6月28日，云南省巧家縣和四川省寧南縣交界的金沙江干流上，由哈電集團(tuán)研制、單機(jī)容量世界第一的白鶴灘水電站右岸14號(hào)機(jī)組正式投產(chǎn)發(fā)電，這是全球首臺(tái)并網(wǎng)發(fā)電，也是全球首臺(tái)實(shí)現(xiàn)100萬千瓦滿負(fù)荷發(fā)電的機(jī)組。標(biāo)志著我國(guó)大型水電工程建設(shè)完成從“中國(guó)制造”到“中國(guó)創(chuàng)造”的歷史性跨越。

接下來，白鶴灘水電站左右兩岸16臺(tái)百萬千瓦水輪發(fā)電機(jī)組將陸續(xù)投用。其中，包括首臺(tái)滿負(fù)荷發(fā)電的14號(hào)機(jī)組在內(nèi)的右岸8臺(tái)水電機(jī)組及其附屬設(shè)備的研發(fā)和制造，均來自哈爾濱電氣集團(tuán)電機(jī)公司。這些水電機(jī)組將每日“豪飲”金沙江水，把轟鳴作響的江水勢(shì)能轉(zhuǎn)化為強(qiáng)大的電能，與三峽、葛洲壩，以及金沙江烏東德、溪洛渡、向家壩水電站一起，為世界最大的清潔能源走廊源源不斷地輸入“哈電能量”！

霸氣：一組數(shù)字看“巨無霸”牛在哪里

單臺(tái)白鶴灘百萬級(jí)水電機(jī)組有50多米高、8000多噸重，每臺(tái)發(fā)電機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)一小時(shí)，可以產(chǎn)生100萬度的電能，可以滿足一個(gè)現(xiàn)代家庭250年的用電需求，是當(dāng)之無愧的水電“巨無霸”。

“雖然這一切都在料定當(dāng)中，但這一刻的到來還是讓人激動(dòng)感慨萬分！”6月28日，在宣布白鶴灘水電機(jī)組首臺(tái)發(fā)電成功后，哈電集團(tuán)電機(jī)公司副總工程師覃大清難掩激動(dòng)之情。覃大清通過一組數(shù)字，介紹出“巨無霸”橫空出世背后的曲折與艱辛。

100萬千瓦——

“單機(jī)容量達(dá)到100萬千瓦，這是世界首次，是水電機(jī)組的‘珠穆朗瑪峰’，也代表著我國(guó)水力發(fā)電裝備技術(shù)連續(xù)上了三個(gè)臺(tái)階?！瘪笄灞硎?，“第一個(gè)臺(tái)階是三峽時(shí)代；第二個(gè)臺(tái)階是溪洛渡、向家壩時(shí)代；第三個(gè)臺(tái)階就是百萬千瓦級(jí)別的白鶴灘時(shí)代，登頂了世界水電之巔?！?/span>

14年——

站上世界之巔，絕非一日之功。從2007年哈電集團(tuán)電機(jī)公司水力發(fā)電設(shè)備國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開始白鶴灘項(xiàng)目的研發(fā)，到2021年白鶴灘水電站首臺(tái)百萬級(jí)水電機(jī)組投產(chǎn)發(fā)電成功，已經(jīng)過去了14年。

覃大清介紹，2007年，哈電集團(tuán)瞄準(zhǔn)白鶴灘項(xiàng)目開始進(jìn)行100萬千瓦水電項(xiàng)目科研課題的研發(fā)，以國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目為依托，按照領(lǐng)先50年的標(biāo)準(zhǔn)要求，從部件到集成、從內(nèi)在到外觀不斷挑戰(zhàn)水電領(lǐng)域“禁區(qū)”，期間獲得國(guó)內(nèi)專利授權(quán)49項(xiàng)。在水力開發(fā)技術(shù)、電磁技術(shù)、冷卻技術(shù)、軸承技術(shù)、絕緣技術(shù)、金屬材料技術(shù)等多個(gè)方面攻克多項(xiàng)世界性技術(shù)壁壘，推動(dòng)著我國(guó)巨型水輪發(fā)電機(jī)組制造技術(shù)進(jìn)一步走向成熟。

0.2毫米，10米——

這兩個(gè)數(shù)字看似毫無關(guān)聯(lián)，卻要放在一起，才能了解機(jī)組的加工精度。覃大清介紹，“白鶴灘百萬機(jī)組的加工精度、位置度要求是0.2毫米，三根頭發(fā)絲的位置，看似不難，但是加工的組件尺寸至少在10米左右、一百噸以上。這一技術(shù)難題最終也被攻破了，保障了這些‘龐然大物’可以穩(wěn)定運(yùn)行?！?/span>

艱辛：極限工程背后的“極限挑戰(zhàn)”

極限工程的背后，必然蘊(yùn)含著極大的艱辛，研發(fā)水電機(jī)組要面臨眾多超乎想象的“極限挑戰(zhàn)”。

第一個(gè)挑戰(zhàn)就是長(zhǎng)短葉片轉(zhuǎn)輪?！稗D(zhuǎn)輪是水電機(jī)組的核心，白鶴灘水電站機(jī)組單機(jī)容量高達(dá)100萬千瓦，而且運(yùn)行水頭變幅達(dá)79.2米，變幅范圍非常廣，且結(jié)構(gòu)外形尺寸巨大。因此，轉(zhuǎn)輪的設(shè)計(jì)難度非常大?！瘪笄逭f。“我們的工作團(tuán)隊(duì)抽絲剝繭、因地制宜地對(duì)水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪進(jìn)行多輪次優(yōu)化設(shè)計(jì)，先后研制了13個(gè)轉(zhuǎn)輪模型，經(jīng)過幾十次試驗(yàn)，2019年研制出白鶴灘水電機(jī)組首臺(tái)長(zhǎng)短葉片轉(zhuǎn)輪?！遍L(zhǎng)短葉片的轉(zhuǎn)輪，是覃大清全新的設(shè)計(jì)，團(tuán)隊(duì)對(duì)葉片進(jìn)行稱重，根據(jù)稱重的結(jié)果，精確計(jì)算出每一個(gè)葉片的位置。在15個(gè)長(zhǎng)葉片的進(jìn)口部分，插入長(zhǎng)度約為一半的15個(gè)短葉片，這樣的搭配，在不增加出口水流擁擠程度的同時(shí)，讓水輪機(jī)效率提高了0.5個(gè)百分點(diǎn)。

覃大清說，“轉(zhuǎn)輪上的長(zhǎng)短葉片，就像鋼琴上的黑白鍵，黑白鍵的配合讓鋼琴的音域?qū)拸V、豐富，轉(zhuǎn)輪上的長(zhǎng)短葉片，通過精巧的配合，實(shí)現(xiàn)了自身機(jī)械平衡，這是全世界水電工程師一致追求的目標(biāo)?！睂?duì)于單機(jī)容量最大的水電機(jī)組，轉(zhuǎn)輪實(shí)現(xiàn)零配重，這在全球尚屬首次。

發(fā)電機(jī)組另一個(gè)“極限挑戰(zhàn)”，是水輪發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子決定著水輪發(fā)電機(jī)的穩(wěn)定性，影響著整個(gè)100萬千瓦機(jī)組的運(yùn)行性能、運(yùn)行效率和安全穩(wěn)定，它每轉(zhuǎn)一圈，就好比心臟跳動(dòng)一次，把“電血”輸送給千家萬戶。哈電集團(tuán)制造的白鶴灘首臺(tái)水輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子外徑達(dá)16.5米，高近3.9米，總重量2440噸，是“世界之最”。它的難度在于要讓一個(gè)2000多噸的龐然大物在不到1毫米的范圍內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)而不失穩(wěn)定。

哈電集團(tuán)圍繞保證轉(zhuǎn)子穩(wěn)定性進(jìn)行了深入的計(jì)算分析與綜合論證，最終在轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，采用了自主研發(fā)的創(chuàng)新舉措，有效保證了轉(zhuǎn)子的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性。其中，轉(zhuǎn)子支架立筋旋距精度，項(xiàng)目總包方要求是高于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的0.4毫米，但哈電不斷探索、優(yōu)化工藝，最終實(shí)現(xiàn)了0.15毫米的超精水準(zhǔn)。

跨越：從“中國(guó)制造”到“中國(guó)創(chuàng)造”

白鶴灘水電站正式投用，年均發(fā)電量可達(dá)624.43億千瓦時(shí)。相較于火電，每年可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤1968萬噸，減少二氧化碳排放5160萬噸。

對(duì)于哈電集團(tuán)來說，自主研發(fā)建設(shè)的單機(jī)容量世界第一的水電機(jī)組成功投用，不僅完成了大型水電裝備的技術(shù)性跨越，邁入了百萬水電“無人區(qū)”，更重要的意義在于，讓“大國(guó)重器”的核心技術(shù)掌握在自己手中。覃大清表示，“8臺(tái)水輪發(fā)電機(jī)組及其附屬設(shè)備的研發(fā)和制造，讓我們實(shí)實(shí)在在地掌握了水力發(fā)電動(dòng)力裝備的諸多核心技術(shù)，在水能利用方面走到了世界前列。如果說三峽工程是我國(guó)水電從跟跑到并跑的標(biāo)志，白鶴灘水電站正式發(fā)電毫無疑問是我國(guó)水電領(lǐng)跑世界的標(biāo)志，完成了從‘中國(guó)制造’到‘中國(guó)創(chuàng)造’的歷史性跨越。”

接下來，哈電集團(tuán)研制的白鶴灘15號(hào)機(jī)組也即將進(jìn)入并網(wǎng)試驗(yàn)，成為右岸電站第二臺(tái)發(fā)電的機(jī)組。右岸電站其他按照精品標(biāo)準(zhǔn)打造的機(jī)組正緊鑼密鼓地制造安裝，將于2022年7月全部投產(chǎn)發(fā)電。秉承“嚴(yán)、細(xì)、實(shí)”的工作態(tài)度，哈電集團(tuán)通過挑戰(zhàn)單機(jī)容量世界第一的水電機(jī)組，實(shí)現(xiàn)企業(yè)由高速增長(zhǎng)向高質(zhì)量發(fā)展提升；通過打造世界精品工程、勇攀世界水電之巔，為中國(guó)從制造業(yè)大國(guó)向制造業(yè)強(qiáng)國(guó)邁進(jìn)的宏偉目標(biāo)助力。