在全球水电业的圣地法国格勒诺布尔(Grenoble)，令人称奇的是其模型制造车间仅有85名制造工人。他们加工、焊接、调试数层楼高的水轮机转轮，每年为测试平台提供多达40个水轮机模型。
比邻而居的是水电研发的心脏地带。那里拥有可以模拟水电站实际运行情况的6座全尺寸水轮机测试平台，50名研发工程师负责统筹水力、水电机械设备和系统控制领域的研发。50个水电新项目、65个改造项目以及747个服务项目正在研发测试中，它们分布在全球各个角落。
在这里，依照要求，水轮机的所有部件均以1:5或1:30的缩尺比例制造成模型，然后在两层楼高的测试台上进行稳定性、水推力、动力等方面的模拟测试。实验室内，工程师可以轻而易举地测试水头(水从大坝高处落入低处的高度)为140米的水轮机，全球最先进的激光测量技术亦应用于此。
星罗棋布的微小传感器控制着这里的一切，超过50个动态参数被测试感知。工程师们通过调整参数测量水轮机的极限。这里有难得一见的激光多普勒速度仪以及可窥见水轮机内部结构的Fast Cam水下高速摄像机。藉此，测试精度可低至0.2%至0.3%。
近十年来，水力发电获得了史无前例的增长。未来，这一趋势将更加明显——时至今日，全球仅开发了33%的水力资源。在过去5年中，水电全球总发电量提升了150GW。为了减少碳排放量，仅欧洲在2020年之前还将增加390GW的水电装机容量。
对于在这一领域如执牛耳的阿尔斯通来说，消息令人振奋。迄今为止，它占据了全球市场25%以上的份额。仅在中国，阿尔斯通水轮发电机组合同总装机容量高达43吉瓦，其中约70%已投入商业运行，包括三峡工程、向家坝水电站、峡江水电站等项目。
这是一个昂贵的战场。为了巩固这一市场，阿尔斯通每年研发费用就高达7亿欧元，并拥有超过820项专利。从长远来看，如此惊人的开销是值得的。根据国际能源署的预测，至2035年，水电与风电的总和将占可再生能源发电量的近40%，占全球发电设备投资额的21%。而水电将占全球总发电量16%以上，占全球可再生能源发电量的80%。
“从经济效益上讲，水电投资回报最好，成本效益率最高。”阿尔斯通水电业务运营总监Jacques Hardelay说道。水电独一无二的优势在于百分之九十可能转化为电力，其他任何技术都无法达到如此高的能效;其每兆瓦时电力成本价格也为最低，且不受燃料涨价的影响;其潜力巨大，全球仍有三分之二的水能没有开发。
从技术角度来看，水力发电亦是应对风电、太阳能等间歇性可再生能源的主要解决方案。它能被大规模存储，用于优化上述间歇性能源的并网使用——2011年欧洲停电事故重启电网采用的方案就是如此。“在电网需求峰值突然增长的时候，热电厂、核电厂都无法在30秒内满足突然增长的需求，而水电仅需30至40秒钟就能发电。” 阿尔斯通可再生能源业务研发高级副总裁 MARYSE FRANÇOIS-XAUSA说到。
水电行业的特殊性亦在于其竞争力最终更多体现在能效，而非价格。究其原因在于水电站的运行效益取决于以下过程：额定的水头以产生水压，进而转动水轮机以固定的转速，在电网允许的频率下发电。其中，电站的设计及水轮机的性能决定着整个发电站的效率。在建造电站之前，水电工程师首先考察顾客需求，计算其所需的特殊规范，进而才能选购设备。“这个领域越来越需要集成的系统，客户不喜欢太多的分包商，希望得到全方位的服务方案。”Jacques Hardelay说。
软件业的渗透亦非常明显。一些特殊的算法软件、流体动力软件也对前期设计发挥重要作用，甚至可对电站产能、管理、突发事件进行模拟。在一些巨型项目中，协同优势对于获取订单至关重要。阿尔斯通的优势即在于其能提供整个发电站所需的关键设备，包括水轮机、机电设备，甚至巨大的管道——这些特殊管道堪称高科技产物，其直径甚至会高过一层楼，厚度超过五厘米。
阿尔斯通的核心优势在于它总能提供独一无二的装备。一个样板案例即是向家坝水电站。阿尔斯通为其设计生产了4台800兆瓦级混流式水轮发电机组，其转轮直径近10米，重量超过400吨。发电机定子直径达到19米，这亦是世界上唯一采用空冷技术的23千伏高压接入的水轮发电机。如此高规格的发电机在业内开创先河。在实际运行中，体积庞大的水轮机转轮往往需要承受巨大的压力脉动，一旦出现振动，机器寿命就会大大缩短。为此，阿尔斯通根据向家坝电站的水轮机尺寸，在天津研发中心首先制造了水轮机模型进行测试，并最终完成了挑战。
在传统发电领域之外，阿尔斯通另一个广阔的市场在于抽水蓄能市场。阿尔斯通在这一细分市场的占有率超过39%。抽水蓄能技术是保持电网平衡的理想方案。当其他电站出现计划外停机时，它可在短短几分钟内调升至最大发电量，快速应对用电需求的波动。中国已是世界最大的抽水蓄能电站市场，迄今为止，全球已投入运营的抽水蓄能总装机容量达1.27亿千瓦。近10年来，阿尔斯通已成功执行15个大型抽水蓄能电站项目，亚洲共建设11个，其中8个建于中国。
在阿尔斯通获取中国订单的同时，水电热潮亦反哺着中国的装备制造业，这令阿尔斯通如芒在背。以中大型水轮机为例，国内企业曾凭借低价优势迅速抢占70%以上的市场份额。这一趋势开始在国际市场浮现。如同其他制造业一样，中国水电装备业亦遵循着“走出去”战略——向海外扩张，以改善业务实践、增收并获取资源。
竞争使得这一行业的技术升级陡然加快。以阿尔斯通为例，其水利产品设计每一至两年进行更新，新技术的开发已压缩至五年。为了更好的获取订单，因地制宜至关重要。例如非洲、南亚等国需要一站式系统的集成水电解决方案;中国本土企业技术实力很强，分包商众多，对水电设备的效率和功率要求很高;欧洲、北美市场则趋于饱和，需求多为维护及改建。
为了有的放矢，阿尔斯通采取了分散式的研发布局。它在全球拥有6个技术中心，除天津和格勒诺布尔(技术中心总部)之外，其余四个分别是专注于发电机的瑞士比尔、专注于技改工程的加拿大索雷尔塔西、专注于冲击式水轮机和抗泥沙磨损的印度巴罗达以及专注于轴流式水轮机的巴西陶巴特。
考虑到多数增长将在亚洲和拉丁美洲国家出现，在新兴国家如此大费周章是有道理的。仅过去5年，全球水电总发电量就提升了150 GW。到2035年，新兴国家预计占全球新增装机容量的85%，亚洲和南美拥有丰富的水力资源，其未开发潜能分别为82%和79%。大部分位于中国和巴西。其中，亚洲作为世界首要水电生产地区， 2012年发电量已超过全球的26%。而中国十年来水力发电以每年平均8%的比率持续增长，已是全球最大的水电生产国。
幸运的是在供应链环节，阿尔斯通中国已实现彻底本地化。时至今日，其水电本土化比例已高达95%。其天津基地投资额高达10亿元，拥有19台重要大型设备，其中包括2台最先进的龙门铣床，年均可交付26台套水轮发电机组，产能达150万小时。
若无意外，天津工厂的强劲增长势头将延续下去。数字或预示着这一切。依照十三大水电基地的划分，2015年、2020年十三大水电基地的总体开发程度分别达到55%和70%。2015年，中国水电装机容量预计将达2.9亿千瓦，其中常规水电2.6亿千瓦。至2020年，全国水电总装机容量将达到4.2亿千瓦。它意味着在未来五六年时间内，水电容量将增加1.3亿千瓦。对阿尔斯通来说，这无疑是个好消息。
