世界首個(gè)高原水電機(jī)組產(chǎn)研基地在西藏林芝建成投用

9月11日，世界首個(gè)高原水電機(jī)組產(chǎn)研基地——東方電氣西藏林芝產(chǎn)研基地正式建成投用，對(duì)更好服務(wù)國(guó)家加快西南水電基地建設(shè)，推動(dòng)高水頭大容量巨型沖擊式水電機(jī)組自主研發(fā)和工程應(yīng)用具有重要意義。東方電氣集團(tuán)黨組書(shū)記、董事長(zhǎng)羅乾宜，黨組成員、副總經(jīng)理王軍，林芝市委副書(shū)記、市長(zhǎng)巴塔，市委常委、常務(wù)副市長(zhǎng)黎世江，以及來(lái)自合作企業(yè)、高校、科研院所等嘉賓出席基地建成投用活動(dòng)。

羅乾宜、巴塔共同為東方電氣西藏林芝產(chǎn)研基地揭牌，標(biāo)志著該基地正式啟用。

羅乾宜向長(zhǎng)期以來(lái)關(guān)心和支持東方電氣集團(tuán)發(fā)展的林芝市委市政府、能源企業(yè)、科研院所表示衷心感謝。他表示，東方電氣集團(tuán)作為國(guó)之重器，始終以先進(jìn)能源裝備制造為核心使命，將自身發(fā)展融入國(guó)家發(fā)展全局。在林芝投資建設(shè)產(chǎn)研基地，是積極響應(yīng)國(guó)家號(hào)召、服務(wù)國(guó)家重大戰(zhàn)略、融入西藏經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主動(dòng)作為，也是強(qiáng)化科技創(chuàng)新、驅(qū)動(dòng)未來(lái)發(fā)展的內(nèi)在要求。東方電氣集團(tuán)將不忘產(chǎn)業(yè)報(bào)國(guó)初心、牢記制造強(qiáng)國(guó)使命，將基地打造為履行央企職責(zé)使命、展現(xiàn)擔(dān)當(dāng)作為的“示范窗口”，聚焦創(chuàng)新、追求卓越，牢牢抓住科技創(chuàng)新這個(gè)核心任務(wù)，為打造標(biāo)桿工程、精品工程提供堅(jiān)實(shí)保障，加強(qiáng)與合作伙伴的協(xié)同協(xié)作，共同打造產(chǎn)學(xué)研用深度融合創(chuàng)新聯(lián)合體，合力推動(dòng)重大技術(shù)裝備進(jìn)步和能源產(chǎn)業(yè)迭代升級(jí)，以實(shí)際行動(dòng)服務(wù)國(guó)家能源安全戰(zhàn)略。

東方電氣西藏林芝產(chǎn)研基地是中央企業(yè)、地方政府和科研院所深入貫徹落實(shí)新時(shí)代黨的治藏方略的具體實(shí)踐，對(duì)助力西藏加快建設(shè)國(guó)家清潔能源基地、推動(dòng)產(chǎn)學(xué)研用深度融合、加快科技成果轉(zhuǎn)化、培養(yǎng)本土水電人才等具有積極意義。

該基地占地約48000平方米，于2023年10月開(kāi)始建設(shè)，除一期工程的水力機(jī)械泥沙磨蝕實(shí)驗(yàn)室外，還將建設(shè)科研綜合實(shí)驗(yàn)樓、高海拔絕緣/冷卻實(shí)驗(yàn)室、沖擊式水電機(jī)組智能制造車間等，著力打造世界領(lǐng)先水平的集研發(fā)、制造、維保及人才培養(yǎng)四大功能為一體的基地，與有關(guān)單位共建、共研、共享。

水力機(jī)械泥沙磨蝕實(shí)驗(yàn)室建成的沖擊式水輪機(jī)泥沙磨蝕試驗(yàn)臺(tái)，可用于模擬水輪機(jī)在含沙水流中長(zhǎng)期運(yùn)行的沖擊磨蝕情況，為進(jìn)一步提升水輪機(jī)抗磨性能和優(yōu)化抗磨設(shè)計(jì)提供堅(jiān)實(shí)支撐。試驗(yàn)臺(tái)設(shè)備先進(jìn)、智能化程度高，滿足相關(guān)國(guó)際和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，參數(shù)水平和綜合試驗(yàn)?zāi)芰_(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

沖擊式水電機(jī)組是服務(wù)國(guó)家重大戰(zhàn)略需求的主力機(jī)型。面向國(guó)家戰(zhàn)略需求，東方電氣集團(tuán)堅(jiān)持把關(guān)鍵核心技術(shù)牢牢掌握在自己手里，致力于實(shí)現(xiàn)沖擊式水電機(jī)組研制從“0到1”的源創(chuàng)新和從“1到N”的再提升，向著更高水頭更大容量的沖擊式水電機(jī)組奮力攀登。

從0到1，實(shí)現(xiàn)150兆瓦級(jí)沖擊式轉(zhuǎn)輪國(guó)產(chǎn)化

自2019年起，東方電氣集團(tuán)全力組織開(kāi)展高水頭大容量沖擊式水電機(jī)組關(guān)鍵技術(shù)研究。為補(bǔ)齊短板、填補(bǔ)空白，東方電氣集團(tuán)聯(lián)合科研院所、上下游企業(yè)，針對(duì)梳理出的涉及水力、水機(jī)、電機(jī)、工藝4大專業(yè)的70多項(xiàng)攻關(guān)課題開(kāi)展聯(lián)合技術(shù)攻關(guān)，致力于重點(diǎn)、系統(tǒng)、全面突破和掌握沖擊式水電機(jī)組研制關(guān)鍵核心技術(shù)，帶動(dòng)了研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造、材料、工藝、抗磨、工程應(yīng)用等全產(chǎn)業(yè)鏈聯(lián)合創(chuàng)新，逐步建立起專業(yè)融合、內(nèi)外協(xié)同的研發(fā)模式及技術(shù)體系。

自主研發(fā)三維造型軟件，水斗建模速度從2周到15分鐘；自主搭建DF300沖擊式水力試驗(yàn)臺(tái)，實(shí)現(xiàn)高精度、智能化“一鍵試驗(yàn)”；自主完成轉(zhuǎn)輪造型設(shè)計(jì)，100余個(gè)方案優(yōu)中選優(yōu)。自主開(kāi)發(fā)機(jī)器人增材制造技術(shù)，“鐵臂繡花”完成轉(zhuǎn)輪金屬增材；首次應(yīng)用相控陣技術(shù)完成質(zhì)檢，填補(bǔ)了沖擊式轉(zhuǎn)輪檢測(cè)技術(shù)空白……30余項(xiàng)專利點(diǎn)亮了東方電氣集團(tuán)沖擊式水電機(jī)組的研發(fā)之路。

2023年5月16日，東方電氣集團(tuán)自主研制的具有全產(chǎn)業(yè)鏈完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的150兆瓦級(jí)大型沖擊式轉(zhuǎn)輪成功下線，實(shí)現(xiàn)了我國(guó)該容量等級(jí)大型沖擊式轉(zhuǎn)輪關(guān)鍵核心技術(shù)國(guó)產(chǎn)化“從無(wú)到有”的歷史性突破。6月7日，該轉(zhuǎn)輪在四川田灣河流域金窩水電站成功實(shí)現(xiàn)工程應(yīng)用，為國(guó)內(nèi)單機(jī)容量最大的沖擊式水電機(jī)組裝上“中國(guó)心”。

依托150兆瓦級(jí)大型沖擊式轉(zhuǎn)輪國(guó)產(chǎn)化項(xiàng)目，東方電氣集團(tuán)在沖擊式機(jī)組水力研發(fā)、模型試驗(yàn)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工藝技術(shù)、材料應(yīng)用、加工制造、抗磨措施等多個(gè)方面實(shí)現(xiàn)了完全自主化，填補(bǔ)了多項(xiàng)國(guó)內(nèi)技術(shù)空白。如今，金窩水電站安全穩(wěn)定運(yùn)行的機(jī)組成為沖擊式機(jī)組技術(shù)國(guó)產(chǎn)化的重要見(jiàn)證。

再攀新高，挑戰(zhàn)500兆瓦沖擊式水電機(jī)組研制

創(chuàng)新沒(méi)有休止符，150兆瓦級(jí)大型沖擊式轉(zhuǎn)輪的投運(yùn)，不是終點(diǎn)，而是新的起點(diǎn)，它使東方電氣集團(tuán)邁向更高水平、更大目標(biāo)的基礎(chǔ)更牢、步伐更穩(wěn)、信心更足。

2023年6月16日，東方電氣集團(tuán)成功獲得世界單機(jī)容量最大的扎拉水電站1臺(tái)套沖擊式水電機(jī)組研制供貨項(xiàng)目，開(kāi)啟500兆瓦沖擊式水電機(jī)組研制新篇章。當(dāng)年12月19日，扎拉水電站500兆瓦沖擊式水電機(jī)組轉(zhuǎn)輪開(kāi)工制造，開(kāi)啟了我國(guó)高水頭大容量沖擊式水電機(jī)組研制新征程。

大唐扎拉水電站具有高水頭、大容量、高海拔等特點(diǎn)，是國(guó)家能源局能源領(lǐng)域首臺(tái)（套）重大技術(shù)裝備項(xiàng)目，是現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)唯一可開(kāi)展500兆瓦級(jí)高水頭大容量沖擊式機(jī)組研制及應(yīng)用示范的水電項(xiàng)目，也是目前世界在建綜合難度最大的沖擊式水電項(xiàng)目。該水電站水頭近700米，噴嘴出口射流速度約120米/秒。每一次水流沖擊水斗產(chǎn)生的能量，相當(dāng)于一輛7.5噸的汽車以100公里的時(shí)速撞擊（產(chǎn)生的能量），而每個(gè)水斗在全生命周期內(nèi)，至少要承受150億次類似的撞擊。

更高的水頭、更大的沖擊，意味著500兆瓦級(jí)轉(zhuǎn)輪研制需要迎接新的挑戰(zhàn)。在轉(zhuǎn)輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，研發(fā)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)對(duì)比驗(yàn)證了100多個(gè)方案，研究了轉(zhuǎn)輪的復(fù)雜曲面造型，優(yōu)化了應(yīng)力分布等。在轉(zhuǎn)輪的工藝制造上，制造團(tuán)隊(duì)采用機(jī)器人增材制造（3D打印）技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了高質(zhì)量的焊接和高精度數(shù)控加工。

在轉(zhuǎn)輪制造完成之后，轉(zhuǎn)輪直徑達(dá)到6.2米，重量達(dá)到90噸，其中通過(guò)機(jī)器人增材技術(shù)的增材制造量超6噸。增材制造完成后，轉(zhuǎn)輪將“長(zhǎng)”出一片片花瓣形的水斗，這項(xiàng)工藝也被稱為“鐵臂繡花”。這項(xiàng)技術(shù)非常適合于復(fù)雜型面結(jié)構(gòu)部件的定制化制造，而東方電氣集團(tuán)也是國(guó)內(nèi)唯一一家將機(jī)器人增材制造技術(shù)應(yīng)用于大型沖擊式轉(zhuǎn)輪制造的企業(yè)。

今年8月12日，東方電氣集團(tuán)自主研制的世界單機(jī)容量最大500兆瓦沖擊式水電機(jī)組轉(zhuǎn)輪完成機(jī)器人焊接，首次探傷合格率超過(guò)99%，將應(yīng)用于大唐扎拉水電站。該轉(zhuǎn)輪在行業(yè)內(nèi)首次應(yīng)用機(jī)器人焊接技術(shù)實(shí)現(xiàn)了外部水斗與中心體的組焊，大幅提升了沖擊式轉(zhuǎn)輪的焊接質(zhì)量和效率，為后續(xù)高水頭大容量沖擊式水電機(jī)組轉(zhuǎn)輪規(guī)模化生產(chǎn)提供了技術(shù)基礎(chǔ)。

從1到N，向更高水頭、更大容量發(fā)起沖擊

2024年4月7日，東方電氣集團(tuán)向全行業(yè)公開(kāi)了首臺(tái)國(guó)產(chǎn)化150兆瓦級(jí)沖擊式水電機(jī)組轉(zhuǎn)輪全過(guò)程研制和真機(jī)試驗(yàn)資料，全面共享了水力模型、現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)應(yīng)力實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)及轉(zhuǎn)輪三維實(shí)體數(shù)據(jù)。這是發(fā)電裝備企業(yè)首次面向全行業(yè)共享技術(shù)資料，對(duì)促進(jìn)知識(shí)共享和課題共研、構(gòu)建開(kāi)放協(xié)同的科研氛圍、推動(dòng)行業(yè)技術(shù)進(jìn)步具有重要意義。

面向未來(lái)，東方電氣集團(tuán)將堅(jiān)持服務(wù)國(guó)家戰(zhàn)略，堅(jiān)持高水平科技自立自強(qiáng)，持續(xù)攻克沖擊式水電機(jī)組研制關(guān)鍵技術(shù)，傾心打造更高水頭、更大容量沖擊式水電機(jī)組，推動(dòng)我國(guó)沖擊式水電機(jī)組研制實(shí)現(xiàn)從“跟跑”、“并跑”到“領(lǐng)跑”的轉(zhuǎn)變，引領(lǐng)行業(yè)創(chuàng)新發(fā)展，為推動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展全面綠色轉(zhuǎn)型、促進(jìn)人與自然和諧共生作出新的更大貢獻(xiàn)。