本文转载自：蒋校长（ID:jiangxiaozhang666）
撰文：权周
5月31日，全球大坝家族再添新成员，目前世界在建规模最大的水电工程——金沙江白鹤滩水电站工程大坝全线浇筑到顶。
白鹤滩水电站有多牛？
总装机容量1600万千瓦，世界第二，第一也是我们的——三峡。
白鹤滩水电站在建设过程中有六项技术指标位列世界第一：
地下洞室群规模世界第一；圆筒式尾水调压室规模世界第一；300米级高拱坝抗震参数世界第一；无压泄洪洞群规模世界第一；水轮发电机单机容量为100万千瓦世界第一。
其中最重要的第一，就是这个水轮发电机单机容量世界第一。
水电站的水轮发电机，就像是汽车的发动机、手机的芯片一样，是整个工程最关键的核心部件，单机容量有多大，直接反应了水利发电的技术水平。
央视记者在白鹤滩水电站里，把一枚硬币立在水电站地板上，在硬币下方，发电机组以每分钟111圈的速度旋转，发电功率可以同时为100万台电饭煲供电，1小时发电量可以供三口之家使用超400年。
记者提问：“同级别，国外能做到硬币不倒吗？”
现场工程师笑着说：“这里面最大的问题是他们没有百万（千瓦）的机组，最大的都在国内。”
“你已经做到最高水平了，俯视下去，你发现周围已经没有其他对手了。”
百万千瓦级别的单机容量，全世界仅有中国能实现。
中国的水力发电技术，可以笑傲世界的说一声：
我们是真正的No.1。
01.
1963年，电力部水电建设总局副总工程师于开泉在《水利水电技术》杂志上，发表了《关于我国水轮机的若干技术问题》一文。
“我国在水轮机及其附属设备的设计和制造方面发展很快，目前已经能生产出十几种类型的水轮机，基本满足了我国目前水电建设的需要，并为进一步发展水电事业打下了良好的基础。”
“但是由于我国自行设计和生产水轮机的历史还很短，无论在科学研究、设计、材料以及加工工艺等方面还缺少经验，与世界先进的技术水平比较也有落后的环节。”
我们和世界先进技术水平相比落后了多少？
1960年，我国第一座自主设计、自主制备、自主施工建造的新安江水电站竣工，单机容量达到9.5万千瓦。
前苏联1933年建造的第聂伯水电站，单机容量10.35万千瓦。
美国1934年建造的大古力水电站，单机容量10.8万千瓦。
足足领先了我们27年。
1963年委内瑞拉的古里水电站，最大单机容量高达37万千瓦，是我们单机容量的四倍！
▲ 古里水电站得到了美国技术援助
我们当时设计和制造机组的参照，都是依据苏联提供的资料和日军当年留下的小型水电站完成的，造出能用的发电轮机组没问题，但是想进一步把轮机做大，我们根本做不到。
“飞机超重了就做大发动机，发动机塞不下了就再做大飞机。”面多了加水，水多了加面。
不是所有的工业设计都能像米格-21这样简单粗暴。
轮机做大，卷入水的空气量也会更大，高压强形成“气蚀”将叶片磨薄，丰水期水压增大就很可能造成叶片断裂。
还有共振问题，水流和气流的共同作用造成轮机压差不稳定，叶片入水角度是多少，向中心机轴补气多少，这都需要周密细致的实验和计算。
最简单的，因为制造水轮机的钢材性能不达标，泥沙都会对水轮机造成巨大的磨损伤害，赶上一年夏天的雨水大含沙量骤增，轮机叶片的使用寿命就会缩短十年。
孱弱的工业底子，让我们的水电事业发展的磕磕绊绊异常艰难。
02.
我国水电事业啃下的第一块硬骨头，是刘家峡水电站，这是我国自主设计、施工和安装的第一座百万千瓦级水电站。
1952年秋至1953年春，水电总局和黄河水利委员会组成联合勘查队，对黄河兰州段展开选址勘探。
1954年，联合勘查队和苏联专家将刘家峡确定为坝址地点。
▲ 黄河流域水电站分布图
同年，《黄河技术报告》拟定了刘家峡水电站的初步建设规划。
而到正式动工兴建，已经是1958年9月的时候了。
因为掘进设备和人力不足，工程进展并不快，到1961年，因为三年自然灾害的原因，项目被中止了。
1964年，项目复工。
1966年4月，坝体开始开盘浇筑。
▲ 刘家峡水电站第一块混凝土开始浇筑
1968年10月，电站下闸蓄水。
1969年3月，第一台机组开始发电，到1974年12月，5台机组全部安装完毕正式竣工。
从选址确定在刘家峡，到正式竣工，我们的第一座百万千瓦级水电站走过了整整20年的时间。
▲ 刘家峡水电站平面布置图
这步路虽然走的艰辛，但播下的成功的种子，已经开始悄然萌发。
1954年，苏联专家指定的初步工程方案中，水电站装机10台，总装机容量100万千瓦。
但到1974年竣工的时候，实际上我们只完成了五台装机，但总装机容量达到了112.5万千瓦。
因为我们在单机容量上实现了巨大的飞跃。
5号机组的单机容量达到了30万千瓦。
用二十年的时间，我们从10万做到了30万。
这背后从来都不是什么质的飞跃，而是中国的水电人一点一点硬啃出来的，你所看到的所有复杂工业品，都是多个学科领域齐头并进的结果，都是一个国家综合工业实力的直接体现。
发电机组折射出的何尝不是中国工业的影子。
他曾经很弱小，你眼看着他一点点变大变强，再然后，他终将迸发出震惊所有人的超级能量。
1976年，龙羊峡水电站动工，1979年截流，1987年开始装机发电。
同年，前苏联的萨扬诺—舒申斯克水电站正式竣工，这是苏联建成的最大水电站，也是当时全亚洲最大的水电站。
萨扬诺—舒申斯克水电站单机容量64万千瓦，龙羊峡是32万千瓦，差距依然很大。
但对比1960年的时候，我们和世界最先进水平差4倍，现在，只差2倍了。
而这对于中国的水电事业来说，只是个开始。
中国水电站接下来迸发出的强劲能量，将震撼所有人。
1997年2月，李家峡水电站开始装机发电，单机容量40万千瓦。
2000年12月，二滩水电站竣工，单机发电容量55万千瓦。
2003年7月，三峡水电站2号发电机组正式并网发电，单机发电容量达到70万千瓦。
三年一个台阶，6年的时间我们就从40万做到了70万，这样的速度我们是如何做到的？
03.
实际上三峡工程开建的时候，国内电机厂的设计和生产能力根本做不到70万千瓦容量，我们只能到国际上公开招标。
而我们开出的条件就是：以市场换技术。
外国的厂商想要拿下三峡的的订单，就必须将技术无条件转让给我们。
包括德国福伊特、美国通用、德国西门子、法国阿尔斯通、瑞士ABB等国际巨头，通通都是我们的技术转让方。
为什么这些国际巨头都甘愿将技术转让？
70万千瓦的特大型水轮机组，当时在全世界只有21台。而中国的三峡工程，设计安装量是26台。
一个三峡，比世界上现有的超大型水轮机组之和还要多，没有一个国外厂商会不心动。
国务院三峡建设委员会的决策是，走“技贸结合、技术转让、联合设计、合作生产”之路，逐步实现三峡工程装备的国产化。
这里的关键就是“联合设计和合作生产”。
不仅要把资料都打包给我们，中国专家必须加入到设计团队里，把核心技术学到手，同时轮机的生产还要交给国内的企业来做。
之前很多的技术转让合同里，比如二滩水电站，国外公司只把设计图纸转让给我们，我们只能照着图纸做相同机型的制造。
三峡工程这一次，我们明明白白地告诉所有外国企业，想挣中国的钱，你们必须得留下点真东西。
1996年6月，三峡左岸水轮发电机招标开始，一次性采购14台70万千瓦水轮发电机，在招标文件里特意强调了一点，必须由中国企业为主制造2台机器。
国务院下了狠心，必须要让我们自己的企业学到真本事。
三峡总公司光设计软件转让费就花了1635万美元，把所有用到的开发软件都拿了回来。阿尔斯通把42种用到的设计软件转让给了哈尔滨电机集团，西门子一共向东方电机集团的264人提供了培训。
哈电和东电依托三峡工程，成功地走出了“技术转让——消化吸收——自主创新”三大步，这一做法被业界称为“三峡模式”。
▲ 三峡水轮机发电机转子进行吊装
该转子直径18.8米
加上吊装设备总重近2000吨
后来，在中国高铁和阿尔斯通、西门子的合作中，我们依然用的是这个方法。
2004年，三峡右岸的12台70万千瓦机组开始招标。两家国有企业将和西门子、阿尔斯通等国际巨头正面PK。
这是学生和老师的比试，是一场真正的国际竞争，既要验证我们的企业是不是有能力消化国外的先进技术，也要验证以市场换技术这条道路能不能走通。
2003年10月，两家国企将为右岸开发的模型试验装置和转轮，分别送到了中国水利水电科学院的试验台，将通过试验结果分析比较各家技术的先进性。
哈电和东电顺利过关，某些技术环节上还优于外方，在水力设计、推力轴瓦、冷却方式、定子绝缘技术和线棒制造等方面，均达到世界先进水平，拿下了12个机组中的8个。
中国的企业，做到了。
6年的时间，我们终于走到了水电机组的世界第一梯队。
中国的大水电时代，来了！
04.
2003年年底，三峡总公司启动了金沙江上的溪洛渡水电站筹建。
2006年，金沙江上的向家坝水电站也开工建设。
2013年7月，溪洛渡和向家坝都顺利并网发电，单机容量分别达到77万千瓦和80万千瓦，分列世界一二。
在巨型水电机组这一条赛道上，终于只剩下了中国一个参赛者。
白鹤滩水电站，单机容量突破100万，今年7月前首批机组将并网发电，2022年工程完工。
还有乌东德水电站，12组85万千瓦机组，到现在已经有10组并网发电，这个月月底前12组发电机组将全部投入使用。
▲ 建设中的乌东德水电站
全世界单机容量超过80万千瓦的机组，全部都在中国。
全世界总装机容量突破1000万千瓦的超大型水电站一共有七座，四座都在中国。
全世界径流量最大的10条河流，中国只拥有长江一条，但就是在这一条河流上，我们成为了全世界独一档的水力发电强国。
▲ 仅在金沙江上就建有四座超级水电站
我们用自己的智慧、决心、信念、拼劲，谱写出属于中国水力发电事业的波澜篇章。
而这，仅仅是一个开始而已。
上海市去年耗电1567亿千瓦时，超过三峡去年的全年发电量。全国前十大水电站年发电量之和，还没有北上广深四个城市年耗电量高。
虽然我们的水电事业已经独步世界，但是相比于我们工业发展的速度，相比于我们用电量的激增，我们现有的水电站还远远不够。
▲ 十大水电站基本情况一览表
三峡集团2020年在国内投资7000亿，新建6座水电站。
在国际上，三峡集团更是一路高歌猛进。
在巴西，三峡集团斥资234亿收购水电站项目，成为巴西第二大的私营发电企业。在缅甸，三峡集团在萨尔温江（怒江）上将承建东南亚最大的水电站。在全世界，三峡集团在40个国家布局水力发电业务，资产超千亿。
中国建设水电站的发电机组中，滔滔洪流化为无尽的能量，汇入电网之中，点亮万家灯火。
将大自然的馈赠转为最清洁的能源，让更多的家庭在晚上都能亮起一盏明灯。
这就是中国送给世界的浪漫。
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