咨詢熱線:021-80392549

托舉流域發(fā)展 領(lǐng)航世界水電 | 世界最大清潔能源走廊建成記

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2022-12-28     來源:中國長江三峽集團有限公司     瀏覽次數(shù):886
核心提示:長江是中華民族的母親河。伴隨著人類文明的進步,長江不僅滋養(yǎng)著這片古老的土地,還用它蘊含的無盡能量,為中國的高質(zhì)量發(fā)展提供源源不斷的綠色動力。
 托舉流域發(fā)展 領(lǐng)航世界水電 | 世界最大清潔能源走廊建成記

長江是中華民族的母親河。伴隨著人類文明的進步,長江不僅滋養(yǎng)著這片古老的土地,還用它蘊含的無盡能量,為中國的高質(zhì)量發(fā)展提供源源不斷的綠色動力。

從1971年葛洲壩電站開工興建,到1994年三峽工程正式開工,再到2022年白鶴灘電站最后一臺機組投產(chǎn)發(fā)電——長江干流上的葛洲壩、三峽、向家壩、溪洛渡、白鶴灘、烏東德共6座梯級水電站,統(tǒng)籌實現(xiàn)防洪、發(fā)電、航運、水資源利用和生態(tài)保護等綜合效益,全面建成世界最大清潔能源走廊,為長江經(jīng)濟帶高質(zhì)量發(fā)展和綠色中國建設(shè)提供有力支撐。

從17萬到100萬:勇闖世界水電無人區(qū)  

從葛洲壩到白鶴灘、從長江到金沙江,中國人建設(shè)世界最大清潔能源走廊用了半個世紀——這是一段奮起直追、攻堅克難的世界水電“珠峰”攀登之旅。

有著“萬里長江第一壩”之稱的葛洲壩水電站,共安裝19臺12.5萬千瓦機組,2臺17萬千瓦機組,1臺2萬千瓦機組,設(shè)計總裝機容量273.5萬千瓦。其中17萬千瓦機組到目前仍是世界上直徑尺寸最大的水輪發(fā)電機組,當(dāng)年為了研制它,在手搖計算機都沒有的情況下,中國水電人硬是用原始的計算尺把它設(shè)計出來。

回憶當(dāng)年中國水電面臨的現(xiàn)實條件,三峽集團機電專業(yè)總工程師張成平十分感慨:“三峽工程建設(shè)之前,我們國家水電機組的設(shè)計制造水平就在30萬千瓦,無論是品質(zhì)還是質(zhì)量都還有很大的提升空間。”

當(dāng)時,世界上70萬千瓦水電機組已經(jīng)投入使用,我國水電機組技術(shù)落后國外先進水平30年。為了保證三峽工程建設(shè)需要,三峽集團聯(lián)合哈爾濱電氣、東方電氣等國內(nèi)企業(yè)開展科技攻關(guān),從學(xué)習(xí)國際先進經(jīng)驗到自主創(chuàng)新,最終掌握了70萬千瓦機組整體設(shè)計與制造的核心技術(shù)。

張成平表示,到三峽右岸電站建設(shè)以后,我國就已經(jīng)可以自行研發(fā)設(shè)計和制造70萬千瓦水電機組了,而且中國企業(yè)提供的機組方案,不管是能量指標、穩(wěn)定性指標等等都達到了國際先進水平,中國具備了跟國外企業(yè)同臺競技的水平了。

通過三峽工程,中國水電裝備制造實現(xiàn)了從“跟跑”到“并跑”的歷史性跨越。但對于追求卓越的中國水電人來說,這還只是奮斗的一個新起點。

建設(shè)三峽,開發(fā)長江。繼三峽工程建設(shè)之后,三峽集團繼續(xù)揮師西進,拉開金沙江下游水電開發(fā)的序幕。2005年12月,溪洛渡水電站正式開工,水電機組單機容量77萬千瓦。2006年,向家壩水電站開工,水電機組單機容量達到80萬千瓦,一躍成為當(dāng)時世界上最大的水輪發(fā)電機組。

同年,三峽集團組織相關(guān)單位啟動百萬千瓦機組研發(fā)工作,正式向單機容量100萬千瓦水電機組這一世界水電“無人區(qū)”挺進,開啟中國水電從“并跑”到“領(lǐng)跑”的新賽道,奮力成為世界水電的引領(lǐng)者。

此后的十余年里,三峽集團與設(shè)計、研發(fā)、生產(chǎn)制造、安裝調(diào)試等多家單位一起,團結(jié)協(xié)作、攻堅克難,先后攻克了百萬千瓦機組結(jié)構(gòu)、水力設(shè)計、轉(zhuǎn)輪零配重加工、24千伏電壓等級水輪發(fā)電機定子繞組絕緣系統(tǒng)開發(fā)、800兆帕級高強蝸殼鋼板研制、750兆帕級磁軛鋼板等一系列核心技術(shù)。

對此,中國工程院院士張超然評價道:“在三峽、溪洛渡、向家壩水電站巨型水輪發(fā)電機組成功研制和應(yīng)用的基礎(chǔ)上,白鶴灘百萬千瓦機組設(shè)計研制工作是一步一個腳印漸進前行實現(xiàn)的,最終實現(xiàn)了單機容量的巨大跨越以及百萬千瓦機組完全國產(chǎn)化,推動了水電重大裝備國產(chǎn)化達到新高度,實現(xiàn)了從‘中國制造’到‘中國創(chuàng)造’的轉(zhuǎn)變,也開創(chuàng)了全球水電百萬千瓦機組設(shè)計制造新紀元。”

從人工到智能:打造世界筑壩史上的奇跡

從葛洲壩到三峽,再到烏白溪向四座電站,我們建成了這條世界最大清潔能源走廊,這六座電站也都憑借優(yōu)異的質(zhì)量成為不同時期的標志性電站,是中國水電人在不同技術(shù)水平條件下創(chuàng)造的水電工程奇跡。

50年前,中國水電人在施工設(shè)備很差、工程器械不足的情況下,硬是喊著“小扁擔(dān),三尺三,千擔(dān)萬擔(dān)不歇肩,為了建成大圍堰,一擔(dān)挑走兩座山”的口號,人拉肩扛造好了葛洲壩這一“萬里長江第一壩”。

30年前,三峽工程大壩混凝土澆筑首次采用了成套先進設(shè)備和混凝土快速施工新技術(shù),世界最大塔帶機的應(yīng)用、快速施工工藝和管理體系的建立,迅速提高了三峽大壩混凝土澆筑的工作效率。其中2000年創(chuàng)造了混凝土澆筑強度年548萬立方米、月55.35萬立方米、日2.2萬立方米的世界最高紀錄,到2001年底,大壩混凝土年澆筑量連續(xù)三年打破了世界紀錄。

從葛洲壩到三峽,中國水電混凝土澆筑技術(shù)得到了極大的提升,大壩質(zhì)量優(yōu)良獲得業(yè)內(nèi)肯定。但建設(shè)“無縫大壩”始終是中國水電人不斷追求的夢想。

“水泥加水、骨料拌和澆筑后,形成各種混凝土結(jié)構(gòu),會發(fā)生一系列的化學(xué)反應(yīng)并釋放大量熱量,導(dǎo)致內(nèi)部溫度過高,與環(huán)境溫度產(chǎn)生較大溫差,熱脹冷縮后,混凝土?xí)a(chǎn)生溫度裂縫。”三峽集團白鶴灘工程建設(shè)部主任汪志林解釋道,“這個原理看似簡單,但攻克它必須要過溫控理論、壩工設(shè)計、施工工藝、材料等等一道道難關(guān)。”

進入金沙江下游梯級水電開發(fā)建設(shè)時期,多項關(guān)鍵技術(shù)超出當(dāng)時國際上的已有經(jīng)驗,綜合技術(shù)難度居世界最高水平,人們開始訴諸智能建造等新科技來解決筑壩技術(shù)難題。

在大壩建設(shè)過程中埋設(shè)了大量的監(jiān)測儀器,讓大壩擁有了遍布全身的“神經(jīng)”,用以實時感知環(huán)境信息,并通過智能化系統(tǒng)這個“大腦”來處理和反饋信息,這樣一來大壩一旦出現(xiàn)“頭疼腦熱”,就能第一時間告知現(xiàn)場工作人員。

在溪洛渡水電站,建設(shè)者們打造了大壩智能化建設(shè)管理系統(tǒng)平臺,開創(chuàng)了我國高拱壩智能化建設(shè)的先河。

在此基礎(chǔ)之上,烏東德、白鶴灘水電站繼續(xù)推進材料技術(shù)革新與智能溫控技術(shù)迭代,運用BIM、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、可視化等技術(shù),構(gòu)建成大壩混凝土施工全過程監(jiān)控的大壩智能建造信息管理平臺,完成了世界上首次全壩采用低熱混凝土澆筑。

據(jù)統(tǒng)計,白鶴灘水電站大壩使用低熱水泥總方量達803萬立方米,體積超過3座胡夫金字塔,大壩混凝土抗裂安全系數(shù)也從1.8提高到2.0以上。特別是建設(shè)者先后從壩體取芯長度達25.7米和34.86米,接連刷新世界記錄,表明整座大壩混凝土骨料分布均勻、層間結(jié)合良好,是當(dāng)之無愧的精品混凝土工程。

截至目前,烏東德、白鶴灘水電站壩體均未發(fā)現(xiàn)一道溫度裂縫,“無壩不裂”的魔咒在世界最大清潔能源走廊建設(shè)過程中被徹底破除。

從六到一:流域梯級管理能力全面提升  

六座巨型電站支撐起世界最大清潔能源走廊,從單一工程的建設(shè)管理運行提升到流域梯級電站的聯(lián)合科學(xué)調(diào)度,不僅使發(fā)電效益最大發(fā)揮,也實現(xiàn)了防洪、航運、水資源綜合利用等綜合效益的最大化。

75000立方米/秒!2020年8月20日,三峽水庫迎戰(zhàn)建庫以來最大洪峰。三峽水利樞紐提前預(yù)泄騰庫,預(yù)留出8成防洪庫容,做足戰(zhàn)前準備工作。

這一次抗洪,長江“防洪軍團”新兵上陣:烏東德按每日水位1.5米升幅攔蓄,溪洛渡-向家壩梯級水庫聯(lián)動攔洪,預(yù)計減少下游洪量約20億立方米,大大減輕三峽樞紐防洪壓力。

根據(jù)長江水利委員會分析,如果沒有以三峽水庫為核心的梯級水庫群聯(lián)合調(diào)度,在同樣量級洪水的情況下,沙市洪峰水位將超過保證水位1.3米,蓮花塘洪峰水位將超過保證水位0.8米,這意味著荊江分洪區(qū)必須啟用,分洪區(qū)內(nèi)60多萬人口要轉(zhuǎn)移,49.3萬畝耕地以及10余萬畝水產(chǎn)養(yǎng)殖場將被淹沒。

梯級水庫實現(xiàn)聯(lián)合調(diào)度,得益于智慧中樞的“精打細算”。

位于湖北省宜昌市的三峽水利樞紐梯級調(diào)度通信中心調(diào)度大廳內(nèi),長江流域水雨情遙測圖、長江干流電站的實時流量圖等信息精準呈現(xiàn)在巨型電子大屏上。伴隨著世界最大清潔能源走廊的建成,這套智慧調(diào)度系統(tǒng)的預(yù)測預(yù)報精度、調(diào)度調(diào)控準度持續(xù)提升,在助力長江防洪減災(zāi)、實現(xiàn)水資源綜合利用等方面持續(xù)發(fā)揮作用。

2022年,隨著白鶴灘水電站已具備正常度汛能力,六座梯級水庫形成聯(lián)合調(diào)度新格局,總防洪庫容達376億立方米,占長江流域納入聯(lián)合調(diào)度水庫總防洪庫容的53%以上——長江荊江段的防洪標準已經(jīng)由約10年一遇提高到100年一遇,宜賓、瀘州河段防洪標準也由20年一遇提高到50年一遇。

除了防洪,智慧調(diào)度系統(tǒng)在水資源利用、生態(tài)調(diào)度等方面也發(fā)揮了作用,堪稱調(diào)節(jié)水量的“穩(wěn)定器”。

遇洪攔水,遇旱泄水。清潔能源走廊內(nèi)六座水庫的水資源調(diào)節(jié)能力也十分強大,每一座水庫都是我國重要的淡水資源儲備庫。

2022年,長江流域持續(xù)干旱,8月1日至15日,長江委統(tǒng)籌抗旱用水和高溫保供電需求,調(diào)度流域控制性水庫群有序向中下游地區(qū)補水約53億立方米,其中三峽水庫補水10.9億立方米,一定程度上緩解了長江中下游干流水位偏低的情況。

同時,為最大限度發(fā)揮長江水庫群生態(tài)功能,梯級水庫連續(xù)12年開展生態(tài)調(diào)度試驗。向家壩下游與葛洲壩下游河段魚類產(chǎn)卵監(jiān)測情況表明,生態(tài)調(diào)度對促進“四大家魚”等產(chǎn)漂流性卵魚類繁殖的作用顯著。

世界最大清潔能源走廊建成,為長江流域發(fā)展提供了源源不竭的綠色動力,預(yù)示著世界級綠色發(fā)展走廊正在崛起,未來將書寫更多的共和國綠色發(fā)展新故事。

關(guān)鍵詞:水電 清潔能源走廊 水電站
工博士工業(yè)品商城聲明:凡資訊來源注明為其他媒體來源的信息,均為轉(zhuǎn)載自其他媒體,并不代表本網(wǎng)站贊同其觀點,也不代表本網(wǎng)站對其真實性負責(zé)。您若對該文章內(nèi)容有任何疑問或質(zhì)疑,請立即與商城(www.podvhdv.cn)聯(lián)系,本網(wǎng)站將迅速給您回應(yīng)并做處理。
聯(lián)系電話:021-31666777
新聞、技術(shù)文章投稿QQ:3267146135  投稿郵箱:syy@gongboshi.com