白鹤滩水电站为何如此高光 央企协同创新建设生态屏障
6月28日,中国三峡集团所属金沙江白鹤滩水电站首批机组正式投产发电。首批机组安全准点投产发电之际,习近平总书记特地致信祝贺。
不到3个月时间,9月7日11时40分,白鹤滩水电站累计发电量已突破50亿千瓦。
9月18日至19日,国务院国资委党委书记、主任郝鹏亲赴云南实地调研白鹤滩水电站建设运行情况。
白鹤滩水电站为何备受关注?
在建规模最大,技术难度最高
白鹤滩水电站位于四川省宁南县和云南省巧家县交界,是金沙江下游四个水电梯级——乌东德、白鹤滩、溪洛渡、向家坝中的第二个梯级。虽然它的名气远不及三峡水电站,但实际上白鹤滩水电站是当今世界在建规模最大、技术难度最高的水电工程。
三峡集团作为白鹤滩水电站的主要建设方,将耗资1800亿元投建项目。相比三峡水电站建设时主要考虑的是防洪问题,白鹤滩水电站的主要任务则是发电。
为了把发电能力最大化,白鹤滩水电站的地址被选定在一片幽深的峡谷中,峡谷地形不对称、岩性复杂储蓄水位高达825米,其技术难度可想而知。
据了解,白鹤滩水电站主要特性指标均居世界前列:抗震参数居世界第一;地下洞室群规模居世界第一;单机容量100万千瓦,位居世界第一;总装机容量1600万千瓦,仅次于三峡工程,位居世界第二;拱坝高289米,居世界第三。
“白鹤滩水电站核心技术均为自主研制,全部机组投产发电后,将成为仅次于三峡水电站的世界第二大水电站。”三峡集团白鹤滩工程建设部党委书记何炜说。
白鹤滩水电站是金沙江下游四座梯级电站中库容最大、梯级效益最为显著的水电站,是长江防洪体系的重要组成部分。“水电站预留防洪库容75亿立方米,相当于525个杭州西湖,长江中下游再添一道来自金沙江下游的防洪屏障。”三峡集团白鹤滩工程建设部技术管理部主任王玮说。
合力建设,央企协同创新
白鹤滩水电站的参建者必须具备丰富的建设经验。事实上,白鹤滩水电站的建设是央企全产业链协同创新、自主创新的典型范例。除了中国三峡集团,国家电网、东方电气集团、哈电集团、中国电建、中国能建等央企都积极参与了建设。
中国电建作为白鹤滩水电站工程建设主力军,旗下华东院承担工程设计任务,成都院承担工程监理任务,土建工程也主要由电建所属单位承担,包括水利四局承担左岸坝肩边坡开挖、左岸大坝土建及金属结构安装等工程;水利五局负责泄洪洞工程;水利七局承接左岸引水发电系统土建及金属结构安装工程;水电八局承担右岸坝肩边坡开挖、右岸大坝土建及金属结构安装等工程;以及水利十四局负责左右岸引水发电系统土建(尾水部分)工程。
白鹤滩百万千瓦机组采用了多项世界首创的新技术。哈尔滨电气集团有限公司党委副书记、总经理吴伟章说:“由于我们有了100万的机组技术,把整个产业链全带动起来了,包括加工设备的设备机床,还有原材料、配套件等等。白鹤滩机组的投运,标志着我们水电发电设备的技术达到世界先进水平。将来我们国家再建设这种工程的时候,技术完全掌握在自己手里。”
据了解,白鹤滩水电站左岸8台100万千瓦机组由东方电气集团东方电机有限公司研制。在首批投产发电的机组里,由东方电气集团研制的1号机组各项参数优异。水轮机最优效率达到96.7%,发电机额定效率超过99%,是世界效率指标最高的水轮发电机组。此外,机组定子绕组温升不超过63K,转子绕组温升不超过58K,为水电行业最严格的温升控制水平;额定电压24千伏,为水电行业最高电压等级。
另据了解,此次运行机组转动部件由上万个零部件构成,重达2600吨。但在总装后却实现了“零配重”,成为全球首个巨型水轮发电机组不需试运行配重即满足精品指标的案例,也是水电史上首个“零配重”机组,被业内专家誉为极品机组。
白鹤滩水电站将首次全部采用我国国产的百万千瓦级水轮发电机组,这是我国重大水电装备继三峡机组国产化之后、在向家坝80万千瓦机组国产化的基础上产生的又一次历史性的巨大飞跃,将开创世界水电百万千瓦级水轮发电机组新纪元。
三峡集团在承袭溪洛渡工程“智能大坝”先进建设理念的基础上,提出了“智能建造”的理念。通过实施“智能建造”,可有效解决白鹤滩水电站拱坝的一系列技术及管理问题。
白鹤滩工程建设过程中的一系列科研攻关和技术创新,将全面提升我国水电行业的勘测、设计、制造、施工、运行管理水平,进一步巩固和提升中国水电行业在世界的引领地位,助力“中国制造2025”。
生态屏障,节能减排工程
白鹤滩水电站还是构筑长江生态屏障的重要一环,水电站与流域梯级水库群共同承担着涵养、修复长江流域生态环境的重大责任,是节能减排的生态工程。
习近平总书记曾希望建设者们统筹推进白鹤滩水电站后续各项工作,为实现碳达峰、碳中和目标,促进经济社会发展全面绿色转型做出更大贡献。
打好实现碳达峰、碳中和这场硬仗,能源是主战场,电力是主力军,而水电又是清洁电力的主力军。
白鹤滩水电站有16台巨大的发电机组,全年发电量约624.43亿度,电力主要输送江苏、浙江,助力长江三角洲经济发展。
为了将电能传送出去,国家电网公司专门投资建设了白鹤滩—江苏、白鹤滩—浙江两条±800千伏特高压直流输电工程,线路全长2087公里,输电能力为800万千瓦,总投资307亿元。
此前,由国家电网建设、运维的白鹤滩水电站500千伏送出工程已经带电投运。白鹤滩水电站500千伏送出工程主要包括4条500千伏输电线路和2个500千伏变电站的改造扩建工程,新建铁塔758座,线路全长435千米,途经四川省凉山彝族自治州昭觉县、布拖县、宁南县。
据测算,白鹤滩水电站建成投产后,年发电量将达到600亿千瓦时,每年可节约标准煤约1968万吨,减少排放二氧化碳5160万吨、二氧化硫17万吨、氮氧化物约15万吨,能有效改善我国能源结构,减少大气污染物排放,节能减排效益显著。
西电东送,区域优势互补
白鹤滩水电站还是服务国家能源布局“西电东送”、西部大开发、加速西部与中东部经济优势互补的战略工程。
我国西部地区经济发展水平相对较低,但资源相对富集。建设白鹤滩水电站,有助于将资源优势转变为经济优势,带动川滇两省经济社会发展。
白鹤滩水电站库区涉及四川、云南两省六县(区),库区经济相对落后,以传统的农业经济为主,丰富的矿产、水能等资源尚未得到有效开发利用。
水电站陆续建成投产,库区的资源优势将转为经济优势。随着交通、电力、通信等基础设施的改善,将增加就业机会和地方财政收入,促进老百姓增收致富,拉动区域经济发展。
近年来,云南省区域能源合作成效显著,“西电东送”电量持续增加。
云南省能源局副局长乔国新介绍,目前云南省“西电东送”跨省区外送输电通道已提升到10条直流通道,输电能力由2015年的2520万千瓦提升至4540万千瓦。“十三五”期间,云南省累计“西电东送”电量超7500亿千瓦时,减少东部沿海地区标煤消耗约2亿吨,减排二氧化碳约5亿吨,为东部地区经济发展和全国污染防治做出了巨大贡献。