编者语:掀开中国发电设备制造业60年发展的唯美画卷,装备制造业在追超中撑起的铮铮傲骨、电力工业60年在腾挪换转中发生的巨大变迁、几代发电设备制造人的奋斗不息、用汗水书写的希望与激情,跃然纸上。
回眸过往峥嵘岁月,每一次电力工业的加速发展,都蕴含着我国发电设备业的历史变迁。倘若将电力工业视作国民经济的心脏,发电设备制造业则无疑是使之蓬勃跳动的供血系统。从“白手起家”自立更生、引进技术消化吸收再到自主创新、优化提高,发电设备制造业这段从无到有,从“弱”到“强”的傲人跨越,也见证了祖国60年来经济、工业的腾飞之路。
60载跨越,60载辉煌。在新中国成立60周年前夕,我们再一次聚焦中国发电设备制造业,用心体味发电设备制造业在发展中的嬗变,一同倾听这曲高歌猛进的时代华彩乐章,一起期待已经站在新起点上的中国发电设备制造业再次释放巨大能量,向发电设备强国的方向一往无前。
60年,寒来暑往,弹指一挥间。
2008年7月31日,国家能源局正式确认2007年底投产的国电集团泰州发电公司1号机组为我国7亿千瓦标志性机组。国家能源局局长张国宝表示,“作为百万千瓦超超临界燃煤发电机组,泰州发电公司1号机组成为7亿千瓦标志性机组,意味着中国电力工业已走上一条‘科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少’又好又快的发展之路。”
似乎,响彻在人民大会堂的掌声还在耳畔,中国电力工业却已再次吹响前进的集结号。8月16日,记者在全国电力工作会议上获悉,以中国电力投资集团公司所属的拉西瓦水电站6号机组的投产为标志,我国电力装机容量突破8亿千瓦!
我国电力工业迅猛发展。自2002~2007年五年间,我国新增发电装机规模约3.5亿千瓦,相当于建国至2002年50多年的总和,也相当于英国、法国、意大利三个发达国家电力装机容量总和。张国宝曾不无自豪的说,“这不仅是中国电力工业史上一个新的里程碑,也创造了世界电力发展史上的奇迹。”
然而,“奇迹”呈现的不仅是量的剧增,更是质的跨越。高速发展的电力工业,也为我国发电设备制造业带来了蓬勃生机。
经历了半个多世纪的建设与发展,我国发电设备制造业的自主设计、自主创新能力不断提升:先后具备了批量生产30万千瓦机组和60万千瓦机组的条件和能力;我国100万千瓦超超临界火电机组和30万千瓦循环流化床电站也已基本进入自主设计阶段;70万千瓦水电机组实现了自行成套、第三代百万千瓦核电机组自主化工作顺利进行……
斐然成就的背后是中国发电设备制造业充满艰辛却饱含希望的奋进之路,如今,日臻成熟的中国发电设备制造业,再一次整装待发,向着发电设备制造的强国之路阔步前行。
【白手起家】见证“中国速度”
掀开尘封的记忆,每一个或艰辛或振奋的历史镜头,都曾见证我国发电设备制造业的60载峥嵘岁月。而始自1882年的电力工业,或许是其中最为典型的一个缩影。
数字,成为最有利的佐证。
从1882~1949年,我国装机容量为185万千瓦,即使在建国3年后,我国的电力装机容量也仅为197万千瓦,其中水电为19万千瓦、火电178万千瓦。
1990年全国总装机容量达到13789万千瓦,其中水电3605万千瓦、火电10184万千瓦。此时较1949年的185万千瓦,总装机容量已增长6899.49%,水、火电则分别增长了18873.68%、5621.35%。
2000年,我国总装机容量达到31932万千瓦,其中水电为7935万千瓦、火电23754万千瓦。10年间,我国总装机容量又增长131.58%,水、火电分别增长120.11%、133.25%。到2008年全国总装机容量达到79253万千瓦,8年间总装机增长了148.19%,新增总装机容量超过前48年(1952~2000年)之总和。
1987年,我国发电装机容量第一次突破1亿千瓦。此时距离新中国成立,整整38年。
但当这一数字从1亿千瓦攀升至2亿千瓦,却仅仅用了8年时间;从5亿千瓦发展至6亿千瓦、7亿千瓦,都分别用了不到1年的时间,如今中国电力总装机容量已突破8亿千瓦。
这是中国的速度,更是世界的速度。在中国电力工业高速发展背后,是我国发电设备制造业具有颠覆式的跨越。
建国以来,我国发电设备制造业在经历10年创建、20年发展、30年上台阶、上水平的半个多世纪的团结奋斗后,现已建设成一支以哈尔滨电气集团、上海电气集团、东方电气集团三大制造集团为主体的,具有相当规模、水平和实力的发电设备制造基地。但在新中国成立前夕,我国发电设备制造业却还基本处于空白状态。
1951年6月,在哈尔滨原来赛马场旧址上,哈尔滨电机厂(以下简称“哈电机”)破土兴建。同年,由哈电机制造生产的800千瓦混流立式水轮发电机组问世,也由此迈出了新中国发电设备制造的第一步。
1952年8月,政务院财政经济委员会批准在哈尔滨和上海各建一套发电设备主机厂,并在1953年相继成立上海汽轮机厂(原通用机器厂)、上海电机厂(原电工四厂)和上海锅炉厂(原浦江机器厂)。1958年由原第八设计院设计,哈电机扩建了大型水电制造车间及其各辅助车间,建造大型厂房和引进安装了大型设备,同时配套兴建哈尔滨绝缘材料厂,共和国第一个发电设备研究制造基地至此落成。
在1965年,在四川省德阳县对东方电机厂(以下简称“东方电机”)的扩建过程也拉开序幕。
在各制造基地初步建成之后,哈尔滨电气集团、东方电气集团、上海电气集团各厂又纷纷引进国外先进技术,现在哈尔滨电气集团公司就是由国家“一五”期间苏联援建的156项重点建设项目中的6项发展而来的。当时哈尔滨各厂,全面引进了苏联高、中压火电机组和中、小容量水电机组设计制造技术,并将10万千瓦等级以下水电机组作为主导产品;上海各厂则引进原捷克斯洛伐克0.6万千瓦、1.2万千瓦电站设备设计制造技术,并逐步形成了5万~10万千瓦高压及超高压火电机组为主的产品格局。
在进行技术引进时,各厂还注重培养发电设备设计和工艺工程的专业人员,也正是通过他们锲而不舍、勇于创新的制造精神,经过初期的仿制,各工厂在50年代后期开始独立设计,并有计划、有步骤地生产了一批重要产品。其中,1958年,由哈电机制造完成新中国第一台新安江7.25万千瓦大型混流式水轮发电机组、由上海电机厂研制成功的5万千瓦双水内冷汽轮发电机、哈电机制造的10万千瓦氢内冷汽轮发电机、2.5万千瓦超高压机组均是当时我国发电设备制造业的代表之作。
值得一提的是,在哈尔滨锅炉厂成功研发230t超高压锅炉后,我国自行设计制造的5万千瓦超高压机组也宣告诞生,由此开创了国内发电设备自主设计、制造的先河,为我国建立具有一定规模、相对完整的发电设备工业体系奠定了坚实基础。
【时代机遇】淬炼中谱写发展新篇
事实上,正是在上世纪50年代及60年代初对发电设备技术的反复摸索与实践,才使我国发电设备制造业具备了浓厚的技术底蕴,也为其未来的发展描绘了清晰的蓝图。“虽然期间遇到了很多困难,但当时对于那些技术的研究实践,对后期发电设备制造业做大做发挥了积极作用。”原东方电机一名老工程师这样告诉记者。
在此后的60、70年代,我国发电设备制造企业又以“自力更生、奋发图强”为原则进入到自主创新时代。在充分消化、吸收苏联和原捷克斯洛伐克技术的基础上,企业大胆创新,在机组制造上屡创佳绩,国内高水头云峰10万千瓦水轮发电机组、刘家峡30万千瓦双内冷水轮发电机组及不同容量的空冷机组相继在哈尔滨、上海诞生。
然而,虽然此时我国的发电设备制造业同建国初期比较已取得巨大进展,但不容否认的是,我国当时的制造技术、设计及装备方面都同国外先进水平仍存在较大差距。如何更快、更好的赶超发达国家制造水平,提升设计及装备能力,成为当时中国发电设备制造业亟待解决的问题。
这一次,崭新的时代眷顾了中国的发电设备制造业。
1978年,是中国翻起历史新篇的一年,改革开放的春风吹遍共和国大地。我国发电设备制造业再次抓住了时代的机遇,在新的时代篇章中书写了属于行业的浓重一笔。
1978年12月,内蒙古元宝山电厂从法国和瑞士引进的第一台30万千瓦机组并网发电。
1985年12月,我国第一台单机容量60万千瓦机组在内蒙古元宝山电厂并网发电。
1987年引进技术国内制造的第一台30万千瓦机组在山东石横电厂投产。
1989年引进技术国内制造的第一台60万千瓦机组在安徽平圩电厂投产。
……
在1978年前,我国电力工业的主力机组仅以10万千瓦为主,只在少数电厂建有20万千瓦机组,而截至2007年底,我国30万千瓦、60万千瓦及以上大型发电机组作为主力机组分别占我国总装机容量的50.15%和21.53%,并逐步向更高容量等级跨越。
谈及今日之巨变,哈电机原总工程师樊世英不无感慨,“改革开放,不仅使我们看到了自身的差距,也更加坚定了我们不断超越的决心。”
1980年,由原机械部和原电力部联合从美国引进了亚临界30万千瓦和60万千瓦机组的设计和制造技术,分别从美国西屋公司引进了汽轮机发电机的设计制造技术,从美国GE公司引进了锅炉设计制造技术,从伦巴斯克公司引进了电厂设计制造技术,并在此基础上引进了一批电厂关键辅机的设计制造技术。
“当时,上海电气集团根据国家战略引进了美国西屋公司30万千瓦和30万千瓦技术,并在此基础上,连续三个5年累计投资13亿元进行第二轮大规模技术改造,从而使企业技术水平和装备水平与当时世界先进水平的差距缩小10年。”上海电气电站集团总工程师袁建华告诉记者。
在“引进来”的同时,我国发电设备制造各企业也大胆实现“走出去”的战略,加大与国际知名跨国公司的交流与合作,合作商覆盖美国西屋、C-GE、VOITH、SIEMENS、ALSTHOM、ABB、KE、日立、三菱、东芝等国际知名制造企业,同他们的合作也使我国发电设备制造企业技术、管理等各方面实现提升。
而上世纪90年代,开工建设的三峡工程则在进一步巩固我国发电设备制造业,特别是水电设备的发展成果的同时,再一次将国内设备制造企业制造技术、管理及对外合作推向了一个新的阶段。
1993年三峡工程开工建设初期,我国独立设计、制造的最大容量的水轮机组仅为32万千瓦,为满足设计要求,推动设备制造业快速发展,在三峡左、右岸26台70万千瓦机组的国际招标中,国家规定一期左岸工程14台机组对外招标,以“联合设计、合作制造”为原则,要求中标国外先进制造企业与中国制造企业合作,并转让源程序;二期右岸工程12台机组则在引进、消化吸收左岸技术的基础上,立足于国内制造。
同时,国家还向东方电机及哈电机分别投入近10亿元资金用于技术改造及进口特大重型数控设备及厂房的改造、扩建。在“软”“硬”实力兼备的情况下,在2003年的三峡右岸与地下电站的招标中,哈电机、东方电机机组设计能力均达到工程项目要求,并在此基础上成功对国外企业的技术进行创新与改造,打破了国外在水电设备制造技术方面的垄断局面。
不仅如此,在火电、水电机组比翼齐飞的发展进程中,我国还初步建立起几大大型发电设备制造基地,即在火电领域形成了上海电气集团、哈尔滨电气集团及东方电气集团为主三大板块,水电领域形成了包括哈尔滨电站集团及东方电气集团为主的两大板块。“三大动力”集团在此后的发电设备制造业的发展历程中以一条“引进、消化、吸收和自我创新”的独特技术路径,全面带动我国发电设备制造业的核心竞争力走向质的飞跃。
【后发赶超】奔赴“顶级制造”
进入21世纪后,我国电力工业持续快速,电力科技水平日益提升,对于我国发电设备行业而言,这无疑意味着新的机遇与挑战。
就火电机组而言,经过上世纪80年代国内设备制造企业对美国30万~60万千瓦亚临界火电机组技术的引进、消化与吸收,到2000年,我国发电设备制造已成功突破亚临界阶段,并在此基础上大大提高了发电机组的效率。但我国发电设备制造业并未就此止步,而是向更高等级,更高参数、更高效率、更具节能效果的设备领域挺进,即超临界机组。
其实,早在上世纪80年代后期我国就开始关注超临界火电机组的发展。1992年,我国引进的首台60万千瓦超临界火电机组安装于上海石洞口二厂,针对此工程两台60万千瓦超临界机组,我国在技术引进过程中采取技贸结合的方式,重点引进大部分锅炉和汽轮机的超临界技术,特别是设计的大部分计算软件,并通过参与设计等方式,培训了一批专业技术人员,从而为我国超临界机组的国产化工作做出了充足准备。
后期,为进一步推进我国超临界机组的国产化工作,我国于2000年将60万千瓦超临界机组的研制补列入“九五”国家重大技术装备研制项目,并确定华能沁北电厂一期2×60万千瓦超临界机组为国产首台60万千瓦超临界机组示范工程,该项目已于2004年12月建成投产,而该项目二期工程也于2007年12月开始,两台国产60万千瓦超临界燃煤机组也相继投产,其中主设备及重要辅机均基本摆脱对国外技术依赖,设备国产化率大幅提升。
在超临界国产化工作如火如荼展开的同时,哈尔滨、上海、东方三大发电设备制造集团又分别从三菱、东芝、西门子、阿尔斯通等企业引进100万千瓦超超临界技术,并最终试制成功。在采访中记者了解到,目前我国三大发电设备制造企业已全面掌握超临界机组的设计和制造技术,超超临界机组技术也取得重大突破,并进一步成功带动我国电站辅机业发展,目前无论是亚临界还是超临界、100万千瓦超超临界机组所需的中、高压阀门等辅机均可完全实现国内制造。
据悉,截至2008年底我国已制造超临界机组158台,其中60万千瓦超临界107台,100万千瓦超超临界51台,与此同时一些具有自主知识产权的机组也已开始远销国外。
“我国在火电60万千瓦超临界机组和100万千瓦超超临界机组的发展中,4年做出了世界上几十年所做的事情。”业内专家曾这样表示。
除了超临界和超超临界机组遍地开花之外,我国发电制造企业在引进消化吸收10万千瓦循环流化床锅炉技术(CFB)的基础上,自主设计开发的30万千瓦循环流化床锅炉已进入投运阶段。目前,东方电气集团、西安热工研究院、清华大学等产学研机构也已陆续投入到自主开发60万千瓦超临界CFB锅炉产品的研发工作中。
此外,我国全空冷汽轮机技术现已具备生产制造60万千瓦的亚临界、超临界空冷系统,及研制100万千瓦的超超临界空冷系统的能力。目前,空冷机组装机容量已达2000万千瓦,预计到2015年装机容量将有望达到1亿千瓦,届时我国将成为世界上空冷装机容量最多的国家。
与此同时,在水电领域我国自主开发、合作制造的三峡水电机组、沁北、大同等一系列先进机组同样引人瞩目,尤其是三峡工程。
通过对三峡电站左岸70万千瓦混流式机组的技术引进和消化吸收,目前,哈电机、东方电机已全面掌握了国际先进水平的流体动力学分析软件技术,其独立设计的混流式转轮模型最高效率已超过95%。同时,在机组的稳定性研究方面,国内技术较引进技术有了明显的改进,并全面实现了我国三峡右岸机组国产化目标。
而且,在依托重大工程加快国产化进程的同时,我国发电设备制造企业还进一步转变企业经营观念,通过改革、改组、改制和资产重组等有力措施,加大企业内部结构转型力度,建立企业质量保证体系,加强质量管理和售后服务,并将对核心制造能力的培育提升为企业的重要发展战略,培养及吸引高水平的技术人才。
从最初的来料加工、来图制造,到联合设计,共同投标,合作生产,与国外大企业大公司平起平坐,再到今天我国设备企业走出国门,到国际市场承揽大型项目,我国发电设备制造企业走出了一条由量变到质变的蜕变之路。据悉,即使在金融危机来袭,我国2008年发电设备行业年末资产总额仍达到1713.47亿元,同比增长24.7%,全年工业销售产值1060.64亿元,同比增长8.8%。
披荆斩棘,一路前行。60年征程,举手投足间我国发电设备制造业向世界展示出其自强不息的独特风情。如今,比肩世界发电设备的国际先进水平,挑战顶级制造,已然成为中国发电设备制造业集体发出的时代呼声。
【风生“核”起】新能源发电设备:星火燎原之势
在今年6月举办的国务院新闻发布会上,国家能源局副局长刘琦表示,目前国家能源局已正式启动拟定新能源发展规划工作,目前已经初步形成了一个较为成熟的讨论稿。条件成熟时,该规划将会适时出台。他还称,该规划出台后,将起到“一石三鸟”的功效。
“第一是应对当前的金融危机,扩大内需、拉动投资、增加就业;第二是应对气候变化,调整能源结构,持续能源的可持续发展;第三是抢占未来经济发展的制高点,提升中国能源的国际竞争力。”刘琦表示。
不仅是我国,其他发达及发展中国家也在此轮应对金融危机的举措中,都纷纷将被誉为“绿色经济”的新能源产业的发展提升到了前所未有的高度,对新能源的投入呈加速之势。而我国新能源装备作为能源工业的重要组成部分,何如促进我国新能源装备企业改造与技术升级已经成为我国抢占世界新能源市场“先机”、追赶装备先进水平的当务之急。
就核电而言,截至2008年底,我国现已建成秦山、岭澳、大亚湾、田湾等6座核电站,总装机容量910万千瓦,约占全国电力总装机容量的1.3%。近年来,我国逐步加快核电发展步伐,核电建设由积极推进迈向加快发展阶段。目前,经国家核准的核电总装机容量为2540万千瓦,国内多个省市仍在积极向国家申请加速核电建设,预计到2020年,全国核电装机容量占总装机容量比例将达到5%,核电装机规模至少达到7500万千瓦,加上在建的2500万千瓦,我国核电总装机容量将达到1亿千瓦。
而在我国核电领域迅速崛起的背后,则是设备制造业大力推动核电技术装备的自主化工作对此的巨大支撑。
1981年,我国第一座依靠自己力量设计、建造和运营的30万千瓦核电站——秦山核电站一期工程获到批准,并与1991年并网发电,结束了我国大陆无核电的历史。
事隔24年,2005年12月开工建设的我国核电技术自主品牌CPR1000示范工程岭澳核电站二期工程,按照国家核电自主化工作领导小组提出的“自主设计、自主制造、自主建造、自主运营”的要求,对工程设计、设备制造、工程管理等作了精心筹划和部署。在设备制造方面,工程充分利用国内现有设备制造能力,以项目建设带动设备国产化。其中,百万千瓦级核电站反应堆厂房环吊等设备已实现国产化,核岛主设备反应堆压力容器、蒸汽发生器、主泵等一批关键设备的自主化比例大大提高。
同时,国家、地方政府和企业投入大量资金,打造核电装备研发和制造基地。以“三大动力”和“三大重机”为代表的装备制造企业,进行了大规模技术改造,累计投入200亿~300亿元,现已形成了世界一流的核电主装备制造基地。
“我国已具备30万~60万千瓦压水堆核电站自主设计能力,除主泵、数字化仪控系统等少部分设备外,百万千瓦级压水堆核电站大部分设备的制造能力已经具备,压水堆核电站设计、设备制造、工程建设和运行管理等方面已经初步形成了一定能力。”专家介绍。
与此同时,我国风电产业也在国家相继颁布《可再生能源法》、《促进风电产业发展实施意见》等产业政策规划之后得到了市场追捧。2008年中国除台湾省外新增风电机组5130多台,装机容量约624.6万千瓦。与2007年当年新增装机330.4万千瓦相比,2008年当年新增装机增长率为89%。据统计,我国累计风电机组11600多台,装机容量约1215.3万千瓦,已位居世界风电装机的第4位,年增长排名第二,大量外资、民营制造企业也积极投入到我国新能源发展建设中。
并且,我国海上风电发展也正在提速。目前,国家正在积极部署海上风电发展规划,第一个海上风电示范项目——东海大桥102兆瓦的海上风电项目的建设进展顺利,并已成功的吊装了3台0.3万千瓦海上风力发电机组,成功的迈出我国海上风电开发的重要一步。专家预计,未来海上风电的发展,将成为风电发展的重要组成部分。
除此之外,我国小水电、光伏发电、生物质能发电等领域也持续带动了我国发电设备制造业进一步发展。目前,我国发电设备企业正在积极部署新能源产业,东方电气集团在杭州萧山、上海电气集团在临港分别建立了新能源研究开发与生产基地,这些基地将在未来的新能源发展中发挥重要作用。
……
“没有能源装备业这些年的发展,就没有能源工业的今天。”国家能源局能源节约和科技装备司司长李冶认为,当前,我国设备制造业已站在了新的历史起点上,到了由“弱”变“强”的关键阶段,“当前能源结构调整和能源行业的建设高潮为能源装备制造业提供了难得的历史机遇,只要我们抓住机遇,扎实做好重大能源装备的技术升级,就一定能够保证我国能源产业在新一轮国际竞争中占有一席之地。”
记者手记
回眸我国发电设备制造业60年的成长之路,有身处落后时的思变,有向顶级制造转型时的艰辛,也有面对国际竞争对手时的从容与自信。在取得长足进步的同时,我们也应清晰认识到自身的不足,不断加强自主研发、自主创新意识,在一些关键技术上继续取得重大突破,仍是未来中国发电设备制造业的发展主题。
正如李冶所言,我国的发电设备制造业又将再一次站在新的历史起点上,直面挑战,抓住机遇——或许是我国发电设备制造业在下一轮高速发展中应有的姿态。