大型抽水蓄能电站机组关键技术及应用

抽水蓄能是当今世界应用容量最大、规模效益最好的储能方式，是电网安全稳定的重要保障，是风电等清洁能源大规模并网消纳的关键支撑。发展抽水蓄能是我国能源结构转型的重要战略举措。抽水蓄能电站机组成套设备主要由水泵水轮机、发电电动机、自动控制系统组成，其技术含量高，制造难度大。长期以来，我国不掌握抽水蓄能电站机组成套设备的制造技术，到20世纪末，我国大型抽水蓄能电站机组全部从国外引进，不仅建设成本高，后期服务难度大，而且不利于我国高端装备制造业的发展。

进入21世纪后，为了适应我国抽水蓄能电站大规模建设需要，提高我国高端装备制造业整体实力，在国家发改委和国家能源局的领导下，在国内主要电网企业、抽水蓄能电站业主单位、设备制造厂、工程建设单位、设计院、行业协会的通力合作下，依托河南宝泉、广东惠州、湖北白莲河、辽宁蒲石河、内蒙古呼和浩特、湖南黑麋峰、安徽响水涧、福建仙游、江苏溧阳等抽水蓄能电站建设工程，采取统一招标和技贸结合的方式，经过“技术引进、掌握优化、自主创新”三个阶段，采用基础研究、设备研制、系统集成、试验验证、工程应用相结合的技术路线，历经十余年时间，在大型抽水蓄能电站机组及成套设备的设计、制造、调试、运行等方面，研发了一批具有完全自主知识产权的关键技术，实现了大型抽水蓄能机组及成套设备自主化目标和任务。

国家电网公司高度重视，通过十余年的技术攻关，抽水蓄能机组成套设备自主化研究团队共获发明专利25项、其他知识产权56项，出版专著9部，发表论文125篇，制定国家及行业标准30项，获得中国机械省部级科技进步一等奖3项，支撑我国主导成立2个国际电工委员会（IEC）、1个国际电气和电子工程师协会（IEEE）水泵水轮机、发电电动机、自动控制系统相关标准工作组。

该项成果先后荣获中国电力科技进步一等奖、中国机械工业科学技术奖一等奖、四川省科学技术进步奖一等奖、黑龙江省科学技术进步奖一等奖等多项省部级科技奖励。安徽响水涧电站荣获2013—2014年度国家优质工程奖，福建仙游电站荣获2014—2015年度国家优质工程金质奖。

在推广应用方面，我国自主研制的大型抽水蓄能机组成套设备已成功应用于安徽响水涧、福建仙游、浙江仙居、江苏溧阳等13座电站共60台机组，自主化抽水蓄能机组已连续三年入选国家工信部《首台(套)重大技术装备推广应用指导目录》。2013年，我国抽水蓄能机组设备在国际竞争中击败福伊特等知名厂商，获得伊朗阿扎得电站2台机组供货合同，首次实现出口，这是我国电力装备制造业的里程碑。不仅如此，抽水蓄能自主化成果还技术辐射至大型水泵、核电屏蔽泵等领域，带动了我国电工装备的技术进步。

自主研制的大型抽水蓄能机组打破了国外垄断，国内增量市场占有率由0跃升至67%，机组单价由每千瓦600元降至350元，有力支撑了我国抽水蓄能发展，为清洁能源大规模开发利用奠定坚实基础。

大型抽水蓄能机组成套设备自主化工程显著提升了我国高端装备的自主创新能力和国际竞争力，实现了我国抽水蓄能机组关键技术和成套设备从无到有、从弱到强的根本性跨越，形成了抽水蓄能装备中国制造新格局，是国家重大技术装备自主化的成功典范。