投產(chǎn)發(fā)電中的白鶴灘水電站（7月1日攝）。新華社記者江文耀攝

日前，隨著(zhù)15號、2號機組順利投產(chǎn)，白鶴灘水電站16臺百萬(wàn)千瓦水輪發(fā)電機組已有4臺投產(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)為當今世界在建規模最大、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，共同構成一條世界最大的清潔能源走廊，助力我國經(jīng)濟社會(huì )發(fā)展，減少溫室氣體排放。

“白鶴”騰飛，6項關(guān)鍵技術(shù)指標世界第一

白鶴灘水電站總裝機1600萬(wàn)千瓦，僅次于三峽水電站，左右岸共安裝16臺我國自主研制的全球單機容量最大功率水輪發(fā)電機組，首批2臺機組已于6月28日投產(chǎn)發(fā)電。

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

面對挑戰，建設者勇闖世界水電“無(wú)人區”，6項關(guān)鍵技術(shù)指標達到世界第一，包括單機容量100萬(wàn)千瓦；地下洞室群規模；圓筒式尾水調壓井規模；無(wú)壓泄洪洞群規模；300米級高拱壩抗震參數；300米級特高拱壩中，首次全壩使用低熱水泥混凝土。

百萬(wàn)千瓦水輪發(fā)電機組是什么概念？這樣的一臺機組直徑16.2米、高達50米，轉子重量就超過(guò)2000噸。

“轉輪每轉一圈可發(fā)電約150度，相當于一個(gè)普通家庭一個(gè)月的用電量。單臺機組每分鐘就能發(fā)電近1.7萬(wàn)度?！比龒{集團白鶴灘工程建設部主任汪志林說(shuō)。

混凝土硬化中水泥放熱造成的“無(wú)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(wàn)立方米。在不久前對大壩的一次鉆孔取芯中，芯樣穿過(guò)52個(gè)澆筑坯層、長(cháng)達25.7米，為世界最長(cháng)，這表明“無(wú)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)。

不僅如此，埋設在壩體內的數千支溫度計，還能幫助工程師實(shí)時(shí)監控混凝土的“頭疼腦熱”。

站在白鶴灘水電站大壩上，“高峽出平湖”，蔚為壯觀(guān)。乘坐工程交通車(chē)沿著(zhù)隧洞進(jìn)入山體，仿佛進(jìn)入一座巨大的地下城，廠(chǎng)房、通道、線(xiàn)路等各類(lèi)設施在山體內部縱橫交錯，令人震撼。

在狹窄的金沙江上大規模建發(fā)電廠(chǎng)房并不現實(shí)，建設者只能拿兩岸山體“做文章”。白鶴灘水電站工程樞紐部分設計總工程師陳建林介紹，地下洞室群施工克服了高地應力等困難，開(kāi)挖量達到2500萬(wàn)立方米，地下工程里程數達到217公里。

“連珠成串”，構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，規劃了多級梯級水電開(kāi)發(fā)?！笆濉币詠?lái)，金沙江國家級水電基地建設快速推進(jìn)，新增水電裝機創(chuàng )歷史最高。

其中，三峽集團在金沙江下游布局建設溪洛渡、向家壩、烏東德、白鶴灘四座世界級巨型梯級水電站，總裝機超過(guò)4600萬(wàn)千瓦，相當于兩個(gè)三峽工程的裝機規模。

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

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，總裝機容量1020萬(wàn)千瓦。截至今年6月15日，該電站已累計發(fā)電近245億度，相當于替代約768萬(wàn)噸標準煤。

順江而下，已投產(chǎn)的溪洛渡水電站總裝機容量達1386萬(wàn)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水電站，總裝機容量640萬(wàn)千瓦，是兼顧灌溉功能的超級大壩；而作為長(cháng)江上第一座大型水電站，葛洲壩水電站是中國人自己設計、制造、安裝、運行管理的水利樞紐工程。

舉世矚目的三峽水電站是當前世界上規模最大的水利樞紐工程和綜合效益最廣泛的水電工程，總裝機容量2250萬(wàn)千瓦。2020年，三峽水電站全年累計生產(chǎn)1118億度綠色電能，創(chuàng )世界單座水電站年發(fā)電量新紀錄，且防洪、發(fā)電、航運、水資源利用等綜合效益全面發(fā)揮。

三峽集團董事長(cháng)雷鳴山說(shuō)，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(zhù)烏東德、白鶴灘水電站的投產(chǎn)，三峽集團擁有了從金沙江延伸至長(cháng)江的梯級電站群，這六大水庫群實(shí)現聯(lián)合統一調度，將放大單座水電站的綜合效益，統籌實(shí)現防洪、補水、發(fā)電、水生態(tài)保護等多目標綜合調度，充分發(fā)揮水庫大壩調節和生態(tài)保障作用。

從無(wú)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。

20多年前，在三峽工程建設過(guò)程中，科研人員就創(chuàng )造了112項世界之最，擁有934項發(fā)明專(zhuān)利，使我國在樞紐工程建設、70萬(wàn)千瓦水輪發(fā)電機組國產(chǎn)化、工程運行和生態(tài)環(huán)境保護、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容量最大功率百萬(wàn)千瓦水輪發(fā)電機組，研制、安裝難度超越世界上現有機組，實(shí)現了我國高端裝備制造的重大突破。

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

國際水電協(xié)會(huì )執行總裁艾迪·里奇認為，白鶴灘、烏東德水電站克服了世界水電工程方面最具挑戰性的技術(shù)難題，標志著(zhù)中國水電工程實(shí)現從設計規劃、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(wàn)千瓦以上水電機組的能力。

在三峽工程左岸機組的研制過(guò)程中，60公斤級的蝸殼高強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組用上國產(chǎn)化鋼材。

白鶴灘工程建設部黨委書(shū)記何煒說(shuō)，如今運用在白鶴灘水電站蝸殼制造上的國產(chǎn)化高強鋼已達到80公斤級，高等級硅鋼片、高強度磁軛鋼板等關(guān)鍵材料也已全部實(shí)現國產(chǎn)化。

此外，在配套設備上，從橋機、母線(xiàn)、大型變壓器，到調速、勵磁、監控系統……我國水電裝備全產(chǎn)業(yè)鏈不斷升級，助推百萬(wàn)千瓦機組登頂世界“水電珠峰”。