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【新華社】“白鶴”起舞金沙間——解碼世界最大清潔能源走廊

中國電力網(wǎng)發(fā)布時(shí)間:2021-08-09 00:00:00

  

  日前,隨著15號(hào)、2號(hào)機(jī)組順利投產(chǎn),白鶴灘水電站16臺(tái)百萬千瓦水輪發(fā)電機(jī)組已有4臺(tái)投產(chǎn)發(fā)電。這個(gè)水電站位于四川省寧南縣和云南省巧家縣交界的金沙江干流河段上,是實(shí)施“西電東送”的國家重大工程,被譽(yù)為當(dāng)今世界在建規(guī)模最大、技術(shù)難度最高的水電工程。

  金沙江上,“白鶴”起舞。2022年7月全部機(jī)組投產(chǎn)發(fā)電后,白鶴灘水電站將與三峽、葛洲壩以及金沙江烏東德、溪洛渡、向家壩水電站,共同構(gòu)成一條世界最大的清潔能源走廊,助力我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展,減少溫室氣體排放。

  

  “白鶴”騰飛,6項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)達(dá)到世界第一

  

  這是6月28日拍攝的白鶴灘水電站大壩(無人機(jī)拼接照片)。新華社記者 江文耀 攝

  白鶴灘水電站總裝機(jī)1600萬千瓦,僅次于三峽水電站,左右岸共安裝16臺(tái)我國自主研制的全球單機(jī)容量最大功率水輪發(fā)電機(jī)組,首批2臺(tái)機(jī)組已于6月28日投產(chǎn)發(fā)電。

  白鶴灘水電站大壩地質(zhì)條件極其復(fù)雜,峽谷地形不對(duì)稱,以及百萬千瓦水輪發(fā)電機(jī)組的研發(fā)等,都是一個(gè)個(gè)“攔路虎”。

  面對(duì)挑戰(zhàn),建設(shè)者勇闖世界水電“無人區(qū)”,6項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)達(dá)到世界第一,包括單機(jī)容量100萬千瓦;地下洞室群規(guī)模;圓筒式尾水調(diào)壓井規(guī)模;無壓泄洪洞群規(guī)模;300米級(jí)高拱壩抗震參數(shù);300米級(jí)特高拱壩中,首次全壩使用低熱水泥混凝土。

  百萬千瓦水輪發(fā)電機(jī)組是什么概念?這樣的一臺(tái)機(jī)組直徑16.2米、高達(dá)50米,轉(zhuǎn)子重量就超過2000噸。

  

  工人對(duì)白鶴灘水電站發(fā)電機(jī)組所需的轉(zhuǎn)輪進(jìn)行局部消缺處理(無人機(jī)照片,5月14日攝)。新華社記者 江文耀 攝

  “轉(zhuǎn)輪每轉(zhuǎn)一圈可發(fā)電約150度,相當(dāng)于一個(gè)普通家庭一個(gè)月的用電量。單臺(tái)機(jī)組每分鐘就能發(fā)電近1.7萬度。”三峽集團(tuán)白鶴灘工程建設(shè)部主任汪志林說。

  混凝土硬化中水泥放熱造成的“無壩不裂”,可謂全球水電人心中的“魔咒”。白鶴灘大壩壩高289米,混凝土用量800多萬立方米。在不久前對(duì)大壩的一次鉆孔取芯中,芯樣穿過52個(gè)澆筑坯層、長達(dá)25.7米,為世界最長,這表明“無縫大壩”已經(jīng)筑就。

  汪志林揭示了其中奧秘:白鶴灘特高拱壩首次全面采用我國自主研制的新型低熱水泥,具有溫升緩慢、溫升小、收縮小、綜合抗裂性能高等特點(diǎn)。

  

  在白鶴灘水電站,工作人員在手機(jī)上通過智能溫控平臺(tái)監(jiān)測大壩溫度(6月9日攝)。新華社記者 胥冰潔 攝

  不僅如此,埋設(shè)在壩體內(nèi)的數(shù)千支溫度計(jì),還能幫助工程師實(shí)時(shí)監(jiān)控混凝土的“頭疼腦熱”。

  

  這是6月28日拍攝的白鶴灘水電站(無人機(jī)照片)。新華社記者 江文耀 攝

  站在白鶴灘水電站大壩上,“高峽出平湖”,蔚為壯觀。乘坐工程交通車沿著隧洞進(jìn)入山體,仿佛進(jìn)入一座巨大的地下城,廠房、通道、線路等各類設(shè)施在山體內(nèi)部縱橫交錯(cuò),令人震撼。

  在狹窄的金沙江上大規(guī)模建發(fā)電廠房并不現(xiàn)實(shí),建設(shè)者只能拿兩岸山體“做文章”。白鶴灘水電站工程樞紐部分設(shè)計(jì)總工程師陳建林介紹,地下洞室群施工克服了高地應(yīng)力等困難,開挖量達(dá)到2500萬立方米,地下工程里程數(shù)達(dá)到217公里。

  “連珠成串”,構(gòu)筑世界最大清潔能源走廊

  金沙江是我國乃至世界上水力資源極為富集的河流,規(guī)劃了多級(jí)梯級(jí)水電開發(fā)?!笆濉币詠?,金沙江國家級(jí)水電基地建設(shè)快速推進(jìn),新增水電裝機(jī)創(chuàng)歷史最高。

  其中,三峽集團(tuán)在金沙江下游布局建設(shè)溪洛渡、向家壩、烏東德、白鶴灘四座世界級(jí)巨型梯級(jí)水電站,總裝機(jī)超過4600萬千瓦,相當(dāng)于兩個(gè)三峽工程的裝機(jī)規(guī)模。

  

  投產(chǎn)發(fā)電中的白鶴灘水電站(無人機(jī)照片,7月1日攝)。新華社記者 江文耀 攝

  在白鶴灘水電站首批機(jī)組投產(chǎn)前,裝機(jī)規(guī)模全球第七大的烏東德水電站全部機(jī)組已于今年6月中旬投產(chǎn)發(fā)電。這兩座世界級(jí)水電站的成功投產(chǎn),是中國乃至世界水電發(fā)展史上的里程碑。

  烏東德水電站位于云南省祿勸彝族苗族自治縣和四川省會(huì)東縣交界的金沙江干流河段上,也是實(shí)施“西電東送”的國家重大工程,總裝機(jī)容量1020萬千瓦。截至今年6月15日,該電站已累計(jì)發(fā)電近245億度,相當(dāng)于替代約768萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤。

  

  工人對(duì)白鶴灘水電站大壩進(jìn)行養(yǎng)護(hù)(5月31日攝)。新華社記者 王冠森 攝

  順江而下,已投產(chǎn)的溪洛渡水電站總裝機(jī)容量達(dá)1386萬千瓦,是金沙江“西電東輸”的重要工程;向家壩水電站是金沙江下游河段的最后一梯級(jí)水電站,總裝機(jī)容量640萬千瓦,是兼顧灌溉功能的超級(jí)大壩;而作為長江上第一座大型水電站,葛洲壩水電站是中國人自己設(shè)計(jì)、制造、安裝、運(yùn)行管理的水利樞紐工程。

  舉世矚目的三峽水電站是當(dāng)前世界上規(guī)模最大的水利樞紐工程和綜合效益最廣泛的水電工程,總裝機(jī)容量2250萬千瓦。2020年,三峽水電站全年累計(jì)生產(chǎn)1118億度綠色電能,創(chuàng)世界單座水電站年發(fā)電量新紀(jì)錄,且防洪、發(fā)電、航運(yùn)、水資源利用等綜合效益全面發(fā)揮。

  

  工人對(duì)白鶴灘水電站大壩進(jìn)行養(yǎng)護(hù)(5月13日攝)。新華社記者 江文耀 攝

  三峽集團(tuán)董事長雷鳴山說,白鶴灘水電站將與三峽、葛洲壩以及金沙江烏東德、溪洛渡、向家壩水電站“連珠成串”,構(gòu)成世界最大的清潔能源走廊,不僅惠及更多沿江群眾,更為我國經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展輸送源源不斷的綠色動(dòng)力。

  中國工程院院士王浩表示,伴隨著烏東德、白鶴灘水電站的投產(chǎn),三峽集團(tuán)擁有了從金沙江延伸至長江的梯級(jí)電站群,這六大水庫群實(shí)現(xiàn)聯(lián)合統(tǒng)一調(diào)度,將放大單座水電站的綜合效益,統(tǒng)籌實(shí)現(xiàn)防洪、補(bǔ)水、發(fā)電、水生態(tài)保護(hù)等多目標(biāo)綜合調(diào)度,充分發(fā)揮水庫大壩調(diào)節(jié)和生態(tài)保障作用。

  從無到有,闖出從“中國制造”到“中國創(chuàng)造”之路

  這條世界最大清潔能源走廊的崛起之路,也是水電重大裝備從“中國制造”到“中國創(chuàng)造”的自主創(chuàng)新之路。

  

  技術(shù)人員在白鶴灘水電站調(diào)試發(fā)電機(jī)組(7月1日攝)。新華社記者 江文耀 攝

  20多年前,在三峽工程建設(shè)過程中,科研人員就創(chuàng)造了112項(xiàng)世界之最,擁有934項(xiàng)發(fā)明專利,使我國在樞紐工程建設(shè)、70萬千瓦水輪發(fā)電機(jī)組國產(chǎn)化、工程運(yùn)行和生態(tài)環(huán)境保護(hù)、工程管理等方面取得一系列重大技術(shù)突破。

  白鶴灘水電站的全球單機(jī)容量最大功率百萬千瓦水輪發(fā)電機(jī)組,研制、安裝難度超越世界上現(xiàn)有機(jī)組,實(shí)現(xiàn)了我國高端裝備制造的重大突破。

  

  哈電集團(tuán)哈爾濱電機(jī)廠有限責(zé)任公司研制的白鶴灘水電站右岸14號(hào)百萬千瓦發(fā)電機(jī)組(6月27日攝)。新華社發(fā)(哈電集團(tuán)哈爾濱電機(jī)廠有限責(zé)任公司供圖)

  “白鶴灘水電站關(guān)鍵核心技術(shù)均為自主研制?!比龒{集團(tuán)副總經(jīng)理范夏夏說。在三峽集團(tuán)帶動(dòng)引領(lǐng)下,哈電集團(tuán)、東方電氣集團(tuán)把轉(zhuǎn)輪制造車間建在金沙江邊,不僅研發(fā)出百萬千瓦發(fā)電機(jī)組精品轉(zhuǎn)輪,還有各自的“獨(dú)門絕技”。

  國際水電協(xié)會(huì)執(zhí)行總裁艾迪·里奇認(rèn)為,白鶴灘、烏東德水電站克服了世界水電工程方面最具挑戰(zhàn)性的技術(shù)難題,標(biāo)志著中國水電工程實(shí)現(xiàn)從設(shè)計(jì)規(guī)劃、材料科學(xué)、裝備制造、施工技術(shù)到智能管理等全生命周期的技術(shù)進(jìn)步。

  

  這是白鶴灘水電站庫區(qū)以及移民搬遷點(diǎn)(5月15日攝,無人機(jī)照片)。新華社記者 江文耀 攝

  這并非朝夕之功。在1994年修建三峽工程之前,中國還不具備制造35萬千瓦以上水電機(jī)組的能力。

  在三峽工程左岸機(jī)組的研制過程中,60公斤級(jí)的蝸殼高強(qiáng)鋼板都要從國外高價(jià)進(jìn)口。為擺脫進(jìn)口材料“卡脖子”困境,三峽集團(tuán)牽頭鞍鋼、寶武鋼鐵等兄弟單位進(jìn)行科研攻關(guān),最終讓三峽工程右岸機(jī)組用上國產(chǎn)化鋼材。

  白鶴灘工程建設(shè)部黨委書記何煒說,如今運(yùn)用在白鶴灘水電站蝸殼制造上的國產(chǎn)化高強(qiáng)鋼已達(dá)到80公斤級(jí),高等級(jí)硅鋼片、高強(qiáng)度磁軛鋼板等關(guān)鍵材料也已全部實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化。

  此外,在配套設(shè)備上,從橋機(jī)、母線、大型變壓器,到調(diào)速、勵(lì)磁、監(jiān)控系統(tǒng)……我國水電裝備全產(chǎn)業(yè)鏈不斷升級(jí),助推百萬千瓦機(jī)組登頂世界“水電珠峰”。

  文字記者:吉哲鵬、侯雪靜、丁怡全、盧宥伊

  視頻記者:何春好、薛晨

  新媒體編輯:孟潔

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