中國儲能網(wǎng)訊:萬里長江,滾滾東流。奔騰不息的長江水,蘊藏著無窮無盡的能量。
攔江筑壩,高峽平湖。一座座超級電站如同一顆顆璀璨明珠,將滾滾江水轉(zhuǎn)化為源源不斷的電能,點亮千家萬戶。
烏東德、白鶴灘、溪洛渡、向家壩、三峽、葛洲壩,中國長江三峽集團有限公司在長江干流上梯級滾動開發(fā)運營的這6座超級電站“連珠成串”,共同構(gòu)成一條跨越1800公里的清潔能源走廊,堪稱“世界最大”。
這條世界最大的清潔能源走廊到底有多大多強?它是如何建成的,又是如何運行的?它的全面建成將給生產(chǎn)生活帶來哪些變化?
近日,記者跟隨“走進新國企·打卡新坐標(biāo)”采訪團來到金沙江畔,實地探訪這條清潔能源走廊至關(guān)重要的一顆“明珠”——被譽為水電行業(yè)“珠峰”的白鶴灘水電站,感受中國水電的萬鈞之力。
一滴水發(fā)6次電
6座電站滿發(fā)1個小時,可供約5億個中國家庭點亮整個夜晚的燈火
從昆明,過東川,沿金沙江一路北上……經(jīng)過4個來小時的車程,記者一行抵達了位于四川寧南的白鶴灘工程建設(shè)部。
站在建設(shè)部入口處東望,金沙江面碧波瀲滟。距離這里不遠處,四川寧南和云南巧家交界的河道上,便是當(dāng)今世界技術(shù)難度最高、單機容量最大、裝機規(guī)模第二的水電工程——白鶴灘水電站。其全面投產(chǎn)發(fā)電,引領(lǐng)世界水電進入百萬千瓦時代,同時也標(biāo)志著世界最大清潔能源走廊全面建成。
這座被譽為水電行業(yè)“珠峰”的水電站,是這條“綠色能源長龍”的第二個梯級。
沿江上溯,約180公里之外,第一“階梯”——烏東德水電站橫臥江面。順流而下,溪洛渡、向家壩、三峽、葛洲壩依次排開。
6座巨型梯級電站,6顆璀璨明珠,連珠成串,共同構(gòu)成了世界最大清潔能源走廊。
“世界最大”到底有多大?數(shù)據(jù)最具說服力:整個“走廊”跨越1800公里,總裝機容量7169.5萬千瓦,超過三個“三峽”,占全國水電裝機容量的近五分之一。
“6座電站滿發(fā)1個小時,可供約5億個中國家庭點亮整個夜晚的燈火。”三峽集團白鶴灘工程建設(shè)部黨委書記何煒告訴記者,這得益于規(guī)模巨大的裝機總量,也得益于三峽水電人“滴水不漏、滴水必爭”的孜孜追求。
為精細化用好每一方水,三峽集團所屬長江電力對這6座超級電站實行聯(lián)合調(diào)度。
記者了解到,從烏東德到葛洲壩,水位落差超900米,通過“六庫聯(lián)調(diào)”,110臺水電機組協(xié)同運行,一滴水沿江而下可以發(fā)6次電,讓長江流域水力資源實現(xiàn)最大化利用。
三峽集團白鶴灘工程建設(shè)部副主任康永林給記者舉了個例子:1立方米長江水通過世界規(guī)模最大的水電站——三峽水利樞紐工程,能發(fā)出0.25千瓦時電能,而通過“六庫聯(lián)調(diào)”,1立方米長江水從烏東德順勢而下流淌至葛洲壩,可以發(fā)出2千瓦時電能,發(fā)電效率達到了以前的8倍。
“加強對水雨情的預(yù)測預(yù)報,加大與上級調(diào)度部門溝通協(xié)調(diào)力度,研判電站發(fā)電能力及受電區(qū)域用電需求,科學(xué)、精確調(diào)度,通過調(diào)整水量、控制水位等方式讓各梯級電站實現(xiàn)最優(yōu)化運行?!卑Q灘電廠黨委副書記、廠長張舸介紹,通過對水資源的多次利用和科學(xué)調(diào)度,可讓同樣來水發(fā)出更多的電,同時也使防洪、航運、生態(tài)調(diào)度等綜合效益得到充分發(fā)揮。
6座超級電站年均發(fā)電量約3000億千瓦時,可滿足超3億人一年的用電需求,相當(dāng)于每年節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤超9000萬噸,減少二氧化碳排放約2.48億噸。
這條“綠色能源長龍”可謂是不折不扣的“綠色引擎”。巨大的發(fā)電總量、強大的調(diào)峰能力,決定了其在優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、維護電網(wǎng)穩(wěn)定運行、促進節(jié)能減排等方面的重要保障作用,為“西電東送”提供了強大支撐,助力我國“雙碳”目標(biāo)的實現(xiàn)。
作為浙江省外來電主力軍之一,這條清潔能源走廊在剛剛結(jié)束的杭州亞運會期間就發(fā)揮了重要作用。
據(jù)介紹,9月23日至10月7日,長江電力精準(zhǔn)執(zhí)行水庫調(diào)度令4份,編制報送調(diào)度方案10余份,找準(zhǔn)了電力保供和水庫蓄水的最佳“平衡點”。其間,6座梯級電站累計發(fā)電量達160億千瓦時,同比增加77%,相當(dāng)于節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤超480萬噸,減排二氧化碳超1300萬噸。
李利華,白鶴灘電廠副廠長。在杭州亞運會開幕前半個月,他和同事們就已經(jīng)進入了保供的“戰(zhàn)時”狀態(tài),加大白鶴灘水電站機組及各類設(shè)備狀態(tài)的巡檢維護頻次,確保亞運會期間的頂峰保供能力。
這正是清潔能源走廊各梯級電站全力開展能源保供的縮影。
如今,保供任務(wù)已順利完成,他們又“駛?cè)搿毕乱怀?。?jù)介紹,長江電力正加強對長江上游流域水文氣象預(yù)測預(yù)報,持續(xù)做好梯級電站的運行管理,全力完成水庫蓄水、枯期補水、迎峰度冬能源保供等工作。
持續(xù)創(chuàng)新不斷超越
實現(xiàn)從“跟跑”到“領(lǐng)跑”的跨越,闖入“世界水電無人區(qū)”
10月10日一早,三峽集團白鶴灘水電站安全監(jiān)測中心主管柯傳芳吃過早餐來到辦公室。
如往常一樣,他打開電腦后的第一件事,就是登錄白鶴灘水電站的安全監(jiān)測智能管理系統(tǒng)。
大壩各結(jié)構(gòu)及基礎(chǔ)穩(wěn)定,拱壩工作性態(tài)正常,錨桿應(yīng)力和錨索荷載均無異常變化,圍巖穩(wěn)定、混凝土結(jié)構(gòu)性能正?!粫簳r間,柯傳芳就“巡檢”完畢。
之所以足不出戶就能夠全面了解大壩的“健康狀況”,在于白鶴灘水電站擁有的一雙雙“慧眼”。
據(jù)了解,白鶴灘壩體內(nèi)埋設(shè)了上萬個監(jiān)測傳感器,如同植入大壩體內(nèi)的“神經(jīng)元”,可全面掌握大壩溫度、應(yīng)力狀態(tài)、周邊環(huán)境變化等數(shù)據(jù),實時監(jiān)控纜機、振搗機等設(shè)備的運轉(zhuǎn),及時發(fā)現(xiàn)異常并糾偏預(yù)警,被稱為世界上“最聰明”的大壩。
“就好像一個人身體不適,自己就能抽血化驗,并開出治病藥方?!卑Q灘工程建設(shè)部副主任陳文夫形象地比喻道,即使他們遠在千里之外,只要接入平臺端口,便可隨時知悉大壩的“頭疼腦熱”。
在白鶴灘大壩834平臺參觀時,記者看到一根又細又長的混凝土圓柱體,如“定海神針”般穩(wěn)穩(wěn)地矗立在大壩左岸,完整、光滑、質(zhì)地細密。
“它是白鶴灘大壩最長的一根混凝土芯樣,直徑不到0.25米,長達36.74米,相當(dāng)于13層樓高?!标愇姆蚋嬖V記者,每一次取芯,就像給大壩的不同部位做體檢,是檢查大壩澆筑質(zhì)量的重要方式。
記者了解到,白鶴灘水電站大壩為300米級特高混凝土雙曲拱壩,壩體混凝土總方量803萬立方米,“體積”超過3個胡夫金字塔,均使用低熱水泥混凝土澆筑。全壩分為31個壩段,每個壩段一層一層澆筑起來,層與層之間的結(jié)合處、混凝土砂漿與骨料的結(jié)合處是否緊密,是影響混凝土芯樣長短的重要因素。
“如果層間結(jié)合緊密,混凝土芯樣就會連續(xù),長度也會更長?!标愇姆蛘f,這根長度超過36米的混凝土芯樣是今年4月取出的,也是繼白鶴灘水電站大壩2019年取出25.7米長芯、2022年取出34.86米長芯之后,再次打破世界最長常態(tài)混凝土芯樣紀(jì)錄?!拔覀兎浅W院赖刂v,白鶴灘大壩是全球最好的大壩,沒有之一。”
不過,能夠問鼎水電行業(yè)“珠峰”,白鶴灘的特別之處不止于此。
在白鶴灘水電站右岸的地下廠房,記者見到了它的“超級心臟”——單機容量全球最大的水輪發(fā)電機組。
8臺百萬千瓦級水輪機組一字排開。一個個“大圓盤”看似十分安靜,實則其下轉(zhuǎn)輪正以每分鐘110多圈的速度飛速運轉(zhuǎn)。同行的記者在運行中的機組頂蓋上方豎起幾枚硬幣,硬幣穩(wěn)穩(wěn)立住。
“整體擺動小于一根頭發(fā)絲的直徑?!崩罾A告訴記者。
率先使用單機容量百萬千瓦級水輪機組,圓筒式尾水調(diào)壓井規(guī)模世界第一,地下洞室群規(guī)模世界第一,300米級高壩抗震參數(shù)世界第一,首次在300米級特高拱壩全壩使用低熱水泥混凝土,無壓泄洪洞群規(guī)模世界第一……白鶴灘水電站創(chuàng)下的諸多水電工程世界紀(jì)錄、取得的一批舉世矚目的創(chuàng)新成就,無不表明我國在水電技術(shù)領(lǐng)域已遙遙領(lǐng)先其他國家。
“遙遙領(lǐng)先”并非一蹴而就,背后是中國水電人的持續(xù)創(chuàng)新、不斷超越。事實上,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。
何煒也曾參與過三峽工程的建設(shè),他對此感觸很深。
以核心裝備——水電機組為例。在1994年建設(shè)三峽工程之前,中國還不具備制造35萬千瓦以上水電機組的能力。通過走“引進消化吸收再創(chuàng)新”之路,國內(nèi)裝備制造企業(yè)逐步掌握了70萬千瓦機組整體設(shè)計與制造的關(guān)鍵核心技術(shù)。
從三峽的70萬千瓦,到向家壩的80萬千瓦,從烏東德的85萬千瓦,再到白鶴灘的100萬千瓦……水電機組不斷升級。中國水電人花了30年,在這些關(guān)鍵技術(shù)上完成了從“跟跑”到“領(lǐng)跑”的跨越,闖入“世界水電無人區(qū)”。
魚兒乘坐“專用電梯”,古樹名木枝繁葉茂
繪就人與自然和諧共生的美麗江河新畫卷
國慶前夕,白鶴灘庫區(qū)海子溝碼頭舉行了2023年長江上游珍稀特有魚類秋季增殖放流活動,數(shù)十萬尾長江上游珍稀特有魚苗放流長江。
增殖放流,是三峽水電人加強水生生物資源養(yǎng)護的重要舉措之一。
“奔流江水,是清潔能源走廊的能量之源,也是各類水生族群賴以生存的家園。水電站的建設(shè)不能影響這些水中精靈的繁衍生息?!卑Q灘工程建設(shè)部技術(shù)管理部副主任周孟夏介紹,為加強水生生態(tài)保護,他們在建設(shè)水電站的同時,還建設(shè)了集運過魚系統(tǒng)、分層取水設(shè)施、魚類棲息地生態(tài)修復(fù)工程、增殖放流站等。
集運過魚系統(tǒng)主要為魚類提供索餌和產(chǎn)卵的洄游通道。
誘魚、提升、分揀裝載……在白鶴灘下游固定式集魚站,管理員劉勇向記者展示了他們?nèi)绾螏椭~類翻越大壩,回到上游河道,“近300米的高壩,魚根本游不過去,通過集魚站的收集、分揀、暫養(yǎng)以及保護放養(yǎng)等,能夠保證金沙江上下游魚類順利生存、產(chǎn)卵、繁殖,努力實現(xiàn)電站上下游魚類及水生物生態(tài)平衡?!?
當(dāng)前,雖然已經(jīng)過了過魚旺季,但劉勇和同事們?nèi)岳状虿粍娱_展魚類轉(zhuǎn)運?!按蟾琶績商燹D(zhuǎn)運一次。”劉勇介紹。截至今年8月底,白鶴灘集運過魚系統(tǒng)集獲魚類49種共2.3萬余尾。其中,不乏圓口銅魚、長鰭吻鮈等珍稀特有魚類。
魚兒乘坐“專用電梯”翻越大壩、定期增殖放流,不是白鶴灘的“專屬”。在烏東德、溪洛渡等其他梯級電站也十分常見。
據(jù)三峽集團長江生態(tài)環(huán)境工程研究中心相關(guān)負責(zé)人介紹,截至2023年9月底,三峽集團在長江全流域累計放流長江珍稀特有魚類超過1300萬尾,為長江珍稀魚類野外種群重建和自然資源恢復(fù)發(fā)揮了積極的促進作用。
清潔能源走廊也是一條生態(tài)保護走廊,水生態(tài)保護只是一個縮影。
行走在白鶴灘工程建設(shè)部營地,處處可以見到隱藏的生態(tài)環(huán)境保護成果:超百歲的黃葛、高大的木棉……
“這里有57棵古樹,都是白鶴灘水電站海拔825米蓄水線下掛牌保護的?!卑Q灘工程建設(shè)部工作人員告訴記者,為保護施工區(qū)、淹沒區(qū)的古樹,建設(shè)者們專門在青山環(huán)抱中修建了一片植物園林。除了古樹,還有不少有觀賞、利用價值的樹被移栽到移民安置區(qū)、公園等地,妥善保護起來。
白鶴灘水電站的建設(shè),提升了周邊的生態(tài)環(huán)境。當(dāng)?shù)厝罕娍丛谘劾铮骸敖鹕辰靥幐蔁岷庸?,過去的山是光禿的,水是渾濁的。你看,如今兩岸綠樹成蔭,河道碧綠如鏡?!?
周孟夏給出了這樣一組數(shù)據(jù):“在白鶴灘水電站建設(shè)之前,金沙江的干熱河谷都是中度、重度水土流失區(qū),每公頃每年的水土流失量在2000至3000噸。如今,治理后的白鶴灘水電站樞紐區(qū)每公頃每年的水土流失量不到500噸。”
“在保護中發(fā)展,在發(fā)展中保護?!比龒{水電人用實際行動書寫著人與自然和諧共生的生動答卷。