世界最大水電機組落戶白鶴灘水電站 中國水電裝備進入「無人區」
燈光璀璨的「四葉草」、設施齊全的展區……這是不久前舉辦的第三屆中國國際進口博覽會給中外參展商留下的美好印象。盛會的成功舉辦離不開一流的能源保障。此次進博會，大批「黑科技」電力裝備上崗，為「世界的會客廳」提供了安全穩定的能源支持。
電力是經濟社會高質量發展的基礎，而國產電力裝備不僅體現著一個大國的發展實力，更是一個國家能源安全的保障。近日，百萬千瓦機組2號轉子成功裝入世界在建規模最大的水電站——白鶴灘水電站左岸2號機組的指定位置。中國電力不僅安上了自主研發的「中國心」，同時各項技術均達到世界一流水平。從改革開放初期，一個零件都要進口，到如今核心元器件實現國產；從引進吸收，到自主創新，中國電力裝備製造水平正在不斷升級。
既要裝備國產化，更要關鍵技術自主化
近日，國產電力裝備行列迎來一位重量級新成員：世界首臺百萬千瓦超臨界、二次再熱、六缸六排汽燃煤發電機組正式投產。該設備整體國產化率達98%以上，其中汽輪機首次採用了單軸「六缸六排汽」型式，設計、製造均出自中國。
「習近平總書記指出，裝備製造業是國之重器。大國重器必須掌握在自己手裡。尤其是在電力建設這樣事關國民經濟安全的領域。」哈爾濱電氣集團(以下簡稱哈電集團)哈爾濱電機廠有限責任公司副總工程師覃大清表示，當今世界，電力是關係國計民生和國家發展的能源戰略基礎。如果電力裝備沒有實現國產化，就容易受制於人，我國電力供應就基礎不牢，進而影響國家的安全和發展。
價格高昂、捆綁銷售、配適性差、技術封鎖……這是我國在進口電力裝備的過程中不止一次遇到的困境。上海500千伏南橋換流站初建時，設備分別從7個國家、15家公司引進。當年參與建設的老員工回憶，有的全進口變電站在購買國外的電力裝備時，不僅要支付高昂的產品費用，還要被迫連水龍頭、草皮也一起購買。可即便是花高價買來的設備，也是問題多多：一些國外生產的設備是按照本國的情況設計的，並不適合中國的氣候和電網條件，很多部件在使用時出現配適性差的問題。這樣的形勢，逼著中國的電力裝備製造開啟國產化替代。
中國電力裝備的發展過程是一個「引進、消化、吸收、再創新」的過程。資料顯示，改革開放初期，中國引進了兩套火力發電機組製造技術，在消化吸收的基礎上生產出國內第一臺300MW的發電機組，這臺機組的國產化率只有40%，大多數零配件都靠進口，以致成本極高。到第二臺時，國產化率提升到68%；之後，第三臺的國產化率達到75%，第四臺達到80%以上……直至1995年，國內終於能完全造出純國產的300MW、600MW火力發電機。
隨著越來越多的「首臺套突破」在國內湧現，電力裝備製造業不僅只滿足於「裝備國產化」，還開始尋求「關鍵技術自主化和零部件國產化」。在今年兩會上，全國政協經濟委員會副主任曹培璽建議，加快對我國能源電力關鍵信息基礎設施網絡的國產化替代，加強能源網絡安全防護技術研究和應用，將關鍵軟硬體技術掌控在自己手中。
「一個裝備，百分之八九十都是我們自己做的，但是總有那麼一小塊是國外的，大家都不希望把關鍵部件放在別人手裡。」廈門大學中國能源政策研究院院長林伯強說，「當然國外有成本更低的，我們可以進口，但這個技術我們要啃下來。因為別人知道你不會，就可能會把東西賣得很貴，甚至不賣給你。」
為解決「卡脖子」問題，國內電力裝備製造企業不斷突破10%乃至1%的關鍵器件和關鍵技術。本月初，我國發電領域首套100%全國產化分散控制系統(DCS)成功投用。分散控制系統是火電廠的「大腦」，長期以來，國內該系統所使用的軟硬體大多依賴進口，存在很大安全隱患。而此次，系統從核心晶片到基礎電子元器件全部使用了自主技術。
今年9月，我國三代核電型號「國和一號」成功完成研發，關鍵設備、關鍵材料全部實現國產化製造，設備整體國產化率達到90%以上。「國和一號」總設計師鄭明光表示，在整個型號開發過程中，技術團隊對設備和材料進行了全方位梳理和國產化策劃，先攻克「最貴」「最難」的。至於其餘10%未國產化的設備，是可以國際採購的通用設備，屬於市場價格合理、競爭充分、不存在少數幾家企業壟斷的物項，不會影響「國和一號」的落地和出口。不過，國家電投已開始持續推進這部分材料和設備的徹底國產化，向100%國產化率進發，以杜絕「因1%卡死99%」。
水電裝備技術達到世界一流水平，電力工程國際競爭力增強
10月27日，由東方電氣集團東方電機有限公司生產的百萬千瓦機組2號轉子成功裝入世界在建規模最大的水電站——白鶴灘水電站左岸2號機組的指定位置。就在幾天前，這裡剛剛完成全球首臺百萬千瓦水電機組轉輪的吊裝。
轉子是水輪發電機組的核心部件，也是機組安裝過程中重量最大的部件。大國重器不僅裝上了自主研發的「中國心臟」，同時，各項技術指標均滿足「精品機組」要求，達到世界一流水平。
白鶴灘水電站整個機電工程在設計、製造、安裝等領域全部實現國產化。左右兩岸分別裝有8臺百萬千瓦水輪發電機組，均由我國自主研製。
水電站建設企業——哈電集團董事長斯澤夫表示：「水電站採用了世界最大的水電機組，這在全球水電開發領域是沒有先例的。可以說，我國的水電裝備已經進入『無人區』。」
以前是跟在發達國家後面做國產化替代，現在是自主創新。林伯強表示，隨著經濟技術的發展，目前，我國在電力領域的很多方面已經走在國際前列，甚至進入「無人區」。根據工業和信息化部等十三部門印發的《製造業設計能力提升專項行動計劃(2019-2022年)》，我國要在高檔數控工具機、工業機器人、汽車、電力裝備、石化裝備、重型機械等行業，以及節能環保、人工智慧等領域實現原創設計突破。強化高端裝備製造業的關鍵設計。這意味著，國產電力裝備已不僅做到「中國製造」，更要實現「中國創造」。
在核電領域，最具代表性的是我國的「三代核電技術成果」——「國和一號」。這是我國具有自主智慧財產權、可獨立出口的核電技術品牌，不僅實現了國產化製造，更實現了自主化設計，獲得數千項國家授權專利和智慧財產權成果。
正是在一批自主設計、自主建造的國產化電力裝備的支撐下，我國電力工程的自主化率極大提高，國際競爭力大幅提升。
國家核電董事長盧洪早表示，「國和一號」的經濟性突出，批量化後工程造價還能再降低20%左右，具有國際競爭力。
不久前，國務院辦公廳印發《關於推進對外貿易創新發展的實施意見》，其中提出「積極推動電力、軌道交通等裝備類大型成套設備開拓國際市場」。
斯澤夫認為，中國裝備製造業在生產能力、工程能力上都具有很大的優勢，這是未來參與國際競爭的基礎。
覃大清表示：「哈電集團承建了巴基斯坦古杜電站項目，是我國最早『走出去』承建海外電廠的企業。如今，哈電集團的海外市場已輻射亞洲、非洲、歐洲和美洲的50多個國家和地區，在『一帶一路』建設上，實現了從『工程總承包』到『工程總承包＋運行維護』的轉型升級。目前，哈電集團正秉持高質量發展理念，努力打造我國發電設備的國家名片。」
前沿技術注入新活力，推動高端裝備製造邁向高質量發展
從無到有，再從有到優，未來中國電力裝備製造將如何發力？覃大清認為：「能源發展方向是清潔低碳、安全高效，風能、太陽能等清潔可再生能源將得到大規模開發和利用。與此相適應，在開發相應的發電設備的同時，在電網中增加能量調節非常靈活的發電設備，以提高電網對清潔可再生能源的吸納能力，這是電力裝備製造在新時期的發力點。」
近年來，以光伏、風電為代表的新能源發電逐漸成熟。國家能源局統計數據顯示，2020年1至9月，可再生能源發電量達15305億千瓦時，同比增長約6.5%。
新能源產業快速發展，離不開裝備的不斷升級。以光伏行業來說，根據中國光伏行業協會數據，目前，我國在光伏產業的各類生產設備方面，絕大部分已實現國產化供應，並湧現出一批高端核心設備製造商。「2019年，國產設備已經成為企業擴產的主流選擇，部分光伏生產設備在技術水平、產能水平、穩定性、配套服務等方面已經或開始超越進口設備。」中國光伏行業協會副理事長兼秘書長王勃華說。
此外，隨著全球新一輪科技革命的興起，人工智慧、新材料、5G等前沿技術為電力領域注入新的活力。通過新興技術，電力裝備的智能化水平進一步提升，運營成本降低，從「製造」向「智造」轉型。
在此次進博會的電力保障中，一批融合了大數據、5G、物聯網技術的保電設備發揮強大功效：智能巡檢機器人24小時對整個配電室進行巡檢，工作人員佩戴AR眼鏡實時查看和採集設備的運行工況，「雲端保電」指揮平臺實現保電工作移動化、線上化……
當前，我國進入高質量發展時期，正在構建國內國際雙循環新發展格局。在進博會期間舉辦的「大變局時代高端裝備製造業的新機遇」研討會上，與會專家、企業家認為，把握雙循環新發展格局，結合工業互聯、智能化、數位化等新型技術，將有效推動產業鏈互補，推動高端裝備製造業邁向高質量發展。
努力重塑新的產業鏈，全面加大科技創新和進口替代力度，這是深化供給側結構性改革的重點，也是實現高質量發展的關鍵。正如習近平總書記強調的，持續增強高鐵、電力裝備、新能源、通信設備等領域的全產業鏈優勢，提升產業質量，拉緊國際產業鏈對我國的依存關係，形成對外方人為斷供的強有力反制和威懾能力。
據了解，作為我國生產電力裝備的重點企業，哈電集團制定了「四個轉型」的發展戰略，以增強電力裝備、新能源等領域的全產業鏈優勢，未來，集團將力爭由傳統製造型向製造服務型轉型，由傳統能源產品為主向綠色低碳產品和產業方向轉型，同時加快向智能製造和國際化發展轉型。(王雅慧)