白鶴灘水電站:向杭州亞運會場館提供100%綠電
“金沙自古不通舟,水急天高一望愁。何日天人開一線,聯(lián)檣銜尾往來游?!边@首鐫刻在白鶴灘絕壁上的古詩,寄托了幾代人開發(fā)金沙江的夙愿。如今,隨著2022年12月20日白鶴灘水電站全部機組投產(chǎn)發(fā)電,這樣的歷史被改寫,這一美好夙愿變成現(xiàn)實。
上世紀50年代,我國就展開對金沙江水利開發(fā)的研究。1990年長江水利委員會發(fā)布的《長江流域綜合利用規(guī)劃簡要報告》提出了金沙江梯級電站開發(fā)方案,白鶴灘就名列其中。
70年,彈指一揮間。
如今,四川省寧南縣和云南省巧家縣交界的金沙江上,世界第二大水電站——白鶴灘水電站已見證和創(chuàng)造金沙江的千年巨變,展現(xiàn)中國力度的萬鈞之勢。
“擁有多項世界第一”
沿著高峽出平湖的萬頃碧波望去,首先映入眼簾的,是將金沙江一分為二的巨型建筑——白鶴灘大壩。
大壩是水電站樞紐工程的核心建筑物,承擔著擋水與泄洪的重要任務。
白鶴灘大壩為300米級特高混凝土雙曲拱壩,最大壩高289米,壩頂弧長709米,壩頂寬度14米,共計31個壩段。
壩身布置有6個導流底孔、7個泄洪深孔和6個泄洪表孔。
白鶴灘大壩主體混凝土澆筑總量逾800萬立方米,相當于24個迪拜塔的混凝土使用量。這座巨型建筑,創(chuàng)下了多項世界紀錄:300米級高拱壩抗震參數(shù)居世界第一;全球首次在300米級高拱壩全壩使用低熱水泥混凝土;大壩承受總水推力達1650萬噸,居世界第二;拱壩壩高289米,居世界第三。樞紐最大泄洪流量達42348立方米每秒(6分鐘能裝滿一個西湖),泄洪功率達90000兆瓦。
從2017年4月開始澆筑第一倉混凝土,到2021年5月底全線澆筑到頂,白鶴灘建設者歷經(jīng)1510天晝夜不停的接力施工,最終建成世界首座無縫精品大壩,實現(xiàn)世界壩工建造奇跡。
澆筑白鶴灘大壩,共使用了803萬立方米混凝土。材料,是構成無縫大壩奇跡的基礎之一。
白鶴灘大壩使用了一種名為低熱水泥的材料,它能有效降低混凝土的最高溫度,提高混凝土抗裂安全能力。
白鶴灘建設部副主任陳文夫說道,白鶴灘大壩建設秉承“千年大計,質(zhì)量第一”的質(zhì)量方針,研發(fā)一系列新材料、新技術、新工藝,建成了精品無縫大壩,大壩所有封口滴水不漏,白鶴灘大壩也成為當今世界最好的大壩,沒有之一。
“為檢查壩體的整體性及混凝土的密實性,在2023年4月12日取出直徑245毫米,長37.74米的長芯,迄今為止,質(zhì)量第一、全球第一。”陳文夫介紹說,芯樣完整、光滑、密實、層間結構良好,大壩的均勻性和密實性良好,再創(chuàng)世界新紀錄。
除此之外,白鶴灘大壩的抗震參數(shù)設計也是全球第一,陳文夫介紹,白鶴灘大壩可以抵抗9級以上的地震,如果汶川地震發(fā)生在大壩一公里以外,大壩也可巍然屹立。
白鶴灘地下廠房長438米,寬34米、高88.7米,是世界上已建水電工程中跨度最大的地下廠房,廠房布置的道路達到217公里,廠房地下運行工程是世界第一。
白鶴灘水電站地下洞室群眾多,空間交叉,平面相鄰,最多時100多個工作面同時作業(yè),一旦支護不及時跟進,就會發(fā)生塌方,甚至造成重大安全事故。為避免洞室開挖過程中出現(xiàn)意外貫穿,三峽集團從管理上創(chuàng)新,充分利用信息化技術,研發(fā)并應用“地下洞室支護預警系統(tǒng)”。通過互聯(lián)網(wǎng)及時查詢各作業(yè)面支護進展情況,實時監(jiān)控、自動預警,及時準確提示跟進支護,整個洞室群施工過程中沒有發(fā)生大型塌方。
為確保圍巖穩(wěn)定,三峽集團還構建了地下洞室群全過程反饋分析與技術體系。依托行業(yè)專家和專業(yè)權威機構技術咨詢,針對復雜地質(zhì)條件和特大洞室開挖特點,按照“開挖一層、分析一層、預測一層、驗收一層”的工作程序,動態(tài)優(yōu)化設計和施工方案,實現(xiàn)洞室群整體穩(wěn)定。
向亞運會場館提供100%綠電
全球12大水電站中,中國占有了5座,這5座均由三峽集團完成。12年內(nèi),三峽集團安裝了單機容量70萬千瓦及以上機組86臺(全球127臺),占全球67.7%。
白鶴灘水電站是金沙江下游四個水電梯級——烏東德、白鶴灘、溪洛渡、向家壩中的第二個梯級,是國家實施“西電東送”戰(zhàn)略、優(yōu)化能源結構的重要骨干工程,是構建長江防洪體系的重要組成部分,是全球在建規(guī)模最大的水電工程,電站開發(fā)任務以發(fā)電為主,兼顧防洪、航運、并促進地方經(jīng)濟發(fā)展。
2021年6月28日,首批機組正式發(fā)電,白鶴灘水電站投產(chǎn)發(fā)電后,將與三峽工程、葛洲壩工程、以及金沙江烏東德、溪洛渡、向家壩水電站一起,構成世界最大清潔能源走廊,對改善能源結構、助推“碳達峰、碳中和”目標實現(xiàn)具有重要意義。
如今,16臺百萬千瓦機組布置在左右兩岸,將奔流的金沙江水轉(zhuǎn)化為澎湃綠電,為高質(zhì)量發(fā)展賦能。
6月23日,在浙江杭州,國家電網(wǎng)±800千伏錢塘江換流站雙極高端系統(tǒng)順利完成試運行。至此,我國“西電東送”重點工程——白鶴灘-浙江±800千伏特高壓直流工程正式全容量投產(chǎn)。
趕在此時投運的“電力高速路”可謂正當其時,它的最大輸電能力達到800萬千瓦,預計每年為浙江送來最高300億千瓦時的優(yōu)質(zhì)水電。它不僅是場酷暑時節(jié)的“及時雨”,還將為浙江產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展點亮一盞“長明燈”。
一度電從金沙江水流推動巨型水輪發(fā)電機的一刻誕生,將從四川大涼山的白鶴灘二期換流站出發(fā),沿著白浙特高壓旅經(jīng)重慶、湖北、安徽,在四川宜賓岷江、重慶江津長江、湖北鐘祥漢江、安徽池州長江經(jīng)歷四次大跨越,最終接入杭州臨平區(qū)的錢塘江換流站,匯入浙江電網(wǎng)、流進千家萬戶。
“9月23日,杭州亞運會將舉辦,而白鶴灘水電站可以實現(xiàn)向亞運會現(xiàn)場提供100%綠電?!卑Q灘電廠副廠長李利華介紹說。
白鶴灘建設部副主任康永林介紹,白鶴灘水電站單臺機組高達50米,重達8000多噸。每臺機組額定功率可以給六臺“遼寧艦”提供動力,它運轉(zhuǎn)一個小時發(fā)出100萬度電,可以滿足一家人400年的用電。
大機組也帶來巨大的減排效益。白鶴灘水電站多年平均發(fā)電量約624億千瓦時,相當于每年可節(jié)約標準煤1968萬噸,減少二氧化碳排放5160萬噸、二氧化硫排放17萬噸。
百萬千瓦機組運行十分穩(wěn)定,在機組頂蓋上甚至可以將硬幣豎立起來。白鶴灘機組每秒可轉(zhuǎn)111圈,但整體擺動程度比一根頭發(fā)絲還小。
機組穩(wěn)定運行,源自中國水電人的接力求索,源自我國水電重大裝備設計制造水平的進步,也源自白鶴灘建設者對精品質(zhì)量的不懈追求。
放眼全球,百萬千瓦機組還沒有先例,是中國“智造”引領世界水電進入百萬千瓦時代。
三峽工程建設之前,我國水電機組的設計制造水平停留在30萬千瓦。無論是機組容量,還是機組本身的品質(zhì),都遠遠落后國際平均水平。也就是說,到三峽工程左岸70萬千瓦機組研制階段,我國在這一領域的技術較發(fā)達國家落后至少30年。
當時,中國長江三峽工程開發(fā)總公司(三峽集團改制前)聯(lián)合央企開展70萬千瓦機組科技攻關。經(jīng)過奮起直追,國產(chǎn)70萬千瓦機組很快在三峽右岸電站初露鋒芒,具備和發(fā)達國家同臺競技的能力。
三峽工程建設之后,三峽集團轉(zhuǎn)戰(zhàn)金沙江,國產(chǎn)化機組設計制造水平不斷刷新紀錄。溪洛渡水電站77萬千瓦機組,向家壩水電站80萬千瓦機組成功投產(chǎn),國產(chǎn)機組距離100萬千瓦的夢想越來越近。
康永林介紹說,2022年12月20日,白鶴灘右岸地下廠的9號機組正式投產(chǎn)發(fā)電,代表著白鶴灘16臺百萬千瓦機組發(fā)電,同時代表著長江流域清潔能源走廊正式建成,代表著清潔能源總裝機容量達到7169.5萬千瓦時,一年可以發(fā)3000億度綠電,相當于節(jié)約9045萬噸標準煤,減少排放二氧化碳約24840萬噸,對改善我國能源結構,助推實現(xiàn)碳達峰、碳中和目標發(fā)揮出積極作用。
百萬千瓦機組背后,代表著新材料、新工藝、新設備和新技術的全面研發(fā)與應用,是中國“智造”在水電重大裝備全產(chǎn)業(yè)鏈的全面提升。
世界最大清潔能源走廊跨越1800公里,形成總庫容919億立方米的梯級水庫群和戰(zhàn)略性淡水資源庫,其中防洪庫容376億立方米,占2022年長江流域納入聯(lián)合調(diào)度范圍水庫總防洪庫容的53%以上,對保障長江流域防洪、發(fā)電、航運、水資源利用和生態(tài)安全具有十分重要的意義,也為長江經(jīng)濟帶高質(zhì)量發(fā)展和綠色中國建設提供有力支撐。
實現(xiàn)一步跨越30年
向家壩、溪洛渡、白鶴灘、烏東德四座電站庫區(qū)山高水急,古人在此留下“金沙自古不通舟,水急天高一望愁”的千古嘆息,英雄的紅軍卻冒著槍林彈雨在這里書寫了渡江北上的傳奇。
移民工作者發(fā)揚“六千精神”,移民群眾舍小家顧大家、艱苦奮斗,深山峽谷變高峽平湖,庫區(qū)面貌破繭蝶變。
金沙江下游庫區(qū)各縣區(qū)在水電開發(fā)前,由于基礎設施不完善、自然條件以及資源匱乏等先天原因,區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展水平不高,四座水電站庫區(qū)的國家級貧困縣就有15個。通過水電站建設和移民搬遷安置,這些縣區(qū)實現(xiàn)了一步跨越30年。
三峽移民辦副主任劉燦介紹說,移民搬遷后庫區(qū)城鎮(zhèn)化率跨越式提升,基本上每建一個大型移民安置點,就相當于再建了一個新城鎮(zhèn)。如白鶴灘水電站,據(jù)統(tǒng)計,選擇在縣城規(guī)劃區(qū)和集鎮(zhèn)內(nèi)安置的移民達7.5萬人,約占移民總數(shù)的74%,安置后將顯著提高當?shù)氐某擎?zhèn)化水平,庫區(qū)城鎮(zhèn)化率提高約15%。
向家壩、溪洛渡、白鶴灘、烏東德四座電站復建等級公路超1000公里,復建和補助跨金沙江大橋10座,碼頭渡口142個等。庫區(qū)教育、醫(yī)療等公益性設施全部按照國家標準規(guī)劃建設,遷(擴)建學校幼兒園149所、醫(yī)療衛(wèi)生單位113所,淹沒前的原有功能不僅得到恢復,更是實現(xiàn)了跨越式提升。
白鶴灘水電站,搬遷前庫區(qū)移民住房54%為土混和土木結構房屋,而在安置點,原先低矮的土房、磚房成為“過去時”。
讓庫區(qū)移民過上更好的生活,更離不開移民辦的這些人,他們風雨兼程,與地方政府一起,推進白鶴灘水電站庫區(qū)移民搬遷安置工作,將很多“不可能”變?yōu)楝F(xiàn)實。
三峽移民辦副處長鄭洪春是四川大學水利水電博士畢業(yè)生,四川西昌人,2015年來到白鶴灘,來到移民辦工作,來到這里后,他負責白鶴灘四川側移民搬遷安置工作35個安置點、5個縣的移民安置工作。
鄭洪春是涼山州西昌人,他自己也沒想到讀到了博士,又回到了大涼山,一年出差經(jīng)過西昌十幾次,也回不去家,參與移民工作8年來,經(jīng)常是晴天一身灰,雨天一身泥,但是想到自己參與了移民工程這項工作,他覺得很光榮。
鄭洪春說,在三峽移民辦工作崗位上的人,一年300多天工作時間是常態(tài)。水電移民工作被稱為三峽“天下第一難”,不僅要克服金沙江邊干熱河谷特有的蚊蟲叮咬,有時山高路險,還會遇到生命危險。
鄭洪春的師弟、來自四川大學碩士畢業(yè)的馬力說,“我們就是把家安在了行李箱里?!?/p>
2019年,馬力來到三峽移民辦地災防治部工作,在房屋地質(zhì)災害巡查時,會經(jīng)常遇到高山峽谷,地勢陡峻,有一次爬坡,差點遇到生命危險,幸好及時被同事拉住手。
這樣的故事和人物,在三峽移民辦還有很多,他們投身水電移民工作,他們走遍千山萬水、排除千難萬險、幫扶千家萬戶,展示中央企業(yè)的責任擔當。
從“萬里長江第一壩”——葛洲壩水利樞紐工程開工建設,到興建世界最大水利樞紐工程——三峽工程,再到白鶴灘水電站全面投產(chǎn)發(fā)電,世界最大清潔能源走廊建設跨越半個多世紀,不僅實現(xiàn)了中國水電從“跟跑”“并跑”再到“領跑”世界的歷史性跨越,更是中國式現(xiàn)代化進程的精彩縮影,它為世界江河治理與保護貢獻了中國智慧、中國方案,譜寫出人與自然和諧共生的新篇章。
編輯:鄒舒堯
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