华体会备用网在线讯:浙江省仙居县，千嶂叠翠，清流急湍，风光旖旎，素有“神仙居所”的美誉。眼下正值阳春三月，油菜花点缀起片片金黄，粉红的桃花吐蕊争艳。在梧桐山下，永安溪畔，国网新源控股有限公司仙居抽水蓄能电站建设工程正如火如荼地施工。进入埋深达450多米的地下厂房，呈现在眼前的是紧张繁忙的机组调试场面。1号机组即将进入并网发电阶段，电站建设迎来最关键的时期。
仙居电站总经理姜成海介绍说：“仙居电站安装了4台大型抽水蓄能机组，单机容量目前全国最大，达37.5万千瓦，并且全部具有我国自主知识产权。”单机容量37.5万千瓦机组的安装应用，树立了我国抽水蓄能事业新的里程碑。
可就在10年前，我国抽水蓄能领域相关技术研究还是一片荒漠，抽水蓄能电站的设备全部是舶来品。
摘下水电“皇冠上的明珠”，破解水泵水轮机双向运行难题
“因为需要双向运行，而且工况转换复杂、运行水头高、设备转速高，抽水蓄能机组的设计、制造难度远高于常规水电机组。”国网新源公司副总经理高苏杰说。设备依靠进口，曾是制约我国抽水蓄能发展的关键点，若想解决这一问题，必须实现设备国产化，破解抽水蓄能机组双向运行难题。
水泵水轮机是需要翻越的第一座大山。水泵水轮机是水泵与水轮机的结合，可以实现水泵抽水储能，又可以化身为水轮机拖动发电机发电，是抽水蓄能电站最核心的设备。实现这种功能上的“可逆”，依靠的是它正反双向运行的独特能力。
“双向运行听上去简单，但做起来极难。就好像是一只鸡，让它兼具公鸡与母鸡的功能，既能下蛋，还能打鸣。”国家科技支撑计划“大型抽水蓄能机组成套设备研制”课题负责人覃大清解释说，“了解流体力学的人都清楚，水泵和水轮机的水力特性是完全相反的，依靠常规设计手段难以兼顾设备的稳定性和效率，所以有人把水泵水轮机水力设计比喻为水电技术领域‘皇冠上的明珠’。国外一般采取在转轮上安装非同步导叶的机械手段提升设备稳定性，但是治标不治本。设备结构复杂，整体安全性降低，有时还会引发剧烈振动，导致机组无法并网。”
为了破解这一世界性难题，研究人员用了2年时间，通过对几十个水泵水轮机模型和上百种设计方案的分析论证和试验，制定了以水泵与水轮机特性并行迭代的水力优化设计方法，采用水力手段，从根本上保障了水泵水轮机双向运行的稳定性。此外，依托国家973计划“水力发电设备前沿技术研究”等科研课题研究，研究人员还研发出降低水泵水轮机无叶区压力脉动方法、混流式水泵水轮机长短叶片转轮等独创技术，获得5项发明专利。在保证稳定性的同时，实现了水泵水轮机效率的同步提高。
依靠这些技术成果，我国首个完全自主设计研制的安徽响水涧抽水蓄能电站水泵水轮机真机模型，成功通过了瑞士洛桑中立试验台的模型验收试验，最优效率达94.28%。哈尔滨大电机研究所所长李正说：“响水涧水泵水轮机的成功研制，标志着我国在该领域的研究已经处于国际领先水平。”
