兩臺設備，跨越70年，見證中國能源裝備從追趕到領先的非凡跨越。
一臺，是新中國第一臺水輪機。那是1951年12月，經過艱苦奮斗，哈爾濱電機廠搶制的800千瓦水輪發電機組順利完成轉子超速總裝試驗，改寫了新中國不能自主設計制造發電設備的歷史。
一臺，是全球首臺滿負荷運行發電的百萬千瓦水電機組。那是2021年6月，金沙江白鶴灘水電站首批機組投產發電，右岸14號機組率先實現并網發電、投入商運。
兩臺設備，都出自由“一五”期間6項重點建設項目發展而來的哈爾濱電氣集團有限公司（簡稱“哈電集團”）。日前，記者走進這家“一五”老廠，實地體驗老企業的新變化。
從一個“全球首臺”看自主創新之路
又一個“全球首臺”！
7月2日，全球單機容量最大（500兆瓦）、尺寸最大（直徑6.23米）的沖擊式水輪機核心部件——形如“太陽花”的轉輪從哈電集團電機公司發運，不久后將應用于“藏電外送”骨干工程西藏扎拉水電站。
轉輪，被稱作沖擊式水電機組的“心臟”，承擔著將水流動能轉化為機械能的關鍵作用。該轉輪的成功下線，意味著我國成為全球首個掌握500兆瓦級沖擊式水輪機全鏈條技術的國家。
“這臺轉輪，凝聚了無數人的心血。10多個專業學科技術人員聯合攻關，夜以繼日工作，終于攻克了‘卡脖子’技術。”發運儀式上，電機公司智能制造工藝部副經理楊思晉難掩激動。
就拿焊接這一項來說。扎拉水電站設計水頭671米，轉輪時刻要承受高頻率的動態壓力，焊接制造要求極為嚴苛。
組建技術團隊，從材料、工藝、變形控制、質量保證等多方面，對關鍵技術逐一深入研究；組建生產攻關團隊，克服高溫炙烤、反手焊接難度大、層間清理強度大等困難，全力保障焊接質量；借助數字仿真技術，開展模鍛技術研究，選用最優焊接參數……付出“汗水+智慧”，歷經107天不懈努力，焊接難關終被攻克。
創新，是日復一日的拼搏，是攀登高峰的拾級而上。在沖擊式水輪機研制領域，哈電集團電機公司擁有數十年技術積淀，先后參與研制了國內外30座電站、67臺套機組，積累了水力開發、模型試驗、結構設計、加工制造等環節豐富經驗，為研制更多“全球首臺”打下堅實基礎。
從“一五”到“十四五”，從引進、消化、吸收到再創新，70年來，哈電集團誕生了新中國第一臺水電機組、第一臺2.5萬千瓦火電機組、第一臺艦船主動力裝置，創造了280多項“共和國第一”。
進入“十四五”，創新更是被擺到企業發展的突出位置。2021年至2024年，哈電集團年研發投入強度始終高于5%，逐步搭建起以全國重點實驗室、國家工程研究中心、原創技術策源地等國家級創新平臺為依托的“一中心四平臺”創新體系。
研制世界最大容量、最高參數的5兆瓦電功率超臨界二氧化碳鍋爐，多項技術國際首創；打造阿聯酋迪拜哈斯彥電站項目，創造中資公司以投融資和總承包模式進入中東電力市場的先例……目前，哈電集團已累計生產發電設備超過5.5億千瓦，產品覆蓋50多個國家和地區、裝備海內外800多座大中型電站，核電主設備和重型燃氣輪機均約占國產裝機總量1/3。
從一條產線改造看產業升級之路
智能機械臂自動識別訂單，將原料送至機床，機床加工出葉片后，將產品有序放至托盤，自動導引運輸車（AGV）靈活游走……在哈電集團汽輪機公司葉片分廠中小葉片數字化產線，一片片葉片從原材料轉運到裝夾加工再到檢驗入庫，全部通過設備自動完成，實現全流程自動化加工。
“去年7月，智能化改造完成后，6條產線的用工從45人降至18人，產品一致性和生產效率有效提高。”葉片分廠廠長李緒瑞告訴記者，去年分廠產出近30萬片葉片，今年以來訂單飽滿，產線24小時不停歇運行，預計全年產量可提高20%。
“大型發電裝備一般是定制化產品，生產線智能化改造難度較大。不過，數字化智能化是發展新質生產力的重要方向，再難也要逐步推動。”哈電集團創新與數字化部總經理劉新新說。
乘著產業數字化的東風，哈電集團逐步推進產線“煥新”：在電機公司沖剪車間，45臺機器人各自忙碌，將硅鋼片精準裁切成毫米級誤差的定子沖片；在汽輪機公司葉片分廠，大葉片生產線正進行智能化改造，預計年底投用……
數字化，體現在生產制造環節，也已向運營維護環節覆蓋。比如，哈電集團電機公司與高校共同研發的工業數字孿生管理系統，已應用于三峽、南水北調泵站等項目，能把設備的實際運行情況實時同步到虛擬世界，相當于為設備建立了一個“數字分身”。
“過去，判斷設備是不是有故障，靠老專家‘聽聲辨癥’，如今，系統可以充當24小時‘全科醫生’，會在故障發生一分鐘內發出警報，還能預判潛在問題。”電機公司副總專業師孫永鑫介紹。目前，這套系統已幫助上百臺大型設備實現智能運行，運維成本降低25%。
據統計，2018年10月以來，哈電集團圍繞產業基礎再造和數字化等項目投資近90億元，投資額年均增長28%，建成8個數字化車間，已建項目生產效率提升近30%。
從一項創新技術看市場拓展之路
“超低負荷穩燃項目”，在哈電集團鍋爐公司采訪，記者聽到這樣一個新名詞。
“打個比方，煤電機組滿負荷運行每小時能發100萬千瓦時電，現在要求它每小時只發15萬千瓦時電。就像過去家家戶戶用的煤爐，火不旺時也得燃燒，這對機組的靈活性是個考驗。”哈電集團鍋爐公司研發人員賈庚告訴記者。
讓煤電機組在超低負荷下也能穩定燃燒，是實現“雙碳”目標、推進能源轉型帶來的新課題。長期以來，煤電在我國電力能源結構中占據著主力電源地位。今后，隨著新能源產業加快發展，傳統煤電正向基礎保障性和系統調節性電源并重轉型，平常時段為新能源發電讓出空間，高峰時段繼續頂峰出力。眼下，哈電集團正在開展廊坊熱電超低負荷穩燃項目研發。
需求在哪里，研發和產品就對準哪里。“十四五”以來，哈電集團乘勢而上、聚焦需求，推動煤電機組適應“角色轉變”，不斷拓展市場空間。
讓設備更綠色。2024年11月，哈電集團鍋爐公司研制的全球首臺660兆瓦超超臨界、超低能耗循環流化床鍋爐在陜西彬長示范項目投運。這個項目，每年可清潔轉化煤泥、矸石等低熱值煤、低品質燃料約200萬噸，提高煤炭清潔高效利用水平。
讓設備更“長壽”。2024年9月，世界首個跨代升級改造項目天津國能盤山項目1號機組滿負荷試運行。通過應用多項煤電“三改聯動”技術進行改造，機組煤耗降低14%，供熱能力提高兩倍以上，還延長了30年使用壽命。
與此同時，哈電集團還加快布局清潔能源產業。
壓縮空氣儲能，建設“超級綠色充電寶”。2024年4月，湖北應城300兆瓦級壓氣儲能電站示范工程一次并網成功。其中，哈電集團汽輪機公司研制的全套換熱設備發揮了重要作用。
“這套設備中，創新采用了錯流式翅片換熱管換熱技術，好比把成千上萬組暖氣片集中到一個圓筒當中，空氣流過圓筒，加熱‘暖氣片’中的水，熱量就被高效地儲存起來了，實現了大流量、低阻力的高效換熱。”汽輪機公司設計工程師王鐸介紹。
抽水蓄能領域，累計參與60座電站、231臺套抽水蓄能機組的研制；核電領域，參建石島灣高溫氣冷堆示范工程、巴基斯坦卡拉奇核電站等項目，同時具備三代、四代核電核島主設備商業化運行業績；光熱領域，參與國投若羌、中廣核德令哈等光熱發電項目，市場占有率行業領先……適應能源轉型趨勢，哈電集團堅持深耕新型電力系統、綠色低碳驅動系統和清潔高效工業系統“三個系統”，發展空間越來越廣闊。今年上半年，企業營業收入、利潤總額、正式合同簽約額同比增長均超過25%。
鑄就大國重器，輸出“中國動力”。在哈電集團等企業的努力下，中國能源裝備正昂首前行，闊步走向世界舞臺的中央。