应用于白鹤滩水电站的世界首台百万千瓦长短叶片精品转轮。本报记者 李爱民摄

  “第三艘航母‘福建号’下水，首架C919大飞机正式交付，白鹤滩水电站全面投产……这一切，凝结着无数人的辛勤付出和汗水。”国家主席习在二〇二三年新年贺词中，多次为中国制造、中国创造、中国建造点赞。

  白鹤滩水电站是实施“西电东送”的国家重大工程，是当今世界在建顶级规模、技术难度最高的水电工程。白鹤滩水电站左右两岸共布置16台单机容量百万千瓦水轮发电机组，其中“半壁江山”由冰城老牌制造企业——哈电集团哈尔滨电机厂有限责任公司研制。

  2021年6月28日，白鹤滩水电站首台百万千瓦机组投运；2022年12月20日，白鹤滩水电站最后一台百万千瓦机组投运。这些机组均由哈电电机研制，历经540余天，演绎了中国力量和中国速度。

  白鹤滩水电站是悬崖峭壁中诞生的伟大奇迹，其研制难度远大于世界上其他在建和投运的水电机组，被誉为世界水电行业的“珠穆朗玛峰”。

  作为世界上单机容量最大的水电机组，从可行性方案诞生的那一天起，就注定了它有着与众不同的特性。混流式水轮机的稳定运行是业界广泛关注的难题之一。产品设计部初步设计组组长王威介绍，为攻克这一难题，哈电电机使用先进的软件，详细模拟白鹤滩左岸1号和右岸8号水力单元的管路系统，对机组运行中的各种过渡工况进行仿真计算，获得了一系列详实、有效的数据，为后续逐步优化设计奠定了坚实基础。随着单机容量的增加，电机冷却难度也慢慢变得大。科研团队经过分析得出，需要采用空气冷却方式的机组。然而，首次在这样大容量的机组上采用空气冷却，不仅是一个新的技术飞跃，更是一个巨大的挑战。为获得有效试验数据，电机冷却团队设计制造了专用模型装置，模拟线月，白鹤滩水电机组局部通风及温升试验顺利完成，验证了百万机组采用全空冷的方式是完全可行的。相关专家觉得，哈电电机掌握了一套独有的全空冷技术。这一科研成果荣获了省科学技术一等奖，该模拟试验装置也获得了国家发明专利。

  一系列未知领域的技术瓶颈，在哈电电机科研小组成员努力下一一被攻克：实现了0~100%全负荷安全稳定运行；首创15长+15短的长短叶片转轮，实现全球首个巨型长短叶片转轮“零配重”，水轮机最优效率达96.7%；采用24千伏水电行业最高电压等级，在百万等级水电产品绝缘研制领域达到世界领先水平……

  从开启百万千瓦水电机组研发，到站稳世界水电之巅，哈电电机在对部件质量进行细化和量化的过程中，不断的提高综合指标，研制的部件完全满足或优于精品标准。

  如果有人问：“一根手指的力量有多大？”哈电人会自豪地回答：“能轻松拨动一台338吨重的转轮。”这指的就是哈电电机研制的白鹤滩“零配重”长短叶片转轮。所谓“零配重”，即无需额外配重，就能满足技术方面的要求中，残余不平衡力矩的一种制造状态。

  金沙江之水源源不断流入机组，带动转轮非常快速地旋转，再由转轮带动发电机转子非常快速地旋转，进而产生电能。转轮转一圈，机组就能发出150度的电能，相当于一个普普通通的家庭一个月的用电量。

  而如何让流进机组的水更“听话”，最大限度减少能量损耗，哈电电机的科研人员创新转轮研发，在15个长叶片的进口部分，插入长度约为一半的15个短叶片，并对叶片的长度、粗糙度、叶形的几何参数等进行了全方位多轮次优化，极大降低了无叶区的压力脉动幅值，将最优效率提升至96.7%。

  不止于此，白鹤滩仿佛有一个奇特的“磁场”，激励着参建单位成为“全能冠军”。

  白鹤滩右岸机组高54米、总重7600吨，大约由16万个零件组成，而一些指标的精度误差却要控制在0.01毫米以内。这样一个既复杂、标准又高的大家伙研制出来，绝非易事。

  以发电机转子圆柱度为例，白鹤滩精品标准中，将转子圆柱度标准定为0.7毫米。“苛刻”中透着“情非得已”，庞大的机组运转起来，牵一发而动全身，精度数值越小，机组的运行也就越稳定。哈电电机携手参建单位，不断的提高产品加工、装配质量，极大的提升了机组运行时的安全性、稳定性。8台直径16.5米、高4.08米、总重超过2295吨的转子，组装完成后，圆柱度的精度全部优于三峡集团0.7毫米标准。

  此外，在百万千瓦机组研制中，哈电电机开创性攻克诸多世界性技术难题，对于带动中国水电装备全产业链升级换代，打造中国高端制造新版图具备极其重大意义。

  勇攀世界水电行业的“珠穆朗玛峰”，中国水电建设者引领世界水电迈入“无人区”，这条路走得并不平坦。从上个世纪90年代开始，哈电电机抓住深度参与三峡、溪洛渡、向家坝等重大工程难得的历史机遇，自主创造新兴事物的能力和总实力不断跃升。

  自2007年开始，哈电电机依托国家科研课题开展百万千瓦机组研发。百万千瓦看似触手可及，但却有诸多技术挑战，因为从80万千瓦到100万千瓦，面临研发、设计难度系数呈指数倍提升的极限挑战。直到2011年10月，持续了3天的白鹤滩单机容量审查会，终于确定采用百万千瓦机组的方案。参加会议的专家一致认为：挑战百万千瓦，有难度，更有信心。

  2012年，哈电电机以白鹤滩水电站百万千瓦机组为依托，开展国家科技支撑计划攻关，获得了一大批新理论、新技术、新测试分析方法及发明专利。在机组研制过程中，哈电电机不断在平凡中缔造“非凡”，打造出8台精美的大国重器。

  而今，百万千瓦机组慢慢的变成了一个时代的符号，在与白鹤滩百万千瓦机组“告别”的同时，哈电电机围绕国家能源发展和安全战略需求，创新研制新一代高端装备，持续引领水电技术的变革升级。

  为适应新能源发展技术变革新方向，哈电电机打破传统混流式水电机组只在45%~100%负荷稳定运行的状况，自主研制0~100%全负荷稳定运行的新一代水电机组，并在多个重大工程中应用，这其中最为典型的便是被誉为“中国水电之母”的丰满水电站，6台机组投运后，全部实现了“0~100%全负荷范围内稳定运行”，机组水导轴承摆度均控制在0.1毫米以内，大轴摆度数据创下全国最优。与此同时，这一技术还在几内亚苏阿皮蒂等多个重大工程中实践，持续巩固着哈电电机在该领域的国际领先地位。

  近日，哈电电机中标的、由三峡集团投资建设的浙江天台抽水蓄能电站主机设备，单机容量425兆瓦，为国内之首；额定水头724米，为世界最高；是我国综合难度最大的抽水蓄能电站工程项目。

  据统计，进入新时代的10年中，哈电电机在发电装备领域共获得国家科技进步奖4项、省部级科技奖励60项。迄今为止，哈电电机共参与了28座电站、100台套抽水蓄能机组的研制，总容量达2932万千瓦，国内市场占有率稳居第一。