湖南：绿色“驱动”水轮机转型升级

华声在线8月25日讯（吴涛） 升级改造后的绿色水轮机不但破解了油管断裂难题，还根除了漏油对河流的污染隐患，每年还能节省90%以上的操作用油量以及1万度厂用电……湖南联诚程江口发电有限公司总经理黄忠武没有想到，新引入的颠覆性黑科技加码经济，赋能生态,迅速实现了“双效双赢”，也为我国小水电的可持续运营树立了新范本。

图1 湖南小东江风景

科技引领，留住此城青绿

 悠悠耒水和青山相映成趣，阳光下的水面泛起一层层涟漪。远处的小东江上正升起层层薄雾，若隐若现，渔夫划着小舟摇曳在湖上，犹如一幅水墨画，恍如仙境。

 资兴这座城因水而兴，水城共融，素有“最美中国水城”之称，境内的东江湖不仅是郴州市100余万人的集中水源地，更是国家重点生态环境保护湖泊、国家战略水源地。

 太阳能从广袤无垠的大海中吸收水分，经过迁徙、净化、聚集飘落到小东江领域，使其成为“千条江河归大海”的水文循环中的一员。作为可再生的清洁能源，水能利用最终将融入江河这个承载人类文明的生态圈，因此生态环境保护至关重要。

靠山吃山，靠水吃水。小东江流域的资兴市聚水生财、做活水文章，171座小水电站星罗棋布，如同一颗颗“珍珠”散落在山水的怀抱中，一台台水轮机在碧波的推动下飞速旋转，发出低沉的嗡嗡声。

水力发电的核心装备是水轮机，按照耒水流域的水文条件，最优的选择是使用转桨式水轮机，但转桨式水轮机用油量大，结构复杂，经计算，资兴程江口水电站的一台5.3m直径的水轮机轮毂用油量约为4.2吨，两台机组共8.4吨，可以想象耒水流域的水轮机有一座数百吨的油库浮在耒水流域中上游，并且每年有10%左右的油量损耗，一旦有渗漏油量渗入河道，将会对耒水流域造成一定的污染威胁。既要充分利用水能，又要留住此城青绿，不得不在科技创新上做文章。

破解痛点，绿色发展升级

随着我国生态文明建设步伐的加快，保护和发展同频共振成为时代主题。2016年中央1号文件提出发展绿色小水电，2020-2022年水利部多次召开会议，讨论“十四五”期间小水电绿色改造和现代化提升工作思路。

绿色是小水电发展的底色，也是其转型升级的路径。2000年以来，国际上一些技术先进的公司，比如奥地利的ANDRITZ公司，德国VOITH公司，日本的TOSHIBA公司都把眼光聚焦在转桨式水轮机少油和漏油上，他们提出了提高油压和轮毂无油化的设计理念并且获得了成功的应用。

出于对家乡的水环境的热爱和对黑科技的敏感，湖南联诚能源发展有限公司了解到国际的发展趋势和国内的相关领域的科技成果，决定采用超过国外最先进水轮机环保水平的“无油水轮机”，这是人类破天荒的一个新举动，是对环保的责任担当，也是至1913年转桨式水轮机发明以来一次颠覆性的创新。通过与深圳一家不起眼的小公司深圳市恩莱吉能源科技有限公司的共同探讨，实地考察，理论边界条件的适用性分析后，最终确定了以资兴市程江口水电站为突破口，应用无油的转桨式水轮机实现绿色的转型升级。

图二：湖南联诚程江口发电有限公司总经理黄忠武察看绿色水轮机 

程江口水电站位于湘江一级支流耒水中游，地处资兴市唐洞街道程江村，是以发电为主，兼有航运、提灌等综合效益的低水头径流式电站。电站于2008年3月竣工验收，投入发电。电站装机2台，总装机容量为2.5万kW，工程总投资2.3个亿，设计年发电量9072万kW.h。该电站全面践行“生态文明、人水和谐”的发展理念，不断提质增效，加速设备升级改造，筑牢安全防线，相继被授予绿色小水电示范电站”和“农村水电站安全生产标准化二级单位”荣誉称号，成为湖南生态保护与经济发展、清洁能源科学开发利用的“绿色样板”。

为保护这一城碧水，满足东江湖国家5A级景区、国家战略水源地对水质和生态方面的要求,2023年初，湖南联诚程江口发电有限公司邀请深圳市恩莱吉能源科技有限公司对一台12500千瓦环保型无油水轮机进行生态环保技术升级改造。

“无油转桨式水轮机，在结构上取消了操作油管，将接力器与受油器组合成一体，外置于发电机轴端，这项独有的技术创新显著节省了运维成本，也解决了漏油隐患。”程江口水电站站长陈勋禄表示，“改造后的机组自今年1月投入运行后，已经安全运行了7个月！”

“转桨式水轮机转轮漏油对河充的污染已经引起了国内外重视，为了更好地兼顾社会、经济、生态效益，程江口水电站未雨绸缪，引入了这一颠覆性技术。”湖南联诚程江口发电有限公司总经理黄忠武表示，除了生态环保因素之外，卡普兰结构的水轮机结构复杂，运维费用高。他算了一笔账，该站装机2x12500千瓦的水轮机操作油管最初半年断一次，后来经技改后两至三年断一次，虽延缓了使用周期，但没从根本上解决问题。为此，该电站不得不花费大量的运行维护费用，“一根油管大概10多万元，更换一次至少要三四十天，由此造成的发电损失每天高达10万元。”

绿色制造，应用前景广阔

联诚集团相关负责人表示，程江口水电站的12.5兆瓦轮毂无油桨式水轮机，是当时全国最大的绿色生态无油型水轮机，它的无油化改造成功，杜绝了过去轴流转桨式水轮机漏油造成的水污染，保护了水生态环境，提高了水电站的发电效率和稳定性，标志着我国在环保型绿色水轮机技术应用达到世界先进水平行列，是水轮机绿色转型升级的里程碑事件。

从国家“十四五”规划，到湖南省产业规划，小水电转型升级符合国家、地区对于水电行业的布局以及产业升级的总体需求。为了减轻污染环境风险和提高经济效益，近年来湖南省水利部门积极推进水电技术进步，竭力寻求水轮机的先进生态环保技术，对科技创新环保技术进行扶持。

大海东去，无非耒水涟漪。洣水干流上的衡东县甘溪水电站，湘江支流的耒水枫水滩水电站、耒中水电站，澧水小渡口泵站，道县陆洲水电站，茶陵青年电站……近年来，一座座绿色生态水电站在湖南相继改造成功并顺利投入运行，也为其他类似水电站提供借鉴和参考。

湖南水电行业相关专家认为，我国小水电行业正逐步向绿色化、节能化和可持续发展阶段迈进，无油水轮机技术为水电站安全、高效、生态、绿色可持续发展指明了出路，也是其未来转型升级的必由之路。

（一审：杨露 二审：蒋俊 三审：王亚奇）