設(shè)備國產(chǎn)化的后續(xù)依托工程項目，所需的機(jī)組設(shè)備將從哈電和東電采購，以確保大型抽水蓄能機(jī)組的國產(chǎn)化能在最短時間內(nèi)發(fā)展起來，并以優(yōu)質(zhì)先進(jìn)的設(shè)備支援我國抽水蓄能電站建設(shè)。

四、水電機(jī)組市場情況

根據(jù)我國水力發(fā)電資源的最新復(fù)查結(jié)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(jī)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(jī)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(nèi)的13座超百萬kW電站，共計26座，總裝機(jī)容量9758萬kW。

以上兩部分百萬kW級電站總計100余座，總裝機(jī)容量達(dá)3.3828億kW。目前，進(jìn)行前期工作較多、單站裝機(jī)容量在300萬kW以上的電站有30座，總裝機(jī)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(zhǔn)的2座，正在進(jìn)行可研的4座，進(jìn)行預(yù)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(jī)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(jī)容量可達(dá)4000萬kW。

五、我國水電設(shè)備選型需求的技術(shù)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(biāo)，對大電站、大機(jī)組設(shè)備選型上提出了新要求，新特點。

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

2.全空冷技術(shù)在大容量水輪發(fā)電機(jī)上的采用和電站設(shè)備的選型，已是設(shè)計的首選。在已運行的水電站中，二灘發(fā)電機(jī)定子空冷每極容量達(dá)到15.29MVA，三峽發(fā)電機(jī)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(jī)每極容量分別采用14.4MVA、17.45MVA和18.52MVA設(shè)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(jī)制造的主要方式之一。在國內(nèi)許多電站 (小浪底、巖灘、龍灘等)已采用過上述制造技術(shù)并取得良好質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益。

4.圓筒閥在大型電站廣泛應(yīng)用，為今后建設(shè)的大型電站提供了電站機(jī)組輸水控制設(shè)備選型的工程經(jīng)驗，這一技術(shù)已在漫灣、大朝山和小浪底電站成功應(yīng)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(jī)采用蒸發(fā)冷卻技術(shù)將是更多設(shè)計選型的首選。大型發(fā)電機(jī)的蒸發(fā)冷卻技術(shù)尚屬國內(nèi)外最先進(jìn)的冷卻方式，在我國已有技術(shù)專利，尤其是在李家峽電站40萬kW發(fā)電機(jī)上的成功應(yīng)用，為特大型水輪發(fā)電機(jī)組的冷卻方式提供了選型的技術(shù)支撐。

6.集群控制自動化、信息化和網(wǎng)絡(luò)化裝備技術(shù)在流域梯級調(diào)度管理上應(yīng)用，是裝備設(shè)計選型的主要方向。（完）

（中國水電工程學(xué)會供稿）