三峽工程充分發(fā)揮國家重大工程對技術(shù)創(chuàng )新的帶動(dòng)作用，堅持以自主創(chuàng )新提升我國水電產(chǎn)業(yè)整體技術(shù)水平，通過(guò)引進(jìn)、消化吸收、再創(chuàng )新，在短短7年左右的時(shí)間里，取得了一大批自主知識產(chǎn)權成果，實(shí)現了從生產(chǎn)32萬(wàn)千瓦機組的技術(shù)水平，到70萬(wàn)千瓦機組的重大突破，使我國水電設備制造業(yè)一舉跨越與國外30年的差距。國產(chǎn)三峽機組達到了國際同等水平，自主研制的840MVA水輪發(fā)電機全空冷技術(shù)達到了國際先進(jìn)水平?！叭龒{模式”以重點(diǎn)工程帶動(dòng)自主創(chuàng )新，是國內自主創(chuàng )新的新標志。

　　文 中國長(cháng)江三峽工程開(kāi)發(fā)總公司黨組成員、副總經(jīng)理 曹廣晶

　　中國長(cháng)江三峽工程開(kāi)發(fā)總公司科技與環(huán)保部主任 孫志禹

　　三峽水利樞紐規模宏偉、效益巨大、技術(shù)復雜、影響深遠，是舉世矚目的跨世紀工程。三峽工程是當今世界上最大的水利樞紐，無(wú)論其建設規模還是技術(shù)難度均居世界前列。

　　科技是整個(gè)三峽工程的先導和基礎。三峽工程所使用的機電設備關(guān)系到整個(gè)樞紐工程的安全可靠運行和綜合效益的實(shí)現，因此，對機電設備的參數、性能、質(zhì)量和可靠性要求，一直是三峽工程的關(guān)鍵問(wèn)題之一。三峽機組無(wú)論在尺寸、重量和技術(shù)參數方面，均達到或超過(guò)當時(shí)世界水平，加之電站運行水頭變幅大，又擔任調峰任務(wù)，負荷變化大，性能參數高，保護與監控自動(dòng)化程度高，是當時(shí)設計、制造、安裝、運行難度最大的機組設備。這給水輪發(fā)電機組的設計選型帶來(lái)極大的難題，同時(shí)，也給機組的安全穩定運行帶來(lái)極大的挑戰。當時(shí)，國內大型水輪發(fā)電機組設計、制造的廠(chǎng)家僅為哈爾濱電機廠(chǎng)和東方電機廠(chǎng)兩家，國內同類(lèi)型的水輪發(fā)電機組轉輪直徑最大為8m，功率為320MW，而三峽水輪機轉輪直徑卻達10m，單機容量達700MW。

　　其設計和制造難度之高，讓世界著(zhù)名的水輪發(fā)電機廠(chǎng)商也頗感棘手。如果僅靠自力更生，立足于國內廠(chǎng)家制造，由于當時(shí)缺乏設計、制造巨型水電機組的成熟技術(shù)和經(jīng)驗，不僅三峽工程要冒工程進(jìn)度和質(zhì)量的風(fēng)險，而且，國內制造企業(yè)也難以獲得世界先進(jìn)技術(shù)，追趕世界技術(shù)進(jìn)步的潮流；如果僅僅靠采購國際一流制造廠(chǎng)家的先進(jìn)設備，雖有利于三峽工程如期投產(chǎn)和實(shí)現一流質(zhì)量目標，但要花費不菲的大量外匯，增加工程成本，更重要的是永遠擺脫不了對國外的技術(shù)依賴(lài)。因此，為了既確保三峽工程的質(zhì)量達到一流，又不失時(shí)機地扶持民族工業(yè)，黨中央、國務(wù)院果斷決策：三峽左岸電站機組實(shí)行國際采購，走“技貿結合、技術(shù)轉讓、聯(lián)合設計、合作生產(chǎn)”之路，明確提出了依托三峽工程，走自主創(chuàng )新與技術(shù)引進(jìn)相結合的道路，通過(guò)技術(shù)引進(jìn)，消化吸收，自主創(chuàng )新，逐步實(shí)現三峽工程裝備國產(chǎn)化。

　　技術(shù)引進(jìn) 消化吸收 自主創(chuàng )新

　　以自主創(chuàng )新為原則，國家統一協(xié)調技術(shù)引進(jìn)

　　在三峽工程中，我國政府不僅投入了巨額的技術(shù)引進(jìn)資金，而且成立了國務(wù)院三峽工程建設委員會(huì )及其辦事機構——國務(wù)院三峽辦，負責三峽工程的全面協(xié)調及實(shí)施。構建法人化的運作主體，成立三峽總公司。三峽總公司是一個(gè)自主經(jīng)營(yíng)、自負盈虧的法人實(shí)體。它不是行政指揮者，而是項目法人，對工程籌劃、籌資、組織施工、生產(chǎn)營(yíng)運、技術(shù)創(chuàng )新、還貸等進(jìn)行全程管理，有效地把責、權、利統一起來(lái)，有利于控制工程進(jìn)度、質(zhì)量和投資。在技術(shù)引進(jìn)招標的過(guò)程中，我國政府將三峽工程左岸水輪機組整體作為招標標的進(jìn)行招標，使得此次招標合同金額規模非常大，對任何公司都有很強的吸引力，而且以獲取先進(jìn)技術(shù)為招標和進(jìn)行下一步右岸機組施工的導向，果斷地拒絕了一批拒絕轉讓技術(shù)企業(yè)的投標申請，使得我國企業(yè)在技術(shù)引進(jìn)過(guò)程中占據了有利的地位，最終使得本次技術(shù)引進(jìn)取得了成功。

　　以巨大的市場(chǎng)需求為籌碼，迫使國際廠(chǎng)商轉讓核心技術(shù)

　　堅持對外開(kāi)放，運用市場(chǎng)競爭機制，在引進(jìn)一流機電產(chǎn)品的同時(shí)全面引進(jìn)關(guān)鍵技術(shù)。三峽電站單機容量70萬(wàn)千瓦，是世界上容量最大、直徑最大、重量最重的機組。同時(shí)，總金額為7.4億美元的三峽左岸14臺水輪發(fā)電機組的一次性采購合同是當時(shí)世界上最大的水電機組采購項目，在全球水電行業(yè)處于低谷的情況下，對跨國公司無(wú)疑很有吸引力。1996年6月，中國三峽總公司對外宣布左岸電站一次采購14臺70萬(wàn)千瓦水輪發(fā)電機組。消息發(fā)布后，一下吸引了全球著(zhù)名水電設備制造廠(chǎng)商和跨國公司，組成了6個(gè)投標體競爭投標，形成了激烈的競爭局面。最終，阿爾斯通和 ABB(后并入阿爾斯通發(fā)電公司)組成的供貨集團，挪威克瓦納(后并入 GE 水電)負責水力設計，中標8臺，與哈電合作；加拿大 GE 和德國伏依特、西門(mén)子(VGS)聯(lián)合體中標6臺，與東電合作。其中，國內兩家制造企業(yè)分包份額大于合同總價(jià)的30%。

　　三峽總公司充分發(fā)揮業(yè)主統籌協(xié)調的主導作用，以市場(chǎng)為導向，搭建了國際化競爭的平臺。在左岸14臺機組招標文件中三峽總公司明確提出了“三個(gè)必須”：投標者必須與中國制造企業(yè)聯(lián)合設計、合作制造；必須向中國制造企業(yè)全面轉讓核心技術(shù)，培訓中方技術(shù)人員；中國制造企業(yè)分包份額不低于合同總價(jià)的25%，14臺機組中的最后2臺必須以中國企業(yè)為主制造。為確保核心技術(shù)轉讓完全到位，三峽總公司支付了1 635萬(wàn)美元的技術(shù)轉讓費。通過(guò)上述舉措，哈爾濱電機廠(chǎng)和東方電機廠(chǎng)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)哈電和東電)等國內企業(yè)完整地引進(jìn)了核心技術(shù)，大大提高了設計制造能力，在三峽左岸機組制造中的實(shí)際份額達到50%以上，后4臺機組以哈電和東電為主制造，投產(chǎn)后各項運行指標均達到設計要求。同時(shí)，國內企業(yè)通過(guò)引進(jìn)技術(shù)形成了自主創(chuàng )新能力，為自主設計制造70萬(wàn)千瓦特大型水輪發(fā)電機組奠定了基礎。

　　通過(guò)引進(jìn)、消化吸收、再創(chuàng )新，實(shí)現重點(diǎn)跨越

　　三峽左岸機組制造時(shí)我國企業(yè)沒(méi)有這種能力，全部都是買(mǎi)別人的東西。但是，因為我們有這塊市場(chǎng)，在跟別的國家引進(jìn)技術(shù)、引進(jìn)設備時(shí)多了一個(gè)籌碼，以“市場(chǎng)換技術(shù)”，可以要求他們與中國的企業(yè)進(jìn)行技術(shù)轉讓和技術(shù)合作，讓國內制造廠(chǎng)能參與部分零部件的配套，以此進(jìn)行先進(jìn)技術(shù)的消化吸收和再創(chuàng )新。所以，到了右岸之后，情況就已經(jīng)發(fā)生了很大變化，中國的企業(yè)可以獨立參與投標，在許多重要技術(shù)參數上甚至還超過(guò)了國外企業(yè)。

　　三峽工程通過(guò)追求國產(chǎn)化的目標，實(shí)現了國內相關(guān)技術(shù)的重點(diǎn)跨越。三峽機組追求的國產(chǎn)化是“三自”的國產(chǎn)化，即自主設計、自主制造、具有自主知識產(chǎn)權。在三峽工程機電設備國產(chǎn)化的廣度和深度上，三峽機組從分包制造到獨立制造，制造份額的提高體現出國產(chǎn)化的寬廣度；從轉輪鑄件、蝸殼鋼板等關(guān)鍵材料的完全進(jìn)口到國內采購，原材料的逐步國內采購，展現出國產(chǎn)化的深度。

　　三峽左岸14臺機組制造中，哈電、東電參與了所有關(guān)鍵部件的分包制造并各自為主制造了一臺機組，上海福伊特西門(mén)子(原上海?？?、天津阿爾斯通承擔部分設備制造任務(wù)，水電八局承擔水輪機埋件制造任務(wù)。合同簽訂時(shí)國內分包份額達到38.6%，機組制造過(guò)程中發(fā)生變更，實(shí)際國內分包份額超過(guò)50%；三峽右岸12臺機組制造中，哈電、東電和ALSTOM各自承擔了4臺機組的設計制造任務(wù)，天津阿爾斯通參加了ALSTOM合同中關(guān)鍵部件的制造，水電八局和葛洲壩承擔了水輪機埋件制造任務(wù)。國內合同份額占2/3，國內制造份額超過(guò)了70%；與左岸相比，右岸國內制造份額得到了大幅提高，充分體現出我國大型水電設備國產(chǎn)化推進(jìn)的寬廣度。

　　三峽左岸蝸殼高強鋼板完全依賴(lài)從日本進(jìn)口，通過(guò)國內企業(yè)的積極努力，鞍鋼和寶鋼分別研制出了性能完全相同的高強鋼板ADB610D、B610CF，三峽右岸蝸殼鋼板完全由鞍鋼和寶鋼供貨。左岸水輪機轉輪的鑄件基本上依靠從韓國斗山、法國等少數國外鑄件廠(chǎng)進(jìn)口，為減少此類(lèi)重要原材料對國外進(jìn)口的依賴(lài)，國內機械制造行業(yè)從左岸就開(kāi)始了轉輪鑄件的試制，目前，鞍鋼、大重、二重、一重、哈電、共享等國內企業(yè)已具備量產(chǎn)能力。通過(guò)國家政策支持和行業(yè)合作與相互促進(jìn)，國內企業(yè)從科研攻關(guān)開(kāi)始直至量產(chǎn)，逐步實(shí)現了核心部件的關(guān)鍵材料國內制造，展現出了我國大型設備國產(chǎn)化推進(jìn)的深度。

　　國產(chǎn)化程度決定了機組招標方式；國產(chǎn)化水平和產(chǎn)能決定了分配方案。如，三峽總公司向家壩、溪洛渡的國際招標結果是：19臺由哈電、東電國內企業(yè)制作，7臺由天津阿爾斯通、上海福伊特西門(mén)子合資廠(chǎng)制造。因為，向家壩、溪洛渡機組招標時(shí)，哈電、東電在三峽機組國產(chǎn)化上已取得了實(shí)質(zhì)性成果，天津阿爾斯通和上海福伊特西門(mén)子也通過(guò)許多大型水電項目的實(shí)踐檢驗，在其母公司的技術(shù)支持下具備了700MW級機組的設計制造能力。從三峽左岸的全部國際公開(kāi)招標，至三峽右岸4臺國際公開(kāi)招標，再到向家壩、溪洛渡全部國內公開(kāi)招標，不同的招標政策反映出不同的國產(chǎn)化水平，國產(chǎn)化程度的提高促進(jìn)了招標方式的改變。同時(shí)，在溪洛渡、向家壩投標方各家的模型同臺對比試驗結果表明，各家的水力設計處于同一高水平上。通過(guò)三峽工程國產(chǎn)化成果的實(shí)踐，哈電、東電均具備了完全的自主設計制造能力，天津阿爾斯通和上海福伊特西門(mén)子在水力設計和電磁設計等核心技術(shù)方面需要其母公司提供技術(shù)支持，部分核心部件的國內生產(chǎn)還需實(shí)踐檢驗。在向家壩、溪洛渡機組招標過(guò)程中，我們發(fā)現從三峽左岸至三峽右岸，再到向家壩、溪洛渡，每一次招標都帶來(lái)技術(shù)的進(jìn)步：無(wú)論水力設計的提升，還是在全空冷發(fā)電機的推廣，發(fā)電機電壓等級的選取，每一步都成為了行業(yè)技術(shù)進(jìn)步最好的見(jiàn)證。

　　經(jīng)濟與社會(huì )效益

　　三峽工程充分發(fā)揮國家重大工程對技術(shù)創(chuàng )新的帶動(dòng)作用，堅持以自主創(chuàng )新提升我國水電產(chǎn)業(yè)整體技術(shù)水平，通過(guò)三峽左岸機組的技術(shù)引進(jìn)、消化，設計水平實(shí)現了飛躍。

　　水輪機方面，右岸電站招標過(guò)程中，國內廠(chǎng)商自主設計的水輪機模型試驗在同臺對比試驗中，哈電、東電的模型試驗成果與國外廠(chǎng)商站到了一個(gè)平臺上，效率、穩定性達到了國際先進(jìn)水平，水輪機水力學(xué)設計實(shí)現了自主設計而且有所創(chuàng )新突破。發(fā)電機方面，發(fā)電機全空冷技術(shù)在大容量水輪發(fā)電機應用上取得重大突破。哈電在引進(jìn)技術(shù)的基礎上，自主研制成功目前世界上容量最大的840MVA全空冷水輪發(fā)電機，突破了原有機組容量對全空冷技術(shù)采用的限制，開(kāi)辟了巨型水輪發(fā)電機組全空冷技術(shù)應用的廣闊前景。此外，三峽右岸的主變壓器、GIS、勵磁調速系統及計算機監控系統等重大裝備通過(guò)左岸的引進(jìn)消化吸收，國內廠(chǎng)家的設計制造能力和技術(shù)水平都提升了一個(gè)高度，達到國際先進(jìn)水平。在引進(jìn)消化吸收的同時(shí)，各制造廠(chǎng)家擁有了具有自主知識產(chǎn)權的原始創(chuàng )新，如應用于700MW級大型水輪發(fā)電機的蒸發(fā)冷卻技術(shù)。2008年12月，在三峽召開(kāi)的“三峽電站水輪發(fā)電機組性能評審會(huì )”上，經(jīng)曾經(jīng)參與三峽工程機電設備論證、科研、設計、制造、安裝、運行等工作的40多位專(zhuān)家評審認為，國產(chǎn)三峽機組在水力設計、電磁設計、冷卻方式、絕緣技術(shù)等方面都達到了國際同等水平，三峽右岸電站機組總體性能優(yōu)于左岸電站機組。哈電自主研制的目前世界上單機容量最大的840MVA水輪發(fā)電機全空冷技術(shù)達到了國際先進(jìn)水平。

　　分析與啟示

　　“三峽模式”以重點(diǎn)工程帶動(dòng)自主創(chuàng )新，是國內自主創(chuàng )新的新標志?！叭龒{模式”成功實(shí)施帶給我們有益的啟示：

　　以重大工程帶動(dòng)自主創(chuàng )新能力提升需要體現國家意志。

　　在技術(shù)引進(jìn)招標的過(guò)程中，正是我國政府將三峽工程左岸水輪機組整體作為招標標的進(jìn)行招標，才使得此次招標合同金額規模巨大，成為談判的重要籌碼。自主創(chuàng )新不僅是企業(yè)自身發(fā)展的需要，更是提高國家整體科技水平和綜合國力的要求，是企業(yè)承擔的重要社會(huì )責任。因此，國家對企業(yè)自主創(chuàng )新要給予必要的引導和支持。在三峽工程建設初期，我國不具備生產(chǎn)70萬(wàn)千瓦特大型水輪發(fā)電機組的能力，國家從全局和長(cháng)遠考慮，提出了“技貿結合、技術(shù)轉讓、聯(lián)合設計、合作生產(chǎn)”的方針。正是這一重大決策，奠定了三峽機組引進(jìn)消化吸收再創(chuàng )新的基礎，堅定了國內企業(yè)勇于創(chuàng )新、躋身世界一流的信心和決心，從而推動(dòng)了我國民族制造工業(yè)的發(fā)展。

　　該模式實(shí)施需要具備和充分利用國際和國內條件。

　　國際水電發(fā)展的一個(gè)趨勢是：大型水電設施在亞洲發(fā)展最快，而在北美地區近些年來(lái)基本沒(méi)有發(fā)展，進(jìn)入21世紀后還有下降的趨勢。例如，北美水電的開(kāi)發(fā)率有的達到了80%~90%，因此，不可能有大幅增長(cháng)，再開(kāi)發(fā)需要的成本投入太大。而中國目前水電開(kāi)發(fā)率僅有20%多，并且具有良好的成長(cháng)空間。因此，我國水電開(kāi)發(fā)工程對于國際大公司具有巨大的誘惑力。三峽創(chuàng )新模式的成功實(shí)施從一定程度上是充分利用有利的國內、國際條件，適時(shí)地把握了通過(guò)合作再創(chuàng )新的機遇。

　　國內必須提前具備一定的技術(shù)積累。

　　國家對三峽工程自主研發(fā)的長(cháng)期支持和技術(shù)積累，為引進(jìn)技術(shù)的消化吸收再創(chuàng )新奠定了堅實(shí)基礎。在三峽工程開(kāi)工前，相關(guān)部門(mén)圍繞三峽機電設備國產(chǎn)化、對民族工業(yè)的扶持政策等，制定了切實(shí)可行的支持鼓勵政策及措施。三峽工程的重大裝備科研攻關(guān)項目，列入“六五”到“十五”連續5個(gè)國家“五年”計劃，我國相關(guān)科研機構、院校及機電設備制造廠(chǎng)為此做了充分準備。從1983年可行性審查會(huì )到國家正式批準三峽工程開(kāi)工的十余年論證中，三峽工程的重大裝備前期科研攻關(guān)一直沒(méi)有停止。在上個(gè)世紀80年代進(jìn)行三峽工程論證時(shí)，原國務(wù)院重大裝備領(lǐng)導小組辦公室將三峽工程機電設備，列入國家重大技術(shù)裝備研制項目，組織各大制造廠(chǎng)、設計院、高校和科研院所等有關(guān)單位開(kāi)展科技攻關(guān)。先后建立了高水頭水力試驗臺進(jìn)行水輪機水力設計與模型試驗的研究；建立了1 000噸級、3 000噸級推力軸承試驗臺；進(jìn)行6 000噸級推力軸承的計算與試驗研究；總結了國內設計制造大型水電機組的經(jīng)驗；配合設計部門(mén)和論證小組提出了三峽工程的水輪機和水輪發(fā)電機的參數方案；在制造能力方面，國家通過(guò)技改計劃，投入近8億元資金，支持哈電和東電進(jìn)行技術(shù)改造，為立足于國內自主設計制造做了大量的準備。

　　需要以企業(yè)為主體，建立產(chǎn)學(xué)研合作平臺。

　　自主創(chuàng )新必須發(fā)揮企業(yè)的主體作用。自主創(chuàng )新只有堅持以企業(yè)為主體，才能在面向市場(chǎng)、面向應用中取得實(shí)效。三峽工程建設有效地利用市場(chǎng)手段，發(fā)揮業(yè)主的主導和協(xié)調作用，組織參建各方建立了科研、設計、制造聯(lián)合創(chuàng )新的團隊，形成了聯(lián)合創(chuàng )新的機制，集中力量在一些關(guān)鍵領(lǐng)域取得了重大的技術(shù)突破。一大批企業(yè)通過(guò)參與三峽工程建設，提升了自主創(chuàng )新能力。同時(shí)，自主創(chuàng )新要創(chuàng )建廣泛合作的平臺，充分利用國內外的各種技術(shù)資源，在更高的起點(diǎn)上更快地提升我國企業(yè)的自主創(chuàng )新能力。在三峽工程建設中，我們開(kāi)展了廣泛的國際技術(shù)交流與合作，引進(jìn)世界一流的施工機械和機電設備，學(xué)習借鑒全球最先進(jìn)的施工技術(shù)與管理經(jīng)驗，聘用國際一流的專(zhuān)家開(kāi)展工程咨詢(xún)，使三峽工程成為一個(gè)面向全球全方位開(kāi)放的工程，成為代表當今世界最高建設水平的水電工程。