水輪發(fā)電機(jī)組的單機(jī)容量，是一座電站重要的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。一般條件下，采用較大容量的機(jī)組，既可以減少電站裝機(jī)的臺數(shù)，有利于工程樞紐的布置，也可以節(jié)省投資和縮短工程建設(shè)周期。電站建成后，運(yùn)行成本低，水能利用效率也比較高。因此，水電機(jī)組向大容量方向發(fā)展，符合我國的國情，也是西部地區(qū)水電大開發(fā)的必然選擇。
近來，不少專家呼吁啟動研究并應(yīng)用百萬千瓦級水輪發(fā)電機(jī)組，國家也提出在白鶴灘和烏電站建設(shè)百萬千瓦機(jī)組的設(shè)想。開展百萬千瓦機(jī)組的研制工作將是水電發(fā)展的必然需求。百萬千瓦機(jī)組的研發(fā)采用，必然帶動電站設(shè)計(jì)、機(jī)組制造和配套輔機(jī)設(shè)備等多領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新和發(fā)展，對我國水電設(shè)備的研制占領(lǐng)世界技術(shù)和頂端市場起到積較的促進(jìn)作用。根據(jù)我國水電發(fā)展中長期計(jì)劃，預(yù)計(jì)水電建設(shè)已經(jīng)進(jìn)入大發(fā)展時(shí)期。大容量高水頭機(jī)組和抽水蓄能機(jī)組等將成為我國水電設(shè)備行業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)。
水輪發(fā)電機(jī)組近期的技術(shù)發(fā)展方向和趨勢是：
1）研制開發(fā)更高水頭和更大容量的混流式水輪發(fā)電機(jī)組，提高能量指標(biāo)。
2）研制大型高水頭抽水蓄能機(jī)組。水電設(shè)備企業(yè)將通過與廠家合作完成高水頭、大容量抽水蓄能機(jī)組的研制，從而逐步實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化。
3）沖擊式水輪發(fā)電機(jī)組未來的發(fā)展趨勢是在提高效率的同時(shí)向高水頭、大容量方向發(fā)展；傳統(tǒng)的小型臥式機(jī)組將逐漸被結(jié)構(gòu)和控制簡單的立式多噴嘴高轉(zhuǎn)速機(jī)組取代。
4）發(fā)展高水頭、大容量的貫流式水輪發(fā)電機(jī)組，實(shí)現(xiàn)超大型貫流機(jī)組設(shè)備的國產(chǎn)化，進(jìn)一步擴(kuò)大中、小型貫流機(jī)組產(chǎn)品的多樣性和技術(shù)適應(yīng)性，研究用于潮汐發(fā)電的大型國產(chǎn)水輪發(fā)電機(jī)組。
在大型水輪機(jī)方面，要提高水輪機(jī)的綜合性能指標(biāo)，擴(kuò)大機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行范圍，提高轉(zhuǎn)輪的抗疲勞破壞性能。尤其要加強(qiáng)對大型抽水蓄能機(jī)組設(shè)計(jì)和制造技術(shù)的研究，在關(guān)鍵技術(shù)上進(jìn)行自主創(chuàng)新，提高抽水蓄能電站設(shè)備的研制能力，加快國產(chǎn)化步伐。
在發(fā)電機(jī)方面，我國企業(yè)要掌握高壓絕緣材料與絕緣結(jié)構(gòu)技術(shù)、定子線圈制造技術(shù)、大容量機(jī)組的通風(fēng)冷卻技術(shù)及高速重載推力軸承的設(shè)計(jì)制造等一批有自主知識產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)。
我國水輪發(fā)電機(jī)組的技術(shù)發(fā)展方向是：抽水儲能“技術(shù)標(biāo)兵”，大型水電“行業(yè)龍頭”，即具備調(diào)峰作用的抽水儲能水輪發(fā)電機(jī)組和大型水輪發(fā)電機(jī)組技術(shù)是未來水電設(shè)備產(chǎn)業(yè)的技術(shù)發(fā)展目標(biāo)。在未來的發(fā)展中，水電設(shè)備產(chǎn)業(yè)將結(jié)合大型水電工程的建設(shè)實(shí)踐，破解技術(shù)難點(diǎn)，進(jìn)一步提高大型水電設(shè)備的國產(chǎn)化水平和技術(shù)創(chuàng)新。