金沙江，滔滔江水，奔流不息。
一江之隔，左邊是天府之國，右邊是彩云之南。這里是我國最大的清潔能源走廊——白鶴灘水電站，這座“超級(jí)工程”震撼著世界。
12月20日，白鶴灘水電站16臺(tái)百萬千瓦水輪發(fā)電機(jī)組全部投產(chǎn)發(fā)電，金沙江上的巨閘，讓奔涌的江水依照科學(xué)規(guī)劃，轉(zhuǎn)化成強(qiáng)大的綠色電能。
底氣，源于創(chuàng)新能力節(jié)節(jié)攀升
全長(zhǎng)3464千米，落差約5100米，成就了金沙江1.12億千瓦的水能資源理論蘊(yùn)藏量。其中金沙江下游河段是我國水能資源最集中、規(guī)模最大的水電能源基地，白鶴灘水電站就是金沙江下游河段上四座梯級(jí)電站的第二級(jí)。
當(dāng)白鶴灘水電站的大壩被澆筑到頂，水頭高達(dá)200米、大落差、大流量的水能資源清晰浮現(xiàn)，世界首批單機(jī)容量百萬千瓦水電機(jī)組的全新舞臺(tái)搭建完成。
“只有大容量機(jī)組，才能更加適應(yīng)工程條件，充分發(fā)揮工程效益，更加合理高效地利用水資源。”三峽集團(tuán)機(jī)電專業(yè)總工程師張成平說。
放眼全球，百萬千瓦水電機(jī)組尚無先例，為何中國水電人敢于提出白鶴灘百萬千瓦機(jī)組的設(shè)想？底氣，源于我國水輪發(fā)電機(jī)制造水平和創(chuàng)新能力的節(jié)節(jié)攀升。
三峽工程建設(shè)之前，我國水電發(fā)電機(jī)組的設(shè)計(jì)制造水平停留在30萬千瓦。無論是機(jī)組容量，還是機(jī)組本身的品質(zhì)，都遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后國際先進(jìn)水平，較發(fā)達(dá)國家差距至少30年。
當(dāng)時(shí)，中國長(zhǎng)江三峽工程開發(fā)總公司（三峽集團(tuán)前身）聯(lián)合哈爾濱電氣、東方電氣(19.970, 0.00, 0.00%)等央企，開展70萬千瓦機(jī)組科技攻關(guān)。經(jīng)過引進(jìn)消化吸收再創(chuàng)新，國產(chǎn)70萬千瓦機(jī)組很快在三峽右岸電站初露鋒芒，具備和發(fā)達(dá)國家同臺(tái)競(jìng)技的能力。
此后，三峽集團(tuán)轉(zhuǎn)戰(zhàn)金沙江，國產(chǎn)化機(jī)組設(shè)計(jì)制造水平不斷刷新紀(jì)錄。溪洛渡水電站77萬千瓦機(jī)組、向家壩水電站80萬千瓦機(jī)組成功投產(chǎn)，國產(chǎn)機(jī)組距離100萬千瓦的夢(mèng)想越來越近。
如果說白鶴灘壩址的水能條件給了百萬千瓦機(jī)組“天時(shí)”與“地利”，那么以三峽工程為代表的中國水電人穩(wěn)扎穩(wěn)打的技術(shù)積累和創(chuàng)新突破，則是圓夢(mèng)的最后一塊拼圖。
“研制百萬千瓦級(jí)水輪發(fā)電機(jī)組，難度系數(shù)成倍放大。”三峽集團(tuán)白鶴灘建設(shè)部副主任康永林告訴記者，“這是新材料、新工藝、新設(shè)備和新技術(shù)的全面研發(fā)與應(yīng)用。”
機(jī)組容量越大，對(duì)原材料性能要求就越高，對(duì)制造安裝工藝水平的要求也越高。國產(chǎn)化機(jī)組容量提升，也為重大裝備全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展帶來了契機(jī)。
轉(zhuǎn)輪是水輪發(fā)電機(jī)組的“心臟”，決定著機(jī)組能量轉(zhuǎn)換效率，是機(jī)組中設(shè)計(jì)與研制難度最大的部位。
在距離白鶴灘一千公里外的四川德陽，白鶴灘左岸機(jī)組生產(chǎn)廠商?hào)|方電機(jī)的研究試驗(yàn)中心里，擺放著20多個(gè)百萬千瓦機(jī)組轉(zhuǎn)輪模型。“為了制造出最適合白鶴灘的轉(zhuǎn)輪，我們研制出20多個(gè)形制各異的轉(zhuǎn)輪模型，每一個(gè)模型都要在東方電機(jī)的水輪機(jī)試驗(yàn)平臺(tái)中進(jìn)行真實(shí)模式和運(yùn)行數(shù)據(jù)對(duì)比。”東方電機(jī)研究試驗(yàn)中心高級(jí)工程師劉德民介紹說。
經(jīng)過優(yōu)中選優(yōu)，最終只有一個(gè)模型被選中，等比放大后成為了白鶴灘左岸機(jī)組的轉(zhuǎn)輪。劉德民告訴記者，每一個(gè)模型都價(jià)值不菲，它的背后隱藏著水電裝備的創(chuàng)新突破。“正是通過這些模型，我們得到了科學(xué)詳實(shí)的模擬數(shù)據(jù)，為轉(zhuǎn)輪順利生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。”
2021年6月28日，白鶴灘首批百萬千瓦水電機(jī)組投產(chǎn)發(fā)電。但是圍繞著百萬千瓦水電機(jī)組的科技攻關(guān)遠(yuǎn)沒有停止。2022年12月，在最后一臺(tái)機(jī)組投產(chǎn)前夕，白鶴灘又傳來好消息：9號(hào)機(jī)組的水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)成功用上國產(chǎn)控制中樞，并完成了并網(wǎng)試驗(yàn)的考驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了百萬千瓦機(jī)組調(diào)速系統(tǒng)核心控制器國產(chǎn)化。
黨的二十大報(bào)告提出，以國家戰(zhàn)略需求為導(dǎo)向，聚集力量進(jìn)行原創(chuàng)性引領(lǐng)性科技攻關(guān)，堅(jiān)決打贏關(guān)鍵核心技術(shù)攻堅(jiān)戰(zhàn)。如今，建設(shè)白鶴灘水電站的夢(mèng)想已經(jīng)全部實(shí)現(xiàn)，世界最大清潔能源走廊矗立在大江之上，中國水電人用創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)引領(lǐng)著世界水電發(fā)展，為建設(shè)新型能源體系、保障國家能源安全、實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)提供有力支撐。
責(zé)任編輯： 江曉蓓
標(biāo)簽：水電
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