1.5 中国水电设备产业发展中存在的主要问题

1.5.1 产能过剩问题

2002年，国务院批准“十五”期间在全国建设400个水电农村电气化县，这时恰逢“电荒”发生，小水电投资建设也由此进入高潮。广东、福建、湖南、四川等省相继有投资者开始“跑马圈河”，小水电建设达到了空前的速度。有业内人士说，“当时投资开发小水电是一本万利，加之地方政府给予的优惠政策，所以引发了如此疯狂的效应”。水电的“跑马圈河”、无序开发等问题，在20世纪末和21世纪初的若干年内存在且问题比较严重。据统计，2006年前的五年期间，福建省建设小水电1642座，其中违规建设的达327座。云南省2003年的小水电在建规模为216万kW，其中新开工185万kW，创下了该省历史之最。河北省平山县，当地仅60余km的卸甲河河道上，分布6座水电站。四川省石棉县小水河，全长34km的河道两岸，大大小小已建和在建的水电站达17座之多，平均每2km就有一座。在湖北，神龙架林区所建的百余座水电站，导致神龙架河断流。

不仅小水电，大中型水电也同样存在上述问题。这主要是由于水资源管理和水能开发管理脱节，水电资源的有偿使用问题没有解决造成的。水资源对水电开发商来说，是一个无需付费的资产，在大江大河上建坝截水即自动拥有水资源使用权，有投资者甚至把建造水电站形容为造了一台印钞机。水电站一旦建成，基本不消耗原材料，水电开发的回报率极为可观。在电力投资体制多元化之后，我国仍在沿用以项目管理代替资源管理的办法管理水电开发，导致各投资主体在利益驱动下疯狂抢占水能资源，为此而不惜破坏环境，损害上下游利益，损害当地农民利益。

在这段时期内，巨大的市场给水电设备制造业带来了前所未有的机遇和空前的繁荣局面。我国水电的超高速发展导致了水电设备市场需求旺盛，并导致设备制造厂家遍地开花，水电设备制造业的产能快速膨胀。这期间，很多主机厂都通过更新改造不同程度地扩大了生产能力。同时由于企业进入水电设备制造行业“无门坎”或“低门坎”，且政府和行业协会管理不到位，一些外行业厂家也纷纷涉足水电设备制造业，希望从中分得一杯羹。但这些企业缺少专门人才，没有成熟的生产流程和管理经验，不具备基本的生产条件，产品质量难以得到根本保障。还有一些水电设备企业是由原来的设备制造企业改制后分化出来的人员建立的，他们购买或租用几台陈旧的设备，设计上东拼西凑，加工上偷工减料，导致产品质量低劣，虽然一时满足了业主的工期要求，但运行安全及效益根本无法保证。

“水电热”出现了过度开发、无序开发和管理缺位，带来了一连串问题，比较突出的有：①原有生态环境被破坏，河床干涸，河道坍塌，甚至引发泥石流和滑坡等地质灾害；②资源被炒作、浪费，“四无”电站纷纷上马；③上下游、左右岸和地区间利益关系难协调，水事纠纷不断。资料表明，20世纪90年代以来，数万座小水电疯狂上马，给环境造成极大破坏，不少河道面临断流。

对此，国家加大了宏观调控力度，遏制了水电建设失控的过热和火爆态势，市场开始由“热”变“冷”，水电建设速度开始减缓。受制于移民、环境和安全问题，大量水电项目被叫停，水电项目开工明显低于前期规划值。在“十一五”规划中，列举的重点开工水电站有33座，装机容量为7402万kW，但截至2009年年底国家只核准水电站11座，核准开工水电站数量占比仅33%，装机容量占比仅27%。

水电市场的紧缩，使水电设备制造企业出现了“缺米下锅”的现象。水电设备市场需求减少了，而生产厂家却增加了，生产能力也提高了。由于产能大于需求，“僧多粥少”，竞争激烈的中小水电设备制造业开始陷入了困境，造成了我国水电设备产品相对于水电开发速度的阶段性产能过剩的局面。

我国水电设备制造业经过多年的发展，基本上可以满足我国水电建设的需要。但在大型水电机组及一些高端水电附属设备方面，我国技术与国际先进水平仍有较大的差距。这导致我国一方面需要引进大型和巨型常规机组、抽水蓄能机组及高端附属设备，另一方面国内中小水电设备供给能力过剩、企业生产任务不足。由此可见，我国水电设备制造业产能过剩是相对的。

1.5.2 产品质量问题

1. 水电设备存在的主要质量问题

水电站动力设备是水电站发电的“心脏”部件，设备的质量是保证水电站正常安全运行的重要因素。国家对产品质量十分重视，1980—1982年，水电部在国家机械工业委员会的安排下，组织有关单位，对已运行的大中型水电站进行了广泛的调查，调查范围包括水轮机、引水阀、发电机、自动励磁调节装置、调速系统与自动化元件。这是新中国成立以来的第一次较大规模、全面而系统的调查，水电部以《水电设备质量情况的汇报》对主要调查情况进行了总结。《水电设备质量情况的汇报》将水电设备存在的主要质量问题归结为如下几方面：

（1）大型铸件的毛坯质量差，部件材质不能满足要求 转轮等各种铸件毛坯普遍存在着夹砂、气孔、疏松、裂缝等缺陷，有的还十分严重。调查显示，约有80%以上的水轮机有不同程度的裂缝，小修、大修都要不断检查处理。铸件的力学性能、化学成分有的也不能保证。

（2）产品加工粗糙，零部件差错多 大部分部件运到工地后都要经过修理、再加工，甚至重做或返厂重修。例如转子磁轭冲片，要动员大量人力对毛刺、鼓包、锈蚀进行打磨处理。据一些安装队估算，处理厂家部件缺陷所占的工时一般要占总安装工时的20%～30%。

（3）机组性能差，部分机组达不到原设计保证值 比如，对18台水轮机进行效率实测，结果将近一半的水轮机最高效率低于保证值；水轮机的空蚀、振动、磨损问题突出；国产水轮机的稳定性较差等。

（4）一些结构部件的“常见病”长期没有得到改进 比如，轴承与密封，普遍“三漏”严重；导水机构的剪断销剪断频繁；由于结构设计与加工质量等问题，很多连接部件发生脱落事故；大型发电机轴承经常发生温度高和烧瓦事故等。

（5）配套设备差 如球阀与蝶阀大部分不好用；国产调速器，尤其是电调问题较大；与调速器配套的油压装置，较普遍地存在各种阀门动作不灵、卡涩、漏油、磨损等问题；事故配压阀，大部分电站反映应用效果不好等。

（6）机组自动化水平低，自动化元件动作不灵，事故频繁 水电站的自动化元件质量问题十分突出，导致长期以来电站自动化水平难以提高。

这次水电设备质量大调查总结出水电设备存在的主要问题与缺陷，其中水轮机铸造、加工、工艺、材质等方面的主要质量问题见表1-6。

这次质量大调查暴露出的水电设备质量问题引起了设备设计、制造、安装、运行、维护等各方面有关人员的普遍重视，大大促进了水电设备综合质量的提高。

机械工业部中小水电设备产品质量监督检测中心于1994年对中小型水轮机调速器产品质量进行国家监督抽查；1996年对中小型水轮机产品质量进行国家监督抽查；1997年对中小型水轮发电机励磁装置产品质量进行国家监督抽查，合格率达到93.3%，达到了较好的水平。多次产品质量抽查，引起企业领导、各级管理职能部门和全体职工对产品质量的重视，促进了产品质量的不断提高。

2. 大型混流式水轮机运行质量大调查

20世纪90年代以来，国内一些大型水电站相继发生水轮机在运行过程中转轮受到损坏的情况，叶片出现裂纹，被迫停机维修，给电力生产造成损失，也给水电事业发展带来负面影响。2002年，为了借鉴国内一些水电站处理混流式水轮机运行过程中暴露出来的问题的经验，对照检查三峡左岸水电站机组在设计、制造、安装和运行中可能存在的隐患，及时采取措施，或为可能出现的问题提出解决预案，以保证三峡工程首批机组安全稳定运行，并为右岸水电站机组招标采购积累经验，三峡总公司技术委员会组织国内专家组成调研组对10个装设混流式水轮机的水电站进行调研。大型混流式水轮机运行中出现的主要问题见表1-7。

参加调研的10个水电站已投入运行的44台水轮机的运行状况表明：设计上避免共振、制造过程中保证质量、运行时避开振动区运行，是根据混流式水轮机的固有特性保证机组长期稳定运行，保证转轮和其他结构件不出现裂纹的关键。参加调研的10个电站的机组，都在某些方面与三峡左岸电站机组有相似之处，调研的结果为人们重新认识三峡水电站机组，也为如何给三峡左岸电站机组稳定运行提供预案奠定了基础。基于以上调研结果，调研组从避免发生共振、避开振动区运行、保证制造质量和安装质量、加强设备现场测试工作这4个方面提出了三峡左岸电站机组稳定运行的建议。此外，还提出了三峡右岸电站水轮发电机组招标采购文件编制的建议，包含水轮机参数、水力设计、机组段尺寸和安装高程、主要部件的结构强度、泥沙磨损的防护、三峡右岸水电站发电机冷却方式等多个方面。在未来大型水电站的建设中，调研结果也将为大型混流式水电机组的设计、制造、安装和运行提供参考，以便及时发现问题、解决问题、消除隐患，保证大型水电机组的安全稳定运行。

3. 质量问题存在的原因

水电设备产品质量问题的表现是多样的，但是造成质量问题的原因不外乎以下几方面：制造企业对产品质量不重视、质量控制不严格，设计、生产装备及加工制造工艺水平低，标准水平低且标准执行力度不够等。

（1）水电设备制造企业对产品质量不重视、质量控制不严格 我国很大一部分中小型水电设备制造企业不重视产品的质量管理与控制，大多将研发能力、生产能力以及销售能力作为企业发展的核心，在研发设计能力的提高、生产能力的扩大以及销售网络的建设等方面投入的资金和人力比较多，而忽视了对产品质量的控制及监管。由于企业不重视质量管理工作，使得质量管理部门在整个企业中处于弱势地位，人员少，资金投入不够，质量管理能力的发展与企业生产能力的发展以及企业整体的发展不匹配。多数企业更在乎产量、生产进度、工期及成本，在产品制造过程中及制造完成后，不按照设备属性进行质量控制、检测试验。有的企业即便发现了问题，但为了生产进度和成本，也不对质量问题进行处理。另外，企业对员工培训不重视，没有建立专门的员工培训机制，这必然导致员工的整体水平不高，没有良好的职业习惯，质量意识淡薄，理论知识和操作技能都有待提高。

（2）我国水电设备技术标准和欧美等发达国家相比，水平偏低，且标准执行不严格 为保证设备在设计、制造、安装、运行中获得高质量，在质量管理中必须采用先进的技术标准。国外对美国标准、德国标准、日本标准都比较信任，对中国标准则知之甚少。究其原因，首先是因为我国是发展中国家，在国际市场竞争中是后来者，产品在慢慢被接受，标准还比较落后。我国工业产品标准整体水平与发达国家相差10～15年，产品标准受制于人的被动局面仍然没有根本改变。其次，我国在执行标准方面远不如德国、日本等发达国家严格，这必然导致产品存在一些质量问题，并反过来降低我国标准的地位。我国大多数水电设备制造企业对标准执行不严格，执行力度不够。比如，有些水电设备制造厂对进厂的板材不按规定进行超声检测，甚至有的在超声检测发现板材缺陷后，考虑到成本问题，不严格执行报废程序，没有重新采购材料；对焊接工人和无损探伤人员不严格执行持证上岗，认为“有经验”或者“培训过”就行；对焊接工艺评定的执行力度不够，甚至存在“焊接工艺是应付检查的”的错误思想，焊接过程不严格按照焊接工艺规程执行等。

（3）设计、工艺、生产装备及加工制造技术水平落后于产能、产量要求 随着我国水电资源的大规模开发，很多水电设备制造企业不同规模地扩大产能，还有很多不具备生产条件和资质的企业加入到中小型水电设备的制造队伍之中。仅2004年5月至2005年6月水电设备分会就新增了34家企业。与东电和哈电两个国家重点支持的大型水电设备制造厂商相比，作为第二梯队的水电设备制造企业大部分属于中小型企业，技术水平落后很多。大多数中小型水电设备企业把主要精力用在占市场、做订单上，无力解决制约企业发展的技术问题，很难改进工艺和进行技术改造、创新。有些中小型制造厂设备陈旧，工艺技术落后，技术开发能力较低和技术储备不够，信息化技术投入不足，甚至至今不能全面推广应用CAD、CAM技术。国际上普遍采用五轴数控镗铣床等先进加工设备加工水轮机叶片等关键部件，国内部分水电设备企业至今无此类设备，仍以传统工艺技术为主，产品质量水平难以提高。

1.5.3 知识产权保护问题

自20世纪90年代以来，随着知识经济的迅猛发展、经济全球化进程的加快，知识产权已经成为决定一个国家和地区经济发展的重要因素。进入21世纪以来，知识产权制度已成为国家发展战略的重要组成部分，世界上发达国家纷纷制定国家知识产权战略，许多国家把知识产权从原来的法律范畴提升到国家发展战略的宏观高度，把加强知识产权工作作为在科技、经济领域夺取和保持竞争优势的一项重要战略。从市场应用角度来看，一旦企业把知识产权变为专利，据为己有，并且通过市场得到用户的认可，也就给企业带来了巨大的商业利润。国外电力设备跨国公司在国内竞争中充分利用知识产权的优势，占领市场空间，同时也给我国企业进军国际市场带来了巨大的技术壁垒。比如，在三峡水电工程中，东电参与了70万kW巨型机组的开发研制，根据合同规定，作为主承包商之一的GE公司许可东电使用弗朗西斯型水轮机的叶轮制造技术，但在合同中未约定今后是否可以继续使用该项技术。2002年4月，东电在与GE谈判共同参加龙滩水电站7台70万kW水轮机组投标时，GE提出在原技术合作份额不变的情况下，要另收取合同金额4%（约5000万元人民币）的专利使用费。在这个案件中，外方的要求是基于专利制度（包含转让）中对知识产权保护而提出的长期保护诉求，以谋求额外利润。而中国企业在合作谈判和合同中往往由于不重视知识产权条款，没有进行细致推敲，想当然地认为在一个项目中获得许可和授权就必然获得了其他项目中的使用授权，结果在贸易交往和科技合作中陷于被动。

水电设备制造业作为传统行业，大多数使用的是公知公用技术，可申请专利的技术有限。以水轮机为例，水轮机转轮叶片是三维空间曲面，形状非常复杂，某一种形式的水轮机水力模型（混流式、轴流式、贯流式等）不符合专利所要求的“一定形状和结构”，因为对于特定形式的水轮机水力模型来说，叶片型线稍做修改或水力参数稍做调整都将成为另外一种水力模型，但基本形状和结构并没有明显的改变，无法通过专利来对其进行保护。水轮机模型的技术核心是转轮叶片木模图，一旦制造企业获得木模图，就可以生产，具有知识产权的单位很难维权。目前水轮机模型应用到工程实际的主要模式为：①具有知识产权的研制单位直接生产；②在水电机组设备招标过程中，制造企业单独投标，知识产权单位提供技术支持函件，中标后的转轮必须由知识产权研制单位制造；③由研制单位向制造企业转让技术。比较这三种模式，第三种由于研制和生产制造单位不是一家，更容易出现木模图外泄，知识产权被侵犯的情况。

水轮机的研发需要扎实的理论知识和丰富的经验，对研发团队有很高的要求，还需要水轮机模型试验条件。我国的大部分中小水电设备制造企业不具备自主研发的能力，大多需通过前述的后两种途径来获得水轮机模型或者其使用权。但是，由于水电设备企业没有准入门槛，导致行业内鱼龙混杂，不乏水电设备企业为了追求利润、降低成本，采用一些非正当的手段来获取技术。为了促进优秀水轮机模型在水电站的推广应用，维护研发单位的知识产权不受侵犯，确保水电设备投产后能稳定高效运转，建议有关主管部门与技术监督部门配合，规范水电设备市场，鼓励有研发条件的单位与中小型水电设备制造企业进行合作研发或其他模式的技术转让，实现双赢。

目前对水轮发电机组的“专有技术”研究开展的也比较多，通过这些研究，力求使整个系统更加完善。例如，提高转轮可靠性及防裂纹的措施、大型转轮制造技术、定子线圈制造技术、大容量机组冷却技术、高速重载推力轴承的设计制造、水轮机抗磨蚀技术、调节控制技术等。这些专有技术可以通过专利来进行产权保护。我国在水电设备的许多重要问题上都进行了比较深入的研究，在泥沙磨损防护、水轮机减振措施等方面的研究都有许多达到国际领先水平的成果。但是，由于我国水电设备产业知识产权保护意识淡薄，水电设备专利还比较少。企业和科技人员中存在获得科技成果奖多、发表论文多，但申请专利却较少的“两多一少”的现象，也反映出企业在对待科技成果上的计划经济色彩依然较浓，而市场经济观念仍然比较淡薄的问题。我国水电领域的科技人员还没有意识到技术的不断发展需要知识产权（专利）保护作为动力，更没有认识到知识产权保护对于巩固技术领先者市场地位的重要性。时至今日，企业和科技人员必须清楚，没有申请专利的科研成果是不受法律保护的，国内外企业均可以无偿使用。因此，对于有价值的科技成果应积极申请专利，使科技成果得到保护。

近年来，虽然我国水电设备制造企业在技术水平上有了一定的提高，产品质量也在稳步上升，但与国外相比，还有一定的差距，特别是拥有的自主知识产权、专利和名牌产品还较少。因此，要提高产业技术水平，增强知识产权保护意识，充分了解国外发达国家和企业的技术研发和知识产权状况，及时调整技术研发方向，推动技术进步，为行业可持续发展作出贡献。

1.5.4 国有企业人才流失问题

市场竞争不仅是产品、技术、管理与服务等方面的竞争，人才竞争在市场竞争中也是决定性的因素，是市场竞争中最核心的竞争，特别是高级专业人才，对于企业的发展有着十分重要的作用。在未来的竞争中，谁拥有人才，谁就可能获胜。我国水电设备制造业的企业家们，要能在改革中培养人才、招揽人才、留住人才并最大限度地激发出他们的主观能动性，促使我国水电设备制造业全面赶上和超过世界先进水平。但是，我国大部分水电设备制造企业在人才战略方面存在着缺乏规划、机制不健全等问题，特别是一些中小型国有企业，更是不重视人才问题，导致人才流失严重，并进而导致企业的没落。

国内某中型水电设备制造企业，冲击式水轮发电机组曾经是其拳头产品，曾拥有国内唯一的具有实际意义的冲击式水轮机模型试验台，特别是四喷嘴水斗式机组，创造过多项国内第一。但是由于近十年来管理不善，对人才不重视，致使优秀人才大量流落到以前的竞争对手或新兴私企，造成技术人才与技术资料大量流失。

另外一个造成人才流失的原因是国内的外资企业“高薪挖人”。国外的企业有雄厚的资金和先进的管理经验，但不了解中国情况，经营人才和技术人才都比较缺乏，必然要从中国的大学、企业及科研单位挖掘一部分人才。这些被挖掘者，大多有一定的理论水平和实践经验，在业内有熟识的群体，可谓“价廉物美”。这些人才流动，对于其原来的单位来说有很大的损失。

导致我国大部分国有水电设备制造企业人才流失严重的主要原因还包括：技术人员待遇低，人才激励机制不完善，社会经济性质转型的冲击等。水电设备制造企业要想发展，就要实施“人才工程”，完善人才激励机制，以事业留人，建立和谐、公正的环境氛围，以激发人才最大的主观能动性，为企业好好服务，推动水电设备产业科学发展。

回顾我国水电设备产业几十年发展历程，虽历经困难和挫折，但波澜壮阔，无论是技术水平还是设计制造能力都发生了翻天覆地的变化，已经走在了世界的前列。尽管在产品质量、创新能力等方面我国水电设备企业还存在许多不足，但只要我们把握好本产业的特点特色，有针对性地进行改革，科学发展，我国水电设备产业定会有越来越美好地发展前景。