我国大型水电机组设计制造走进自主时代

截至5月12日，世界上最大的水电站——三峡电站已经安全稳定运行1000天，累计发电3068亿千瓦时。标志着我国大型水电站机组制造和运行管理水平跃上新台阶。在已投产发电的26台70万千瓦机组中，8台国产化机组表现优异。依托三峡工程建设，我国采用技术转让与自主创新并举战略，正在改写世界大型水电机组设计制造业的版图。 
　　
以市场换技术 
　　
　　三峡电站单机容量70万千瓦，是世界上容量最大、直径最大、重量最重的机组，特别是因防洪和排沙的需要，电站运行水头变幅巨大，既要确保机组运行稳定性，又要求较高效率，机组设计、制造和安装难度超过世界上已有的任何大型机组，对国际上所有著名水轮发电机组制造厂商都具挑战。 
　　
　　然而，在三峡机组制造之前，我国国内厂家不具备32万千瓦以上水电机组制造能力。因此，我们所面临的挑战更大。 
　　
　　面对如此庞大、技术难度又如此之高的机电设备，是立足于国内生产，还是直接引进国际一流产品？ 
　　
　　对此，有人提出，水轮机组是三峡工程中最核心的部件之一。如果水轮机组在运行中出现质量问题，会造成不可估量的损失。而国内企业由于缺乏成熟的巨型水电机组技术和经验，三峡工程要冒很大的工程进度和质量风险，所以应该使用国外已经锤炼了几十年的成熟技术。 
　　
　　然而，如果不打好三峡这张牌，不利用这次机会学习和掌握国外先进技术，我们与国外的差距会越拉越大。 
　　
　　总金额为7.4亿美元的三峡左岸14台水轮发电机组的一次性采购合同是当时世界最大的水电机组采购项目，在全球水电行业处于低谷的情况下，对跨国公司无疑很有吸引力：介入三峡电站建设，既能抢占新世纪巨型机组技术制高点，又能获取巨大商业利益。 
　　
　　国务院为此审时度势地提出，三峡工程左岸电站机组面向国际市场招标采购，通过国际招标引进国外先进技术，提高国内制造企业水平。 
　　
　　中国三峡总公司副总经理沙先华说，三峡机组国产化战略，是党中央、国务院实施的重大方针。通过70万千瓦水轮机组的“引进、消化、吸收、再创新”，使我国水电重大装备制造业用7年时间实现了30年的跨越，进入世界领先水平，真正走出了一条“以市场换技术、最终占领市场”的成功之路。 
　　
制定竞争新规 
　　
　　三峡总公司坚持对外开放，运用市场竞争机制，在引进一流机电产品的同时全面引进关键技术，并充分发挥业主统筹协调的主导作用，以市场为导向，搭建了国际化竞争的平台。 
　　
　　根据国务院制定的原则和要求，三峡总公司在认真分析国际水电市场供求关系的基础上，于1996年6月宣布三峡左岸电站14台70万千瓦机组一次性进行国际招标采购。 
　　
　　巨大的市场需求吸引了掌握世界水电装备前沿技术的多家制造商竞相投标，三峡机组国际招标成为世界水电装备技术最高水平的展示和较量，被誉为全球的“水电奥运”，达到了对世界最先进技术和装备比选的目的。 
　　
　　1997年秋，机组采购签字仪式在北京举行。三峡左岸电站14台机组中，阿尔斯通和ABB（后并入阿尔斯通发电公司）组成的供货集团中标8台，与挪威克瓦纳（后并入GE水电）和哈电合作；加拿大GE和德国伏依特、西门子（VGS）联合体中标6台，与东电合作。国内两家制造企业分包份额大于合同总价的30%%。 
　　
　　这次招标坚持以我为主，把引进技术摆在比引进装备更重要的位置，从引进之初就重视消化吸收再创新。在左岸14台机组招标文件中三峡总公司明确提出了“三个必须”：投标者必须与中国制造企业联合设计、合作制造；必须向中国制造企业全面转让核心技术，培训中方技术人员；中国制造企业分包份额不低于合同总价的25%%，14台机组中的最后2台必须以中国企业为主制造。 
　　
　　为确保核心技术转让完全到位，三峡总公司支付了1635万美元的技术转让费，并在合同执行过程中，通过合同中的经济约束条款，根据技术转让的进程和执行情况分期支付，确保核心技术转让完全到位。 
　　
催生创新“内生动力” 
　　
　　三峡工程的技术引进，每一项都尽可能在国内找两家以上承接单位，以避免形成国内垄断，通过竞争逼出了国内企业的创新“内生动力”。 
　　
　　在确定国内技术受让和分包制造企业时，三峡总公司和国家电网公司授予外方选择权，让其在备选企业中自由选择比较优秀的进行合作，同时在一些设备的技术转让中，规定外方要向中方两家企业转让技术，形成企业研发相互竞争的局面。 
　　
　　国内企业为争取成为技术承接方，尽早消化吸收外方先进技术，抢占未来市场竞争制高点，增强了紧迫感，开始从过去被动等待国家计划到主动开展技术改造和科研攻关。 
　　
　　中国东方电气集团（简称东电）所属的东方电机股份有限公司，为按期生产出高质量的三峡机组，公司投资数亿元进行技术改造，通过三峡左岸机组的联合设计、合作制造，引进技术的消化吸收和创新开发，东电产生了一大批优秀科研成果和专业带头人。 
　　
　　中国哈尔滨电站设备集团，针对三峡工程中大负荷水电机组推力轴承设计制造是世界上公认的难题、国内外均无成熟设计制造经验的情况，依靠自己的研发力量首次将弹性金属塑料瓦应用在水电机组推力轴承上，成功改造了几十个电站数百台机组的推力轴承。 
　　
　　在三峡右岸电站12台机组中，有8台是全国产化机组，哈电、东电各自独立承担了4台设计制造任务。目前正在建设的三峡地下电站6台机组，也全部由国内设计、制造。 
　　
　　2008年12月上旬，国内40多位水电专家参加评审认为，三峡国产机组运行情况良好，能量特性、稳定性能、励磁、冷却、绝缘设计等方面达到了国际先进水平。 
　　
　　国内企业哈电、东电通过技术引进和分包生产，完全掌握了大型混流式水轮发电机组设计、制造的关键技术，从左岸电站按照外方设计、外方提供的主要部件和材料生产，转变为右岸电站自主设计、制造、国内配套材料和部件加工的完全“中国创造”。 
　　
　　去年8月，长江上游溪洛渡、向家坝水电站采购26台巨型机组，全部在国内制造，合同总金额超过110亿元人民币。其中溪洛渡电站18台机组单机容量77万千瓦，向家坝电站8台机组单机容量80万千瓦，比三峡机组的设计制造水平又前进了一大步。 
　　
　　三峡工程促进国内大型水电装备业跨入“70万千瓦级”时代。通过三峡工程的技术引进，哈电和东电用7年的时间顺利完成了从左岸机组分包商到右岸机组独立承包商的重大角色转变。这种转变，标志着我国水电重大装备实现了30年的大跨越，我国自主设计、制造、安装特大型水轮发电机组的时代已经开始。