白鹤滩水电站左岸18个坝段全部开面施工
水电2020-11-23
灯光璀璨的“四叶草”、设施齐全的展区……这是不久前举办的第三届中国国际进口博览会给中外参展商留下的美好印象。盛会的成功举办离不开一流的能源保障。此次进博会，大批“黑科技”电力装备上岗，为“世界的会客厅”提供了安全稳定的能源支持。
电力是经济社会高质量发展的基础，而国产电力装备不仅体现着一个大国的发展实力，更是一个国家能源安全的保障。近日，百万千瓦机组2号转子成功装入世界在建规模最大的水电站——白鹤滩水电站左岸2号机组的指定位置。中国电力不仅安上了自主研发的“中国心”，同时各项技术均达到世界一流水平。从改革开放初期，一个零件都要进口，到如今核心元器件实现国产;从引进吸收，到自主创新，中国电力装备制造水平正在不断升级。
既要装备国产化，更要关键技术自主化
近日，国产电力装备行列迎来一位重量级新成员：世界首台百万千瓦超临界、二次再热、六缸六排汽燃煤发电机组正式投产。该设备整体国产化率达98%以上，其中汽轮机首次采用了单轴“六缸六排汽”型式，设计、制造均出自中国。
“习近平总书记指出，装备制造业是国之重器。大国重器必须掌握在自己手里。尤其是在电力建设这样事关国民经济安全的领域。”哈尔滨电气集团(以下简称哈电集团)哈尔滨电机厂有限责任公司副总工程师覃大清表示，当今世界，电力是关系国计民生和国家发展的能源战略基础。如果电力装备没有实现国产化，就容易受制于人，我国电力供应就基础不牢，进而影响国家的安全和发展。
价格高昂、捆绑销售、配适性差、技术封锁……这是我国在进口电力装备的过程中不止一次遇到的困境。上海500千伏南桥换流站初建时，设备分别从7个国家、15家公司引进。当年参与建设的老员工回忆，有的全进口变电站在购买国外的电力装备时，不仅要支付高昂的产品费用，还要被迫连水龙头、草皮也一起购买。可即便是花高价买来的设备，也是问题多多：一些国外生产的设备是按照本国的情况设计的，并不适合中国的气候和电网条件，很多部件在使用时出现配适性差的问题。这样的形势，逼着中国的电力装备制造开启国产化替代。
中国电力装备的发展过程是一个“引进、消化、吸收、再创新”的过程。资料显示，改革开放初期，中国引进了两套火力发电机组制造技术，在消化吸收的基础上生产出国内第一台300MW的发电机组，这台机组的国产化率只有40%，大多数零配件都靠进口，以致成本极高。到第二台时，国产化率提升到68%;之后，第三台的国产化率达到75%，第四台达到80%以上……直至1995年，国内终于能完全造出纯国产的300MW、600MW火力发电机。
随着越来越多的“首台套突破”在国内涌现，电力装备制造业不仅只满足于“装备国产化”，还开始寻求“关键技术自主化和零部件国产化”。在今年两会上，全国政协经济委员会副主任曹培玺建议，加快对我国能源电力关键信息基础设施网络的国产化替代，加强能源网络安全防护技术研究和应用，将关键软硬件技术掌控在自己手中。
“一个装备，百分之八九十都是我们自己做的，但是总有那么一小块是国外的，大家都不希望把关键部件放在别人手里。”厦门大学中国能源政策研究院院长林伯强说，“当然国外有成本更低的，我们可以进口，但这个技术我们要啃下来。因为别人知道你不会，就可能会把东西卖得很贵，甚至不卖给你。”
为解决“卡脖子”问题，国内电力装备制造企业不断突破10%乃至1%的关键器件和关键技术。本月初，我国发电领域首套100%全国产化分散控制系统(DCS)成功投用。分散控制系统是火电厂的“大脑”，长期以来，国内该系统所使用的软硬件大多依赖进口，存在很大安全隐患。而此次，系统从核心芯片到基础电子元器件全部使用了自主技术。
今年9月，我国三代核电型号“国和一号”成功完成研发，关键设备、关键材料全部实现国产化制造，设备整体国产化率达到90%以上。“国和一号”总设计师郑明光表示，在整个型号开发过程中，技术团队对设备和材料进行了全方位梳理和国产化策划，先攻克“最贵”“最难”的。至于其余10%未国产化的设备，是可以国际采购的通用设备，属于市场价格合理、竞争充分、不存在少数几家企业垄断的物项，不会影响“国和一号”的落地和出口。不过，国家电投已开始持续推进这部分材料和设备的彻底国产化，向100%国产化率进发，以杜绝“因1%卡死99%”。
水电装备技术达到世界一流水平，电力工程国际竞争力增强
10月27日，由东方电气集团东方电机有限公司生产的百万千瓦机组2号转子成功装入世界在建规模最大的水电站——白鹤滩水电站左岸2号机组的指定位置。就在几天前，这里刚刚完成全球首台百万千瓦水电机组转轮的吊装。
转子是水轮发电机组的核心部件，也是机组安装过程中重量最大的部件。大国重器不仅装上了自主研发的“中国心脏”，同时，各项技术指标均满足“精品机组”要求，达到世界一流水平。
白鹤滩水电站整个机电工程在设计、制造、安装等领域全部实现国产化。左右两岸分别装有8台百万千瓦水轮发电机组，均由我国自主研制。
水电站建设企业——哈电集团董事长斯泽夫表示：“水电站采用了世界最大的水电机组，这在全球水电开发领域是没有先例的。可以说，我国的水电装备已经进入‘无人区’。”
以前是跟在发达国家后面做国产化替代，现在是自主创新。林伯强表示，随着经济技术的发展，目前，我国在电力领域的很多方面已经走在国际前列，甚至进入“无人区”。根据工业和信息化部等十三部门印发的《制造业设计能力提升专项行动计划(2019-2022年)》，我国要在高档数控机床、工业机器人、汽车、电力装备、石化装备、重型机械等行业，以及节能环保、人工智能等领域实现原创设计突破。强化高端装备制造业的关键设计。这意味着，国产电力装备已不仅做到“中国制造”，更要实现“中国创造”。
在核电领域，最具代表性的是我国的“三代核电技术成果”——“国和一号”。这是我国具有自主知识产权、可独立出口的核电技术品牌，不仅实现了国产化制造，更实现了自主化设计，获得数千项国家授权专利和知识产权成果。
正是在一批自主设计、自主建造的国产化电力装备的支撑下，我国电力工程的自主化率极大提高，国际竞争力大幅提升。
国家核电董事长卢洪早表示，“国和一号”的经济性突出，批量化后工程造价还能再降低20%左右，具有国际竞争力。
不久前，国务院办公厅印发《关于推进对外贸易创新发展的实施意见》，其中提出“积极推动电力、轨道交通等装备类大型成套设备开拓国际市场”。
斯泽夫认为，中国装备制造业在生产能力、工程能力上都具有很大的优势，这是未来参与国际竞争的基础。
覃大清表示：“哈电集团承建了巴基斯坦古杜电站项目，是我国最早‘走出去’承建海外电厂的企业。如今，哈电集团的海外市场已辐射亚洲、非洲、欧洲和美洲的50多个国家和地区，在‘一带一路’建设上，实现了从‘工程总承包’到‘工程总承包+运行维护’的转型升级。目前，哈电集团正秉持高质量发展理念，努力打造我国发电设备的国家名片。”
前沿技术注入新活力，推动高端装备制造迈向高质量发展
从无到有，再从有到优，未来中国电力装备制造将如何发力?覃大清认为：“能源发展方向是清洁低碳、安全高效，风能、太阳能等清洁可再生能源将得到大规模开发和利用。与此相适应，在开发相应的发电设备的同时，在电网中增加能量调节非常灵活的发电设备，以提高电网对清洁可再生能源的吸纳能力，这是电力装备制造在新时期的发力点。”
近年来，以光伏、风电为代表的新能源发电逐渐成熟。国家能源局统计数据显示，2020年1至9月，可再生能源发电量达15305亿千瓦时，同比增长约6.5%。
新能源产业快速发展，离不开装备的不断升级。以光伏行业来说，根据中国光伏行业协会数据，目前，我国在光伏产业的各类生产设备方面，绝大部分已实现国产化供应，并涌现出一批高端核心设备制造商。“2019年，国产设备已经成为企业扩产的主流选择，部分光伏生产设备在技术水平、产能水平、稳定性、配套服务等方面已经或开始超越进口设备。”中国光伏行业协会副理事长兼秘书长王勃华说。
此外，随着全球新一轮科技革命的兴起，人工智能、新材料、5G等前沿技术为电力领域注入新的活力。通过新兴技术，电力装备的智能化水平进一步提升，运营成本降低，从“制造”向“智造”转型。
在此次进博会的电力保障中，一批融合了大数据、5G、物联网技术的保电设备发挥强大功效：智能巡检机器人24小时对整个配电室进行巡检，工作人员佩戴AR眼镜实时查看和采集设备的运行工况，“云端保电”指挥平台实现保电工作移动化、线上化……
当前，我国进入高质量发展时期，正在构建国内国际双循环新发展格局。在进博会期间举办的“大变局时代高端装备制造业的新机遇”研讨会上，与会专家、企业家认为，把握双循环新发展格局，结合工业互联、智能化、数字化等新型技术，将有效推动产业链互补，推动高端装备制造业迈向高质量发展。
努力重塑新的产业链，全面加大科技创新和进口替代力度，这是深化供给侧结构性改革的重点，也是实现高质量发展的关键。正如习近平总书记强调的，持续增强高铁、电力装备、新能源、通信设备等领域的全产业链优势，提升产业质量，拉紧国际产业链对我国的依存关系，形成对外方人为断供的强有力反制和威慑能力。
据了解，作为我国生产电力装备的重点企业，哈电集团制定了“四个转型”的发展战略，以增强电力装备、新能源等领域的全产业链优势，未来，集团将力争由传统制造型向制造服务型转型，由传统能源产品为主向绿色低碳产品和产业方向转型，同时加快向智能制造和国际化发展转型。
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