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為適應新型電力系統(tǒng)建設和大規(guī)模高比例新能源發(fā)展，助力國家實現(xiàn)“碳達峰、碳中和”目標，日前，國家能源局綜合司公布了《抽水蓄能中長期發(fā)展規(guī)劃（2021-2035年）》（簡稱《規(guī)劃》），要求加快抽水蓄能電站核準建設：到2025年，抽水蓄能投產(chǎn)總規(guī)模較“十三五”翻一番，達到6200萬千瓦以上；到2030年，抽水蓄能投產(chǎn)總規(guī)模較“十四五”再翻一番，達到1.2億千瓦左右；到2035年，形成滿足新能源高比例大規(guī)模發(fā)展需求的，技術先進、管理優(yōu)質(zhì)、國際競爭力強的抽水蓄能現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)，培育形成一批抽水蓄能大型骨干企業(yè)。

這是以哈電集團哈爾濱電機廠有限責任公司為代表的我國電力裝備制造企業(yè)，推動我國抽水蓄能技術和裝備制造水平進一步躍升的重大機遇，為促進經(jīng)濟社會發(fā)展全面綠色轉(zhuǎn)型具有重要意義。

目前，哈電電機已參與了22座抽水蓄能電站、79臺套機組的研發(fā)制造，一次又一次把性能優(yōu)異、安全可靠的“皇冠上的明珠”鑲嵌在祖國的大好河山。

參與22座電站、研制79臺機組

哈電電機引領我國抽水蓄能技術持續(xù)躍升

國家主席習近平在第七十五屆聯(lián)合國大會發(fā)表演講時提出，中國將提高國家自主貢獻力度，采取更加有力的政策和措施，力爭于2030年前實現(xiàn)“碳達峰”，并首次提出努力爭取2060年前實現(xiàn)“碳中和”。這為我國電力裝備制造行業(yè)發(fā)展指明了方向。

近年來，我國風電和太陽能等新能源在電網(wǎng)中的占比越來越高。但由于風電和太陽能等新能源的間歇性特征，電力系統(tǒng)需要配備15%的儲能電源，以保證電網(wǎng)的電壓和頻率穩(wěn)定。而抽水蓄能電站是最經(jīng)濟、最可靠、最靈活的大規(guī)模儲能方式。

作為我國電力裝備制造行業(yè)的龍頭企業(yè)，哈電電機積極服從服務于國家戰(zhàn)略，通過科研創(chuàng)新和攻關，推動我國抽水蓄能技術水平持續(xù)躍升，為蒲石河、響水澗、溧陽、仙居、敦化、豐寧、陽江等一大批國家重點抽水蓄能工程打造精品機組，促進了國家能源的清潔、低碳、綠色發(fā)展。

隨著《規(guī)劃》的出臺和未來幾年的陸續(xù)實施，哈電電機將發(fā)揮優(yōu)勢，在抽水蓄能電站建設和機組的制造中再展身手，為我國能源結構優(yōu)化、實現(xiàn)“碳達峰、碳中和”目標和推動經(jīng)濟社會發(fā)展注入更多新動能。

圓夢之旅

作為電網(wǎng)系統(tǒng)的重要一環(huán)，抽水蓄能電站既能在用電高峰期發(fā)電供能、又能在用電低谷期蓄水儲能，對保證整個電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行、提高供電質(zhì)量至關重要，被譽為水電“皇冠上的明珠”。

長期艱辛探索。哈電電機從上世紀60年代，便開始了抽水蓄能研發(fā)的“圓夢之旅”。1966年，結合密云電站各項參數(shù)，開始進行水泵水輪機水力研究；1977年，與清華大學等單位合作，開始進行100米水頭段水泵水輪機水力研究；從1980年代中期開始，先后開展了200米、300米和500米水頭段的水泵水輪機水力研究，并研發(fā)出了具有代表性的水泵水輪機轉(zhuǎn)輪。

取得實質(zhì)突破。2005年2月，國家發(fā)改委為了進一步推進我國抽水蓄能技術，支持哈電電機簽訂了寶泉、白蓮河等300兆瓦抽水蓄能機組合同，要求加快抽水蓄能機組研制技術的研究。在國家的大力支持下，哈電電機多措并舉提升技術水平，全面掌握了抽水蓄能機組制造技術。

打破國外壟斷。哈電電機堅持自主創(chuàng)新，先后完成多個大型抽水蓄能項目機組的研發(fā)、設計和制造，摸索出了一套獨有的水力開發(fā)技術體系，打破了國外技術壟斷，實現(xiàn)了抽水蓄能機組的完全國產(chǎn)化。

創(chuàng)新之路

由于抽水蓄能機組自身的特性要求，不但設計水頭高，而且啟停機時工況復雜，對機組各部件的剛強度、抗疲勞性能等要求十分嚴格。哈電電機有針對性地創(chuàng)新、優(yōu)化，多年來，在水泵水輪機、發(fā)電電動機、控制系統(tǒng)裝置及系統(tǒng)集成技術等方面取得了多項重大成果，獲得國家發(fā)明專利6項，獲得省部級科技進步獎3項。

破解世界性難題。抽水蓄能機組的主要研發(fā)難點集中在效率與穩(wěn)定性同時兼顧的問題上，尤其是水力穩(wěn)定性更是難中之難。在水泵水輪機運行不穩(wěn)定區(qū)，業(yè)內(nèi)稱之為“S區(qū)”和“駝峰區(qū)”，機組并網(wǎng)困難是公認的世界難題。

以往的進口機組通常借助機械手段來實現(xiàn)機組并網(wǎng)，這樣不但結構復雜，機組振動大，而且會嚴重影響機組的運行壽命和安全可靠性。哈電電機打破了傳統(tǒng)的機械思維方式，從水力設計的角度入手，解決了水泵水輪機不穩(wěn)定區(qū)并網(wǎng)難題，大大降低了機組的振動，提高了機組的安全可靠性，此項水力設計技術達到世界領先水平。

“分數(shù)極路比”誕生。隨著抽水蓄能機組容量的不斷增加，常出現(xiàn)容量、電壓和轉(zhuǎn)速不匹配的問題。設計水泵水輪機時，不得不退而求其次，放棄水力性能優(yōu)越的轉(zhuǎn)速。若要解決這一矛盾，就必須采用新的定子繞組連接方式。

哈電電機科研人員想盡了所有繞組接線的可能性，繪制了上千種繞組接線圖，提出了分數(shù)極路比繞組的評價指標。通過持續(xù)地研究驗證，科研人員終于選出了最佳的繞組排列方案，并開發(fā)出了相關的程序，獲得了具有自主知識產(chǎn)權的分數(shù)極路比繞組技術創(chuàng)新成果，填補了國內(nèi)技術空白。

此外，哈電電機還研發(fā)出水泵水輪機長短葉片轉(zhuǎn)輪、高轉(zhuǎn)速向心式磁極絕緣托板等獨創(chuàng)成果，為機組穩(wěn)定性和效率的雙向提高增加砝碼，達到世界領先水平。

傲人之績

在國家發(fā)展改革委、國家能源局、科技部、國家電網(wǎng)公司、南方電網(wǎng)公司等國家部委和業(yè)主單位的大力支持下，哈電電機走上大型抽水蓄能機組的自主化研制之路，培養(yǎng)了一批抽水蓄能領域?qū)I(yè)技術人才，為我國抽水蓄能技術的完善和創(chuàng)新夯實了基礎。

完全自主知識產(chǎn)權。2008年4月，哈電電機喜獲安徽響水澗抽水蓄能機組合同。經(jīng)過不懈努力，響水澗機組于2011年成功并網(wǎng)發(fā)電，機組運行效率、壓力脈動、空化等綜合特性指標均達到了國際先進水平。

整體技術國際先進。此后，哈電電機連續(xù)完成國家重點抽水蓄能項目機組研制任務，引領我國抽水蓄能裝備研制走上快車道。2015年，成功中標世界裝機容量最大的抽水蓄能電站——河北豐寧水電站機組制造合同，填補了400米至500米水頭段蓄能機組的空白。

2016年，哈電電機研制的當時國內(nèi)單機容量最大375兆瓦仙居抽水蓄能機組實現(xiàn)“一年四投”。同年，哈電電機在與國外企業(yè)公開競爭的項目中勝出，成功簽訂荒溝4臺300兆瓦抽水蓄能機組合同，并首次將發(fā)電電動機繞組對稱四支路技術應用其中。2017年，水頭變幅最大的溧陽抽水蓄能機組“一年六投”，于次年通過了專項成果鑒定“整體技術國際先進，關鍵技術國際領先”。

此外，哈電電機還先后簽訂了吉林敦化、山東文登、福建周寧、江蘇句容、廣東陽江、浙江縉云等抽水蓄能機組制造合同。其中，陽江抽水蓄能電站機組單機容量400兆瓦，為目前國內(nèi)單機容量最大；最高揚程超過700米、額定轉(zhuǎn)速500轉(zhuǎn)/分、綜合技術難度和技術水平為我國最高，屬世界級超高水頭電站，首臺機組有望在今年年底投產(chǎn)發(fā)電。

目前，哈電電機正在開展單機容量425兆瓦、最高水頭近800米的抽水蓄能機組技術研究，將引領我國抽水蓄能技術和裝備制造水平再上新臺階。作為電力裝備制造行業(yè)骨干企業(yè)，哈電電機將落實《規(guī)劃》部署，推動我國抽水蓄能技術水平和裝備實力持續(xù)躍升，助力國家實現(xiàn)“碳達峰、碳中和”目標。