經(jīng)過(guò)改革開放30多年，我國(guó)電力裝備制造業(yè)取得了翻天覆地的變化，形成了門類較為齊全、規(guī)模較大、具有一定技術(shù)水平的產(chǎn)業(yè)體系，為國(guó)家能源戰(zhàn)略實(shí)施和國(guó)家重大工程建設(shè)提供了技術(shù)保障和裝備支撐。

一、創(chuàng)新體系建設(shè)

電力裝備制造業(yè)是裝備制造業(yè)的重要支柱之一，是實(shí)現(xiàn)能源安全穩(wěn)定供給和國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)健康發(fā)展的基礎(chǔ)，對(duì)相關(guān)產(chǎn)業(yè)具有較強(qiáng)的輻射和帶動(dòng)能力作用。

經(jīng)過(guò)改革開放30多年，我國(guó)電力裝備制造業(yè)取得了翻天覆地的變化，形成了門類較為齊全、規(guī)模較大、具有一定技術(shù)水平的產(chǎn)業(yè)體系，為國(guó)家能源戰(zhàn)略實(shí)施和國(guó)家重大工程建設(shè)提供了技術(shù)保障和裝備支撐。

以大型火電和水電成套裝備、特高壓輸變電成套設(shè)備為代表的重大技術(shù)裝備技術(shù)性能達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，我國(guó)已經(jīng)成為名副其實(shí)的電力裝備制造大國(guó)。

因此，建立國(guó)家高端電力裝備制造業(yè)創(chuàng)新中心（以下簡(jiǎn)稱“創(chuàng)新中心”），是推進(jìn)結(jié)構(gòu)調(diào)整和轉(zhuǎn)型升級(jí)的關(guān)鍵選項(xiàng)，是創(chuàng)新體系建設(shè)的有效抓手，是實(shí)現(xiàn)電力裝備制造強(qiáng)國(guó)的必然選擇。

二、重大技術(shù)開發(fā)

（1）新疆準(zhǔn)東（高鈉高鉀）煤燃燒技術(shù)

準(zhǔn)東煤田預(yù)測(cè)儲(chǔ)量達(dá)3900億噸，是我國(guó)最大的整裝煤田。此類煤種屬高熱值燃料，但堿土金屬含量很高（灰中Na2O含量為5%～10%；CaO含量為20%～40%），具有極強(qiáng)的結(jié)渣和沾污特性，以往鍋爐在燃用準(zhǔn)東煤時(shí)出現(xiàn)了嚴(yán)重的結(jié)渣和沾污問(wèn)題，影響鍋爐的安全可靠運(yùn)行，極大地制約了準(zhǔn)東煤在煤電領(lǐng)域的使用。該技術(shù)的自主開發(fā)可為新疆準(zhǔn)東煤電基地建設(shè)提供重要支撐，對(duì)保障國(guó)家能源安全、促進(jìn)新疆煤炭資源有效利用、推動(dòng)新疆產(chǎn)業(yè)布局合理化和經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展意義重大。

（2）更高效率、趨零排放清潔煤電技術(shù)

我國(guó)能源以煤炭為主，減少煤炭利用污染事關(guān)我國(guó)可持續(xù)發(fā)展。推廣應(yīng)用煤炭加工、轉(zhuǎn)化、燃燒的清潔生產(chǎn)技術(shù)，大力發(fā)展先進(jìn)超超臨界發(fā)電，繼續(xù)深入研究整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電（IGCC）技術(shù)。掌握更高效率、趨零排放清潔煤電技術(shù)。

（3）高水分褐煤取水技術(shù)

我國(guó)褐煤儲(chǔ)量巨大，高達(dá)2118億噸，約占全國(guó)煤炭總資源量的13%。但由于褐煤煤化度低，含水量在25%～40%之間、熱值低、灰熔點(diǎn)低、易結(jié)渣，如直接參與燃燒，大量的水分在燃燒氣化的過(guò)程中吸收大量熱量，使得鍋爐效率大大降低。同時(shí)褐煤煤質(zhì)特性決定了燃煤機(jī)組廠用電率偏高、鍋爐體積龐大，極大地限制了褐煤超大型鍋爐在我國(guó)的發(fā)展?！昂置喝∷夹g(shù)”應(yīng)用于燃煤機(jī)組，一方面可提高褐煤的能量密度和機(jī)組效率，實(shí)現(xiàn)降低煤耗并減少污染物排放的目的。另一方面對(duì)于富煤缺水地區(qū)的電源基地建設(shè)具有非常顯著的經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境效益，對(duì)缺水地區(qū)的生態(tài)保護(hù)意義深遠(yuǎn)。

（4）1000MW級(jí)巨型水電機(jī)組技術(shù)

關(guān)鍵技術(shù)如下：

1）水輪機(jī)水力性能研究以水力穩(wěn)定性研究為重點(diǎn)，提高機(jī)組穩(wěn)定性。

2）轉(zhuǎn)輪可靠性及防裂紋研究，轉(zhuǎn)輪應(yīng)力分析計(jì)算，轉(zhuǎn)輪材料化學(xué)成分、熱處理與機(jī)械性能及水下疲勞試驗(yàn)研究轉(zhuǎn)輪自動(dòng)焊接工藝和材料研究，焊縫強(qiáng)度及殘余應(yīng)力消除技術(shù)研究。

3）現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試技術(shù)研究，發(fā)電機(jī)、水輪機(jī)各項(xiàng)性能測(cè)試技術(shù)研究，機(jī)組重要部件剛強(qiáng)度、軸系動(dòng)平衡、穩(wěn)定性測(cè)試技術(shù)研究，水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪葉片動(dòng)態(tài)應(yīng)力測(cè)試技術(shù)研究。

4）發(fā)電機(jī)通風(fēng)冷卻技術(shù)研究，包括蒸發(fā)冷卻技術(shù)研究，推力軸承測(cè)試技術(shù)研究；24～26kV定子線棒主絕緣和防電暈結(jié)構(gòu)研究。

5）調(diào)速、勵(lì)磁等配套自主動(dòng)控制系統(tǒng)研究。

6）機(jī)組動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)保持系統(tǒng)研究，適應(yīng)狀態(tài)檢修和遠(yuǎn)程故障診斷系統(tǒng)。

（5）大型貫流、超高水頭和可變速抽水蓄能、沖擊式水輪發(fā)電機(jī)組技術(shù)

要加強(qiáng)貫流式機(jī)組的研發(fā)工作，推進(jìn)模型試驗(yàn)臺(tái)、模型試驗(yàn)裝置等與模型開發(fā)相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)研究，研發(fā)高性能水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪，研制更大容量的徑軸向推力軸承，解決大容量貫流式機(jī)組的通風(fēng)冷卻等問(wèn)題。研制75MW級(jí)及以上燈泡貫流式機(jī)組，并針對(duì)潮汐發(fā)電開展海水條件下的結(jié)構(gòu)和材料防腐、防鹽、防海生物等研究。

在抽水蓄能機(jī)組方面，深入研究大容量高水頭水泵水輪機(jī)水力設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)優(yōu)化及剛強(qiáng)度分析，轉(zhuǎn)輪動(dòng)態(tài)特性及可靠性分析技術(shù)，水泵水輪機(jī)工況轉(zhuǎn)換與過(guò)渡過(guò)程研究，大容量雙向推力軸承設(shè)計(jì)和制造，發(fā)電電動(dòng)機(jī)調(diào)速技術(shù)和大型雙軸承勵(lì)磁發(fā)電電動(dòng)機(jī)的研制，水泵水輪機(jī)密封材料和結(jié)構(gòu)研究，大型高壓球閥關(guān)鍵技術(shù)研究等。大型抽水蓄能水電機(jī)組的研制需要在以上方面取得突破，以提高我國(guó)抽水蓄能機(jī)組的技術(shù)水平，創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

（6）工業(yè)余熱余壓利用技術(shù)

實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排、提高能源利用率的目標(biāo)主要依靠工業(yè)領(lǐng)域。處在工業(yè)化中后期階段的中國(guó)，工業(yè)是主要的耗能領(lǐng)域，也是污染物的主要排放源。我國(guó)工業(yè)領(lǐng)域能源消耗量約占全國(guó)能源消耗總量的70%，主要工業(yè)產(chǎn)品單位能耗平均比國(guó)際先進(jìn)水平高出30%左右。因此，深入研究工業(yè)余熱余壓利用技術(shù)意義重大。在余熱利用方面重點(diǎn)研究熱交換技術(shù)、熱功轉(zhuǎn)換技術(shù)、余熱制冷制熱技術(shù)。工業(yè)的余壓利用主要用螺桿膨脹機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)余壓的回收利用。余熱余壓資源利用潛力仍很巨大，企業(yè)要深度挖掘節(jié)能潛力，提升能效水平。

（7）城鎮(zhèn)廢棄物無(wú)害化處理技術(shù)

政府主導(dǎo)，社會(huì)參與。強(qiáng)化政府責(zé)任，加大公共財(cái)政投入，完善財(cái)稅優(yōu)惠政策；引入市場(chǎng)機(jī)制，充分調(diào)動(dòng)社會(huì)資金參與城鎮(zhèn)廢棄物無(wú)害化處理設(shè)施建設(shè)和運(yùn)營(yíng)的積極性。因地制宜，科學(xué)引導(dǎo)?？紤]不同地區(qū)的實(shí)際情況，加強(qiáng)分類指導(dǎo)，堅(jiān)持集中處理與分散處理相結(jié)合。按照“減量化、資源化、無(wú)害化”的原則，因地制宜選擇先進(jìn)適用的技術(shù)。

（8）能源裝備領(lǐng)域電力電子應(yīng)用技術(shù)

電力電子技術(shù)已廣泛應(yīng)用在輸配電領(lǐng)域，目前，由于缺乏基礎(chǔ)性、共性技術(shù)研究，制約了高端產(chǎn)業(yè)發(fā)展，因此，建立電力電子裝置級(jí)基礎(chǔ)研發(fā)平臺(tái)很有必要。研發(fā)平臺(tái)旨在建立面向輸配電領(lǐng)域電力電子裝置的基礎(chǔ)性、共性技術(shù)研發(fā)，形成底層技術(shù)、核心技術(shù)、外圍技術(shù)構(gòu)架的標(biāo)準(zhǔn)、專用技術(shù)模塊，配備可視化的開發(fā)環(huán)境，結(jié)合電源側(cè)、負(fù)荷側(cè)的特點(diǎn)，智能裁剪技術(shù)模塊，形成專有產(chǎn)品。平臺(tái)技術(shù)有利于縮短研發(fā)周期、提升產(chǎn)品質(zhì)量，適宜在行業(yè)內(nèi)推廣，提升行業(yè)的整體水平，引領(lǐng)企業(yè)向高端裝備發(fā)展。

（9）超導(dǎo)材料在能源裝備行業(yè)應(yīng)用技術(shù)

超導(dǎo)材料給能源裝備行業(yè)帶來(lái)了質(zhì)的飛躍，加快研究超導(dǎo)材料在能源裝備行業(yè)的應(yīng)用，將會(huì)使得許多過(guò)去無(wú)法實(shí)現(xiàn)的電工設(shè)備由于采用超導(dǎo)技術(shù)而成為現(xiàn)實(shí)。應(yīng)深入研究超導(dǎo)材料在超導(dǎo)輸電電纜、超導(dǎo)變壓器、超導(dǎo)電動(dòng)機(jī)、超導(dǎo)發(fā)電機(jī)、超導(dǎo)故障限流器等領(lǐng)域的應(yīng)用。

（10）基于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的設(shè)備運(yùn)維技術(shù)、全壽命周期資產(chǎn)管理技術(shù)

建立面向高壓輸變電設(shè)備在線運(yùn)維管理的信息模型；基于先進(jìn)傳感技術(shù)的監(jiān)測(cè)裝置，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化傳輸；開發(fā)基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的設(shè)備實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)測(cè)和運(yùn)維管控平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)高壓輸變電設(shè)備實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)、狀態(tài)分析、故障診斷、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、維修決策等功能，實(shí)現(xiàn)高壓輸變電設(shè)備的在線運(yùn)行的智能化管理，提升電網(wǎng)設(shè)備的運(yùn)維一體化、檢修專業(yè)化、狀態(tài)管理精益化水平。

采用數(shù)字監(jiān)測(cè)傳感技術(shù)，獲取加工過(guò)程中的各類工件質(zhì)量信息和工況物理數(shù)據(jù)。建立完善的監(jiān)測(cè)工序模型與質(zhì)量控制模型。實(shí)現(xiàn)對(duì)各種質(zhì)量信息和工況信息的準(zhǔn)確獲取和描述。構(gòu)建工藝系統(tǒng)的仿真模型，建立制造過(guò)程質(zhì)量預(yù)測(cè)模型，通過(guò)質(zhì)量預(yù)監(jiān)控技術(shù)對(duì)預(yù)測(cè)模型進(jìn)行監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)制造過(guò)程的事前預(yù)控制。研究質(zhì)量信息在設(shè)計(jì)、制造、試驗(yàn)和運(yùn)行全生命周期各階段演化、耦合和傳播的規(guī)律，采用質(zhì)量數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)分析手段，進(jìn)行質(zhì)量信息的全生命周期追溯與制造過(guò)程動(dòng)態(tài)調(diào)整，實(shí)現(xiàn)輸變電產(chǎn)品制造過(guò)程閉環(huán)數(shù)字化質(zhì)量控制。

（11）數(shù)字化制造下的質(zhì)量管理技術(shù)

深入研究數(shù)字化制造業(yè)的質(zhì)量管理技術(shù)，分析數(shù)字化制造技術(shù)對(duì)制造業(yè)產(chǎn)生的改變，通過(guò)仿真、3D等先進(jìn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品技術(shù)創(chuàng)新；通過(guò)并行工程、信息平臺(tái)的利用，提高生產(chǎn)效率；通過(guò)數(shù)字化智能化制造，提升質(zhì)量管理水平，提高產(chǎn)品質(zhì)量。

要以計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)為手段，覆蓋產(chǎn)品全生命周期、全過(guò)程的質(zhì)量信息，通過(guò)對(duì)質(zhì)量信息的采集、存儲(chǔ)、整理、分析，來(lái)監(jiān)督、控制和決策各個(gè)部門的質(zhì)量行為，實(shí)現(xiàn)全面質(zhì)量管理，從而保證產(chǎn)品質(zhì)量。制造一個(gè)產(chǎn)品的信息量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)產(chǎn)品本身。如何收集數(shù)據(jù)，收集什么樣的數(shù)據(jù)，如何利用數(shù)據(jù)，是數(shù)字化制造時(shí)代質(zhì)量管理要研究的主要內(nèi)容。數(shù)據(jù)管理是質(zhì)量信息管理的基礎(chǔ)，是進(jìn)行技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)管理、生產(chǎn)過(guò)程管理、顧客關(guān)系管理等一系列管理的前提。

（12）輸變電設(shè)備數(shù)字仿真

現(xiàn)有的仿真工具可以有效輔助產(chǎn)品某個(gè)功能單元的設(shè)計(jì)任務(wù)，能夠很好地解決大部分單學(xué)科的分析評(píng)估問(wèn)題，卻很難處理涉及多學(xué)科交互的復(fù)雜仿真問(wèn)題。

目前, 面向輸變電設(shè)備產(chǎn)品設(shè)計(jì)的仿真技術(shù)已逐步從局部應(yīng)用( 單學(xué)科、單點(diǎn)）擴(kuò)展到系統(tǒng)應(yīng)用（多學(xué)科、全生命周期） ,并相應(yīng)地產(chǎn)生了許多用于指導(dǎo)應(yīng)用的新技術(shù)和新理論, 仿真技術(shù)為復(fù)雜產(chǎn)品的設(shè)計(jì)開發(fā)提供了強(qiáng)有力的工具和手段。

當(dāng)前各應(yīng)用領(lǐng)域?qū)Ψ抡婕夹g(shù)提出了許多新的要求，主要表現(xiàn)在以下方面：

1）提高仿真的逼真性、可靠性和精確性；

2）提高建模與仿真的效率；

3）改進(jìn)仿真系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)。

為解決以上要求，需要重點(diǎn)發(fā)展：系統(tǒng)仿真，主設(shè)備結(jié)構(gòu)、電磁、流體、多物理場(chǎng)仿真，電子設(shè)備及電力電子設(shè)備的動(dòng)態(tài)仿真，產(chǎn)品性能仿真優(yōu)化。

（13）能源裝備行業(yè)智能制造、綠色制造技術(shù)

目前電工電器行業(yè)的過(guò)剩產(chǎn)能已經(jīng)達(dá)到了市場(chǎng)需求的一倍以上。嚴(yán)重的產(chǎn)能過(guò)剩導(dǎo)致市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)加劇，行業(yè)盈利能力大幅度下降。如何增強(qiáng)行業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力，如何增大行業(yè)的盈利能力，從而保證行業(yè)良性發(fā)展，需要提高電工電器產(chǎn)品核心技術(shù)和制造水平。主要包括以下幾個(gè)方面的內(nèi)容：

1）高性能化。智能制造裝備性能將不斷提高，即表現(xiàn)為高速度、高精度、高功能性，并便于操作和維修。

2）智能化。智能化是智能制造裝備的重要發(fā)展趨勢(shì)，主要表現(xiàn)在裝備能根據(jù)用戶要求完成制造過(guò)程的自動(dòng)化，并對(duì)制造對(duì)象和制造環(huán)境具有高度適應(yīng)性，實(shí)現(xiàn)制造過(guò)程的優(yōu)化。

3）集成化。智能制造裝備正向技術(shù)集成、系統(tǒng)集成的方向發(fā)展，主要體現(xiàn)在生產(chǎn)工藝技術(shù)、硬件、軟件與應(yīng)用技術(shù)的集成及設(shè)備的成套，同時(shí)還體現(xiàn)在生物、納米、新能源、新材料等跨學(xué)科高技術(shù)的集成，從而使裝備得到不斷提高和升級(jí)，甚至發(fā)生深刻變化。

4）綠色化。資源、能源的壓力，使裝備必須考慮從設(shè)計(jì)、制造、包裝、運(yùn)輸、使用到報(bào)廢處理的全生命周期中，對(duì)環(huán)境負(fù)面影響極小，資源利用率極高，并使企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益協(xié)調(diào)優(yōu)化。綠色制造是提高智能制造裝備資源循環(huán)利用效率和降低環(huán)境排放的關(guān)鍵途徑。

三、試驗(yàn)?zāi)芰ㄔO(shè)

1）建立大型煤燃燒試驗(yàn)臺(tái)。

2）建立660MW/25.4MPa /600℃/600℃機(jī)組用安全閥試驗(yàn)臺(tái)。

3）建立300MW F 級(jí)重型燃?xì)廨啓C(jī)試驗(yàn)驗(yàn)證平臺(tái)。

4）建立第三代核電設(shè)備試驗(yàn)驗(yàn)證及安全性鑒定平臺(tái)。

5）建立500kV及以上大容量變壓器突發(fā)短路試驗(yàn)裝置。

6）建立電器設(shè)備三高、濕熱、地震等特殊環(huán)境試驗(yàn)平臺(tái)。

7）多端直流工程技術(shù)與裝備的開發(fā)、研制及應(yīng)用等。

8）完善與行業(yè)發(fā)展相適應(yīng)的能源裝備標(biāo)準(zhǔn)、檢測(cè)、認(rèn)證體系。

四、結(jié)束語(yǔ)

高質(zhì)量是制造業(yè)由大變強(qiáng)的主要途徑，也是重要標(biāo)志之一。質(zhì)量從市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的角度反映出國(guó)家的整體實(shí)力，它既是企業(yè)和產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的體現(xiàn)，也是國(guó)家和民族文明程度的表征；既是科技創(chuàng)新、管理能力、勞動(dòng)力素質(zhì)等因素的集成，又是法治環(huán)境、文化教育、誠(chéng)信建設(shè)等方面的綜合反映。

強(qiáng)調(diào)實(shí)施質(zhì)量強(qiáng)國(guó)在實(shí)現(xiàn)“三步走”的戰(zhàn)略目標(biāo)中具有重要的意義，質(zhì)量在建設(shè)質(zhì)量強(qiáng)國(guó)進(jìn)程中發(fā)揮著決定性的作用：質(zhì)量升級(jí)是產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化、經(jīng)濟(jì)發(fā)展升級(jí)的重要途徑。我國(guó)制造業(yè)面臨國(guó)內(nèi)外“雙重?cái)D壓”的形勢(shì)，要求由數(shù)量速度型向質(zhì)量效益型轉(zhuǎn)變，其核心是要推動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)“質(zhì)”的跨越。擴(kuò)大內(nèi)需，穩(wěn)定消費(fèi)是經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的基礎(chǔ)，伴隨著需求的變化，對(duì)質(zhì)量的要求與日俱增。增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)能力，質(zhì)量是贏得國(guó)際市場(chǎng)的根本途徑。市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)是競(jìng)爭(zhēng)的經(jīng)濟(jì)，競(jìng)爭(zhēng)主要靠產(chǎn)品、價(jià)格和服務(wù)等，因此，產(chǎn)品在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中的競(jìng)爭(zhēng)歸根到底是質(zhì)量的競(jìng)爭(zhēng)。制造質(zhì)量是提高生活質(zhì)量的物質(zhì)基礎(chǔ)與保障，關(guān)系人民群眾的切身利益，經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展史實(shí)質(zhì)上就是質(zhì)量不斷提高的奮斗史。綜上所述，質(zhì)量在實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的中國(guó)夢(mèng)中將起決定性作用。