從黑麋峰、呼和浩特抽水蓄能項目的引進吸收,到仙游、仙居項目的自主研制,再到績溪、敦化、長龍山、梅州項目的創(chuàng)新提升,我國抽水蓄能機組在研發(fā)、設(shè)計、制造、安裝等方面實現(xiàn)了從跟跑、并跑到領(lǐng)跑的跨越。東方電氣集團東方電機有限公司(以下簡稱“東方電機”)也成為國內(nèi)首個同時具備抽水蓄能機組研制和整組調(diào)試能力的大型發(fā)電裝備制造企業(yè)。
“全球單機容量最大功率百萬千瓦水輪發(fā)電機組,實現(xiàn)了我國高端裝備制造的重大突破。”2021年6月28日,習近平總書記致信祝賀金沙江白鶴灘水電站首批機組投產(chǎn)發(fā)電。
賀信鼓舞士氣,匯聚奮進力量。一年來,中國東方電氣集團有限公司牢牢把握技術(shù)創(chuàng)新方向,將賀信精神匯聚成強大內(nèi)生動力,9月22日,東方電氣集團自主研制的白鶴灘水電站左岸8臺機組全部商運,意味著我國水力發(fā)電裝備技術(shù)登頂世界水電之巔。
時間不語,鐫刻著每個時代的記憶。今年6月30日,在習近平總書記“兩山”理念的提出地——浙江省湖州市安吉縣,國內(nèi)最高水頭長龍山抽水蓄能電站全面投產(chǎn),東方電氣集團研制的長龍山抽水蓄能機組最高水頭達756米,單機容量達35萬千瓦,轉(zhuǎn)速達500轉(zhuǎn)/分……摘得了水電設(shè)備制造行業(yè)“皇冠上的明珠”。
“從黑麋峰、呼和浩特抽水蓄能項目的引進吸收,到仙游、仙居項目的自主研制,再到績溪、敦化、長龍山、梅州項目的創(chuàng)新提升,我國抽水蓄能機組在研發(fā)、設(shè)計、制造、安裝等方面實現(xiàn)了從跟跑、并跑到領(lǐng)跑的跨越?!睎|方電氣集團東方電機有限公司黨委書記、董事長王軍表示,東方電機也成為國內(nèi)首個同時具備抽水蓄能機組研制和整組調(diào)試能力的大型發(fā)電裝備制造企業(yè)。
實現(xiàn)“雙碳”目標,構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng),是黨中央、國務(wù)院作出的重大決策部署。抽水蓄能因其是當前調(diào)節(jié)能力最強、技術(shù)最成熟、經(jīng)濟性最優(yōu)、最具大規(guī)模開發(fā)條件的綠色清潔調(diào)節(jié)電源,被賦予新的歷史使命,大力發(fā)展抽水蓄能產(chǎn)業(yè),是構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)的迫切需求和必然選擇。
“抽水蓄能電站在山上山下建設(shè)兩個水庫,在用電低谷時用富余的電把山下的水抽到山上將電能轉(zhuǎn)化為水的勢能,在用電高峰時放水發(fā)電,將水的勢能轉(zhuǎn)化為電能。”王軍介紹,抽水蓄能相當于一個巨型“充電寶”,被喻為“電力糧倉”、電網(wǎng)的穩(wěn)壓器、清潔能源的儲存器。同時,抽水蓄能機組的設(shè)計和制造也是水力發(fā)電行業(yè)中最復(fù)雜、最難啃的一塊“硬骨頭”。
2021年6月18日,世界最大的抽水蓄能電站豐寧抽水蓄能電站首臺機組轉(zhuǎn)子順利吊裝。
黨的十八大以來,我國風電、光伏等新能源快速發(fā)展,抽水蓄能作為主力調(diào)節(jié)電源被聚焦在鎂光燈下。2014年,國家發(fā)展改革委、國家能源局陸續(xù)出臺了《關(guān)于促進抽水蓄能電站健康有序發(fā)展有關(guān)問題的意見》《關(guān)于完善抽水蓄能電站價格形成機制有關(guān)問題的通知》等相關(guān)文件,開展抽水蓄能電站體制機制和電價形成機制改革試點工作,抽水蓄能掀起了一輪建設(shè)高潮。
彼時,東方電氣集團研制的福建仙游抽水蓄能機組是國內(nèi)首次自主研制的400米水頭段、30萬千瓦級高水頭大容量抽水蓄能機組,實現(xiàn)了大型抽蓄機組總體研發(fā)、設(shè)計、制造和調(diào)試的技術(shù)突破。廣東深圳抽水蓄能機組是國內(nèi)首個由設(shè)備制造廠家擔任主機及輔助設(shè)備整組調(diào)試任務(wù)的機組,東方電機也成功實現(xiàn)由設(shè)備供應(yīng)商向“設(shè)備+服務(wù)”供應(yīng)商的轉(zhuǎn)型。
秉承紅色基因,賡續(xù)拓荒精神。東方電氣集團起步于三線建設(shè),卻在實踐中勇創(chuàng)一流。有人將其比作勇闖峭壁山林的“砍柴人”,也有人說是勇攀“珠穆朗瑪”的“登山隊”,一臺臺精品機組鑄就一座座歷史豐碑,頻頻刷新的世界紀錄讓東方電氣集團的光芒在新時代熠熠生輝。
安徽績溪、吉林敦化和浙江長龍山項目不斷刷新水頭紀錄;山東沂蒙項目首次實現(xiàn)了大型抽蓄機組“零配重”;廣東梅州項目引領(lǐng)抽蓄機組軸系擺度進入了“5道時代”;黑麋峰改造項目首次實現(xiàn)國內(nèi)廠家對國外廠家機組的改造和提升;豐寧項目為北京冬奧會提供全綠色電能……一系列亮眼數(shù)據(jù)可以看出東方電氣集團在抽水蓄能領(lǐng)域的潛力和張力。
2021年1月31日,安徽績溪抽水蓄能電站6號機組順利完成15天考核試運行。
截至目前,東方電氣集團已經(jīng)形成了覆蓋100~800米水頭段、4萬~45萬千瓦容量等級、150~500轉(zhuǎn)每分鐘轉(zhuǎn)速范圍的抽水蓄能機組研制和調(diào)試能力,在制和已運行機組超過77臺套、總?cè)萘砍^2400萬千瓦。
“經(jīng)過近十余年來不斷地技術(shù)積累、工程驗證和創(chuàng)新提升,東方電氣集團已經(jīng)形成了以高效率、高穩(wěn)定、高可靠為特點,并且不斷自主創(chuàng)新和迭代升級的抽水蓄能技術(shù)體系?!蓖踯娬f道,包括水泵水輪機及進水球閥、發(fā)電電動機、電站設(shè)備成套、機組控制及整組調(diào)試四大技術(shù)板塊、16大專業(yè)方向、57個細分專項技術(shù)、249件專利技術(shù)。
中國長江三峽集團有限公司機電專業(yè)總工程師張成平曾將長龍山抽水蓄能電站稱為“五超”工程:超高水頭、超高轉(zhuǎn)速、超大容量、超大難度的超大工程。在許多水電專家眼里,長龍山抽水蓄能機組的設(shè)計制造已經(jīng)到達了世界抽水蓄能技術(shù)研發(fā)的極限。一方面是雙向、高速、重載等特點使推力軸承運行溫度、損耗以及支撐結(jié)構(gòu)承載問題突出;另一方面是每極容量達32兆伏安以上,線速度達182米/秒以上,旋轉(zhuǎn)部件的應(yīng)力交變、疲勞及散熱都是難點。
2021年7月1日,長龍山抽水蓄能電站首臺機組投產(chǎn)發(fā)電。
面對前所未有挑戰(zhàn),東方電氣集團依托在抽水蓄能行業(yè)30多年的實力和經(jīng)驗,發(fā)揚精益求精、勇攀高峰、無私奉獻的精神,團結(jié)協(xié)作、攻堅克難,向著抽水蓄能領(lǐng)域的“珠穆朗瑪峰”勇敢邁進。
“長龍山抽水蓄能機組的研發(fā)成功,意味著中國自主研發(fā)的抽水蓄能成套設(shè)備已達國際水平,且擁有完全自主的知識產(chǎn)權(quán),打破了長期以來高水頭段抽水蓄能關(guān)鍵技術(shù)被國外壟斷的局面,全面增強了我國在國際抽蓄領(lǐng)域的影響力和話語權(quán)?!蓖踯娮院赖卣f,同時也標志著東方電氣集團形成了獨立、完整,具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)和“東方特色”抽水蓄能機組技術(shù)體系,成功培養(yǎng)了涵蓋研發(fā)、設(shè)計、制造、成套、安裝、調(diào)試等年輕有為的技術(shù)研發(fā)和項目管理隊伍。
黨的十八大以來,東方電氣集團引領(lǐng)抽水蓄能技術(shù)實現(xiàn)了“三級跳”:新建了兩座抽水蓄能水力試驗臺、建立了高速重載雙向軸承試驗臺、建立了大比例抽水蓄能機組通風模型試驗裝置;抽水蓄能綜合技術(shù)實現(xiàn)了三次飛躍:機組參數(shù)水平達到世界先進水平;機組穩(wěn)定性、安全性指標達到世界先進水平;機組機型成功擴展至800米高水頭段范圍。
2021年3月29日,我國700米級超高水頭段抽水蓄能機組敦化抽蓄機組首次并網(wǎng)抽水。
十年奮楫,滄桑巨變;十載春秋,碩果累累。十年來,一臺臺“大國重器”在這片土地“橫空出世”。十年來,“東電造”抽水蓄能機組從四川走向全國,從“東方”走向世界,實現(xiàn)了“中國裝備,裝備世界”的夙愿。
當好抽水蓄能開發(fā)建設(shè)的“主力軍”
黨的十八大以來,東方電氣集團在思想上行動上堅決同以習近平同志為核心的黨中央保持高度一致,按照“五位一體”總體布局和“四個全面”戰(zhàn)略布局,做強做大做優(yōu)國有企業(yè)。走創(chuàng)新路,闖改革關(guān),推動我國電力工業(yè)蓬勃發(fā)展,日益走近世界電力裝備制造業(yè)舞臺的中央。
根據(jù)規(guī)劃,到2025年,我國抽水蓄能投產(chǎn)總規(guī)模達到6200萬千瓦以上;到2030年,抽水蓄能投產(chǎn)總規(guī)模達到1.2億千瓦左右;到2035年,抽水蓄能投產(chǎn)總規(guī)模達到3億千瓦以上。抽水蓄能產(chǎn)業(yè)迎來了前所未有的戰(zhàn)略機遇期,同時技術(shù)發(fā)展的新趨勢、機組運行的新要求也為抽蓄技術(shù)發(fā)展帶來了新的挑戰(zhàn)。
“一是產(chǎn)業(yè)爆發(fā)式增長,對裝備制造企業(yè)的技術(shù)能力、供貨能力、服務(wù)能力等提出了巨大的挑戰(zhàn);二是電站設(shè)備新的運行模式,對機組的設(shè)計、制造帶來了巨大的挑戰(zhàn),尤其是穩(wěn)定性和安全性挑戰(zhàn);三是抽水蓄能技術(shù)發(fā)展的新方向,對企業(yè)新產(chǎn)品新技術(shù)研發(fā)能力提出了更高要求;四是數(shù)字化智能化成為整個產(chǎn)業(yè)發(fā)展的時代背景,多學科交叉融合對與時俱進的創(chuàng)新能力提出了新的挑戰(zhàn)?!蓖踯娊榻B。
東方電氣集團正錨定到2024年實現(xiàn)年產(chǎn)40臺套、到2025年實現(xiàn)年產(chǎn)50臺套以上的抽水蓄能機組交付目標,通過技術(shù)創(chuàng)新、工藝優(yōu)化、智造轉(zhuǎn)型等有效措施,將抽水蓄能重大部件的制造、安裝周期縮短了約10~90天,全面提升產(chǎn)出效率。提出打造“433、443、653”系列精品機組,大力開展抽蓄產(chǎn)品的標準化、系列化,豐富和完善現(xiàn)有各水頭段型譜密度,以產(chǎn)品數(shù)字化研發(fā)創(chuàng)新平臺為載體,將數(shù)字化手段與產(chǎn)品標準化、設(shè)計參數(shù)化相結(jié)合開展三維協(xié)同設(shè)計,實現(xiàn)快速產(chǎn)出并有效提升產(chǎn)品性能、質(zhì)量、數(shù)字化交付水平。
2020年12月18日,世界首臺“6+6”長短葉片轉(zhuǎn)輪成功應(yīng)用于國內(nèi)首個抽水蓄能改造項目黑麋峰抽水蓄能機組。
站在新的歷史起點,東方電氣集團加大了變速抽水蓄能、混合式抽水蓄能、三機式抽水蓄能、中小型“雙百”抽水蓄能、海水抽水蓄能等新機型的研究開發(fā)力度,重點開發(fā)大型變速抽水蓄能關(guān)鍵核心技術(shù)。全力研發(fā)具備智能診斷、全息監(jiān)測、智能調(diào)節(jié)和數(shù)字運行新型功能特征為一體的新一代智能化發(fā)電設(shè)備。
在行業(yè)內(nèi)率先建成首個定子線圈模塊化柔性生產(chǎn)車間、首條自主研發(fā)轉(zhuǎn)子線圈銑孔自動線、行業(yè)首個定子沖片綠色“無人車間”、建設(shè)融合機器人智能焊接、機加工、裝配一體的大型清潔能源裝備重型制造數(shù)字化車間,初步建成磁極裝配數(shù)字化車間,實現(xiàn)了重型裝備制造的革命性變革,成為國內(nèi)發(fā)電設(shè)備行業(yè)智能制造新模式的典范。
面向未來,東方電氣集團將堅決融入能源轉(zhuǎn)型發(fā)展大局,充分發(fā)揮抽水蓄能裝備研制優(yōu)勢,當好抽水蓄能開發(fā)建設(shè)的“主力軍”,全力構(gòu)建合作共贏的“生態(tài)圈”,為推動抽水蓄能高質(zhì)量發(fā)展,服務(wù)新型電力系統(tǒng)建設(shè),實現(xiàn)“雙碳”目標作出積極貢獻。