水电记忆
在世界能源结构体系结构中
水电以其绿色环保循环可持续特性
历来备受各国青睐

世界最大水电工程——长江三峡水利枢纽
水轮发电机组是水电站的核心设备
是水电站制造难度最大、技术最高的产品
也是体现国家重大装备制造能力的代表之一

当今世界已安装最大水轮发电机组——金沙江向家坝水电站单机80万千瓦机组
然而,长期以来
水电机组制造,特别是大型水电机组的制造技术
一直被少数发达国家所垄断
1949年建国之初
我国水轮发电机组自制能力只有200千瓦

我国第一个自行设计和自制设备的大型水力发电站——新安江水电站。1958年制造的单机7.25万千瓦水轮发电机组为当时国内最大。
建国以后
中国人在自主创新的根本原则指导下
电机工业获得蓬勃发展
到上世纪七十年代
迈入30万千瓦大型机组制造安装时代
1刘家峡水电站(最大单机30万千瓦):
开启中国大型水电机组制造安装之路

亚洲第一座百万千瓦级水电站——黄河刘家峡水电站
随着1958年刘家峡水电站的开工建设,迎来我国水轮发电机组制造史上一个新的高峰。按照设计刘家峡水电站要安装5台单机容量22.5万千瓦的水轮发电机组,这在国内此前还是空白。
机电制造由哈尔滨电机厂承制;中国水电四局负责安装调试。

机组定子生产车间
建国初期,我国工业基础薄弱,水电设备制造在很大程度上依赖前苏联的技术援助。60年代中期,中苏关系恶化,苏联专家撤走。此时正值刘家峡水电站机组设计制造之际,没有了原苏联的技术支持,设计制造过程中难题不断。

技术人员研究机组问题
但中国人没有被困难所吓倒,而是自立更生,技术攻关,一道一道破解难题。当时,人们在完成22.5万千瓦机组制造的同时,提出了再攀技术高峰,制造一台单机容量30万千瓦的水轮发电机组的请求,并很快得到当时水利电力部、第一机械工业部和许多兄弟单位的支持。

转子吊装
1972年6月,中国第一台单机容量30万千瓦水轮发电机组在黄河刘家峡水电站开始安装;1973年6月28日,投产运行。也就在那个时候,中国水电设备开启了大容量机组制造安装的大幕。
2龙羊峡水电站(最大单机32万千瓦):
夯实中国30万千瓦级水电机组制造安装基础

二十世纪九十年代亚洲“三最”电站——黄河龙羊峡水电站
1976年,当时位于黄河最上游的“龙头”电站——龙羊峡水电站开工建设。该电站到1990年基本建成,成为我国(也是亚洲)二十世纪九十年代已建水电站工程中库容最大(247亿立方米)、坝体最高(178米)、单机容量最大(32万千瓦)的水电工程。

龙羊峡水电站机组转子吊装
龙羊峡水电站安装32万千瓦的发电机4台,总装机容量128万千瓦,年发电量为23.6亿千瓦时。4台发电机组分别于1987年10月4日、1987年12月8日、1988年7月5日、1989年6月14日相继投产。
机电制造由四川德阳东方电机厂承制;中国水电四局负责安装调试。

龙羊峡水电站地下厂房
水轮发电机组容量提升是一项系统工程,从设计、制作、安装,配套设备众多、技术复杂。实际上,1972年中国诞生第一台单机30万千瓦水轮发电机组,就因变压器等配套设施技术跟不上,而无法达到机组发电的额定功率。

龙羊峡水电站2号机组——中国电力装机突破1亿千瓦标志机组
从单机30万千瓦到32万千瓦,中国技术人员用了十多年的功夫攻克其中的技术和制造难题。因此说,1984年研制成的龙羊峡水电站32万千瓦大型混流式机组的实践成功,才使中国完全掌握30万千瓦级水电机组的制作安装技术。
3李家峡水电站(最大单机40万千瓦):
引领中国水电机组制造安装进入“40万千瓦级”

世界最大双排机电站——黄河李家峡水电站
1987年,黄河李家峡水电站开工。它不仅是我国西北地区最大的水电站,而且是我国首次设计采用双排机布置的水电站,也是世界上最大的双排机布置的水电站。

双排机布置厂房
李家峡水电站安装5台混流式水轮发电机组(一期4台,二期1台),单机容量40万千瓦,总装机200万千瓦,年均发电量59亿千瓦时。电站4台机组分别于1997年2月13日、12月10日、1998年6月6日、1999年12月10日投产。
机电制造由四川德阳东方电机厂承制;中国水电四局负责安装调试。

李家峡水电站机组转子吊装
1997年,李家峡水电站首台40万千瓦水轮发电机组投产,这是我国“九五”期间投产的水电最大单机容量机组。此时,距中国首台32万千瓦水轮发电机组投运又过去了10年。李家峡水电站机组安装的成功实践,不仅将中国水电大容量机组提升到一个新的高度,而且技术上也有了新突破,该电站4号机组采用蒸发冷却新技术,在国内尚属首例。
4二滩水电站(最大单机55万千瓦):
中国水电机组初涉“50-60万千瓦级”

二十世纪我国投产最大水电站——雅砻江二滩水电站
1991年,在西南雅砻江上,我国又一座大型水电工程——二滩水电站开工建设了。它是雅砻江水电基地梯级开发的第一座水电站,也是我国二十世纪建成投产的最大水电站。
二滩水电站共安装6台混流式机组,单机容量55万千瓦为当时国内最大,总装机容量330万千瓦,年平均发电量170亿千瓦时。1998年8月15日,首台机组并网发电;2000年,工程竣工。
发电机组由加拿大通用电气公司承制,从第2台机组开始,部分组件由国内东方电机厂及哈尔滨电机厂制造;二滩机电安装联营体(由葛洲坝水电集团、中国水电一局、中国水电八局、中国东方 电气集团组成)负责安装调试。

二滩水电站首台机组转子吊装
二十世纪八十年代早期,中国就开始向水电单机60-70万千瓦级展开技术攻关,但并没有实际制造经验。从二滩水电站开始,中国迈出借鉴吸收外来先进技术的脚步,首次采用全面国际招标的方式进行建设,这一方式也体现在三峡70万千瓦水电机组的制造过程中。
5三峡水电站(最大单机70万千瓦):
首度比肩世界水电机组制造安装水平

长江三峡水利枢纽夜景
长江三峡水电站是中国有史以来最大水电工程,也是当今世界最大的水电工程。1992年获全国人民代表大会批准建设,1994年正式动工兴建,2003年6月1日下午开始蓄水发电,于2009年全部完工。

三峡左岸地下厂房
三峡共安装有32台70万千瓦级水轮发电机组(三峡建设时,全世界范围也只有21台单机70万千瓦的机组);其中左岸厂房14台,右岸厂房12台,右岸地下厂房6台,另外还有2台5万千瓦的电源机组,总装机容量2250万千瓦。2003年7月10日1时31分,三峡首台机组并网发电。2012年7月4日,最后一台机组投产。

三峡机组定子吊装
三峡电站建设之初,中国尚没有生产单机70万千瓦水轮发电机组的实践经验。所以国家决定通过国际招标,引进国外先进技术,提升我国企业竞争力。以哈尔滨电机厂和东方电机厂牵头,实现70万千瓦水轮发电机组国产化。1996年6月24日,三峡左岸厂房14台70万千瓦水轮发电机组进行国际招标。其中约定,前12台以外商为主,中方参与制造;后2台机组以中方为主;外商和中方联合设计,合作制造。中标企业向中方全面转让核心技术。

三峡机组转轮吊装
2004年3月27日,三峡工程右岸电站12台70万千瓦机组采购合同签订仪式在湖北宜昌举行。经过7年的学习、消化吸收、创新提高,中企迅速成长,哈尔滨电机厂、东方电机厂和阿尔斯通各获得4台机组的制造合同,国产化战略取得了重大成果。2007年9月13日,三峡右岸地下电站6台70万机组签订采购合同,哈尔滨电机厂、东方电机厂和阿尔斯通又获得各承建2台的合同。

三峡右岸21号机组
三峡工程实践表明,通过引进关键技术、消化吸收创新,中国水电重大装备用7年时间实现了30年的跨越式发展,实现了从“中国制造”到“中国创造”的重大转变。
在三峡电站建设时期,国内还有两个重点工程也在践行“技术转让——消化吸收——自主创新”的路子。
★龙滩水电站(最大单机70万千瓦)

龙滩水电站俯瞰
2000年,当时国内建设规模仅次于三峡水利枢纽的大型水电工程——红水河龙滩水电站开工建设。它是红水河梯级水电开发的“龙头”,当时创造了三项世界之最:最高的辗压混凝土大坝(最大坝高216.5米);规模最大的地下厂房(长388.5米,宽28.5米,高74.4米);提升高度最高的升船机(全长1650多米,最大提升高度179米)。

龙滩水电站发电厂房
龙滩水电工程规划总装机容量630万千瓦,安装9台70万千瓦的水轮发电机组,年均发电量187亿千瓦时。机电安装分两期,一期建设装机容量490万千瓦,安装7台70万千瓦的水轮发电机组,年均发电量156.7亿千瓦时。2007年7月1日首台机组发电;2009年12月一期7台机组全部投产。
机电制造由上海福伊特西门子水电设备公司、四川德阳东方电机厂、哈尔滨电机厂承担;1、2号机组安装单位为中国水电七局;3、4号机组安装单位为中国水电十四局;5、6、7号机组安装单位为葛洲坝水电集团。

龙滩水电站首台机组转子吊装
★拉西瓦水电站(最大单机70万千瓦)

黄河干流最大水电站——拉西瓦水电站
2002年开工建设的拉西瓦水电站是黄河干流上最大的水电站和清洁能源基地,也是黄河流域大坝最高、装机容量最大、发电量最多的水电站,还是当今世界最高超薄双曲拱坝纪录的保持者。

拉西瓦水电站首台机组转子吊装
拉西瓦水电站安装6台单机70万千瓦水轮发电机组,总装机容量420万千瓦,多年平均发电量102.23亿千瓦时。2009年5月,首批两台机组发电;2010年8月17日,拉西瓦水电站一期最后一台机组并网。
机电制造由上海福伊特西门子水电设备公司、哈尔滨电机厂承担;中国水电四局负责机组安装调试。

拉西瓦水电站6号机组——中国电力装机突破8亿千瓦标志机组
三峡、龙滩、拉西瓦,实现了中国单机70万千瓦巨型机组从无到有,从有到优的质变,积蓄了向更高水平进发的动能。
6向家坝水电站(最大单机80万千瓦):
全面国产化标注世界机电制造安装新高度
★溪洛渡水电站(最大单机77万千瓦)

金沙江溪洛渡水电站
2002年,金沙江溪洛渡水电站被国家立项。这是当时建设规模仅次于三峡的国内第二大水电工程。该电站建设采用计算机技术、仿真技术、精确温控技术、卫星导航技术、信息传输技术等多种先进手段,开创了中国300米级高拱坝建设运营数字化先河。

施工中的溪洛渡水电站发电厂房
电站左、右岸各安装9台单机77万千瓦水轮发电机组,电站总装机1386万千瓦,多年平均发电量571.2亿千瓦时。2013年7月15日零点,电站首台机组并网发电;2014年7月10日,电站最后一台机组投产。
机电制造由东方电机厂、哈尔滨电机厂、上海福伊特西门子水电设备公司承担;中国水电八局(右岸)、葛洲坝机电公司(左岸)负责机组安装调试。

溪洛渡水电站首台机组转子吊装
★向家坝水电站(最大单机80万千瓦)

金沙江向家坝水电站
与溪洛渡水电站同期立项的向家坝水电站是金沙江下游梯级开发中最末的一个梯级,当时为中国第三大水电站,世界第五大水电站,是金沙江水电基地25座水电站中唯一兼顾灌溉功能的超级水电工程。

2011年11月12日,向家坝水电站右岸首台机组转子吊装
电站总装机容量775万千瓦(8台80万千瓦巨型水轮机和3台45万千瓦大型水轮机),单机80万千瓦为目前世界已投产水轮机组之最(巴西伊泰普水电站最大单机73.5万千瓦),多年平均发电量307.47亿千瓦时。2012年11月5日首台机组投产,2014年7月10日,最后一台80万千瓦机组全面投产。
左岸4台80万千瓦发电机组制造由哈尔滨电机厂承制,右岸4台80万千瓦机组由天津阿尔斯通水电公司承制;中国水电四局负责全部安装调试。

2013年6月22日,向家坝水电站左岸首台机组转子吊装
如果说,通过三峡工程,我国企业掌握了巨型水轮发电机组的核心技术,完成了从分包商到主承包商的地位转换,找到了新的跳板。那么,通过溪洛渡、向家坝单机80万千瓦级水轮机组的制造安装,中国在学习创新中提高,创造了世界电机制造业一个新的高峰。

向家坝水电站左岸地下厂房
同时,巨型水轮发电机组也考验着设备的安装调试水平。在向家坝机组安装中,中国三峡总公司制定了超越国际标准的“向家坝标准”。事实上,向家坝8台机组最终全部达到或超过“向家坝标准”,成为当之无愧的“精品机组”,这表明我国在水电机电安装领域也达到了世界领先水平。

向家坝水电站右岸地下厂房
从1958年新中国自主制造的第一台800千瓦机组
到当今世界最大80万千瓦水电机组
历经半个世纪
几代国人矢志不渝
自主发展吸收创新
终将中国电机设备制造安装
推向世界巅峰

向家坝水电站最后一台投产的80万千瓦机组
目前
中国已经向水电设备制造更高水平发起冲击
未来的金沙江白鹤滩、乌东德水电站
会运转起单机100万千瓦的机组
这些水电的“巨无霸”
将带领中国水电设备制造安装
步入世界的“无人区”
原标题:世界“巅峰”回望,我国水电已沐半世风雨!