1980年底,哈电集团成功制造出12.5万千瓦水轮发电机组,为当时我国最高级别,专供葛洲坝水电站,其后又相继完成了12套。这是当时我国首次完全自主研发设计的大型水电机组。
1997年,三峡工程从引进技术、合作生产到自主制造特大型水轮发动机组,迅速了缩小与世界先进技术的差距。
曾经,重大水电工程招标中,中国人只能眼睁睁看着几家国际巨头瓜分数百亿元的诱人蛋糕。
而三峡工程外,中国规划在建的70万千瓦以上机组就有120台以上,大国重器必须掌握在自己手里。
在三峡之前的鲁布革、清江隔河岩、二滩、五强溪等项目,都是直接进口机组,国内企业只能分包制造非核心部件,无法涉足技术转让。
但在三峡左岸采购中,第一次有了实质性的核心技术转让。中方也下了大血本,总共花费7.4亿美元采购机组,还支付了1635万美元用于购买水力、电磁、通风、结构、加工等成套关键技术。技术受让方分别是哈尔滨电气、东方电气集团。
以此为契机,哈电、东电投入巨资进行技术改造,派遣数百人次赴海外取经,死磕70万千瓦机组核心技术,消化吸收后实现了赶超,仅用7年就缩小了与国外技术30多年的差距。此前,国内自主设计的水电机组最高容量仅为32万千瓦。
2004年,哈电、东电与外企同台竞技,各自赢得了三峡右岸4台发电机组合约,掀开了巨型机组国产化的篇章。三峡地下电站6台机组,也交由国内设计、制造。
此后,瀑布沟、金安桥、龙滩、小湾、枸皮滩、水布桠、锦屏等水轮机组订单源源不断涌向东方电气,外企的长期垄断被彻底打破,中国本土水电设备制造业开始扬眉吐气。
2008年8月28日,金沙江向家坝、溪洛渡水电站26台机组招标采购合同尘埃落定,总金额达110多亿元,创下了世界最大水电机组采购纪录。
这次大手笔采购,巩固了三峡水电机组国产化的成果,“中国制造”首次成为了大赢家。
其中,哈尔滨电机厂中标10台,合同金额达44.27亿元。东方电气中标9台。不过,外资仍占据一定份额,天津阿尔斯通中标4台,上海福伊特西门子中标3台。
溪洛渡电站单机容量为77万千瓦,向家坝电站单机容量80万千瓦,又比三峡机组更上一层楼。
差不多同时,100万千瓦水轮发电机研发也被提上日程,将首批应用于白鹤滩水电站,由东电、哈电承建。
这在国内外史无前例,电压等级、绝缘水平、机组稳定性等难度系数更是成倍增加。
“100万千瓦”意味着能量密度极大,每个磁极容量是三峡水轮发电机的2倍,带来电压、电流两大问题。
首先,电压从22千伏特提高到24千伏特,必须解决绝缘问题。其次,转子工作时就像一个1万千瓦的大火炉在燃烧,如果通风冷却不充分,会烧毁整个机组。
就在2006年5月底,白鹤滩预可行性研究审查会上,白鹤滩还被视为一个不可能的项目。