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提升核心競(jìng)爭(zhēng)力 中國(guó)水電大有可為

中國(guó)電力網(wǎng)發(fā)布時(shí)間:2022-10-09 15:20:52  作者:孫愷

  編者按 中國(guó)工程院院士、三峽集團(tuán)原總工程師張超然全情投入水電事業(yè)50余年,對(duì)專業(yè)技術(shù)孜孜以求,用自己的一言一行詮釋著科學(xué)求實(shí)的精神,為三峽工程、溪洛渡、向家壩、白鶴灘、烏東德工程建設(shè)作出了突出貢獻(xiàn)。為梳理幾十年來(lái)中國(guó)水電從追趕到引領(lǐng)世界水電科學(xué)技術(shù)的輝煌歷程,從今日起,將推送張超然院士系列采訪報(bào)道。

  黨的十八大以來(lái),建設(shè)美麗中國(guó)、推進(jìn)綠色發(fā)展、健全綠色低碳循環(huán)發(fā)展經(jīng)濟(jì)體系成為新時(shí)期國(guó)家建設(shè)的重要內(nèi)容。“2030年碳達(dá)峰、2060年碳中和”是中國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化做出的莊嚴(yán)承諾。要實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo),離不開水電這一清潔可再生能源的開發(fā)和利用。但有人認(rèn)為經(jīng)過(guò)幾十年的高速開發(fā),中國(guó)水電已經(jīng)渡過(guò)高速發(fā)展期,對(duì)此中國(guó)工程院院士張超然表示,我國(guó)水電開發(fā)仍有較大空間,仍將大有可為,特別是三峽集團(tuán)應(yīng)發(fā)揮好在既往水電建設(shè)中獲得的核心技術(shù)能力,引領(lǐng)好我國(guó)水電開發(fā)事業(yè)。

  水電是全球公認(rèn)的清潔、優(yōu)質(zhì)、靈活的可再生能源。新中國(guó)成立以來(lái),中國(guó)政府非常重視水電開發(fā),持續(xù)將水電開發(fā)任務(wù)納入國(guó)家發(fā)展五年計(jì)劃與規(guī)劃中。據(jù)測(cè)算,我國(guó)70%以上的水電水能資源,都集中在大西南的云、貴、川、藏、滇地區(qū),其中金沙江水能資源理論蘊(yùn)藏量為1.21億千瓦,富集程度居世界之最,是我國(guó)最集中、規(guī)模最大的水電能源基地。

  從2005年開始,三峽集團(tuán)陸續(xù)在金沙江下游興建了烏東德、白鶴灘、溪洛渡、向家壩四座梯級(jí)電站,總裝機(jī)容量達(dá)4646萬(wàn)千瓦,與三峽、葛洲壩水電站一起構(gòu)成了世界最大清潔能源走廊。


白鶴灘水電站

  在金沙江下游四座梯級(jí)電站建設(shè)過(guò)程中,三峽集團(tuán)攻克了一系列技術(shù)難題,創(chuàng)造了一批世界之最。包括首次在烏東德、白鶴灘特高拱壩全面應(yīng)用低熱水泥混凝土澆筑技術(shù),創(chuàng)造了烏東德、白鶴灘特高拱壩無(wú)縫大壩的新奇跡;電站精益運(yùn)行、精心維護(hù)、精確調(diào)度技術(shù),創(chuàng)造了人均運(yùn)營(yíng)5萬(wàn)千瓦水電裝機(jī)的世界紀(jì)錄;巨型地下電站建造成套技術(shù),白鶴灘水電站地下廠房建設(shè)成全球已建最大地下電站洞室群。

  在眾多技術(shù)成就中,張超然重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)了巨型水輪發(fā)電機(jī)組研發(fā)、安裝、調(diào)試及運(yùn)行技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和成套技術(shù)。

  在三峽工程單機(jī)容量70萬(wàn)千瓦水輪機(jī)組的基礎(chǔ)上,金沙江下游四座電站一步一個(gè)腳印,單機(jī)容量漸進(jìn)提升,從溪洛渡電站的77萬(wàn)千瓦,到向家壩電站的80萬(wàn)千瓦,再到烏東德電站的85萬(wàn)千瓦,最終實(shí)現(xiàn)了白鶴灘電站的百萬(wàn)千瓦,成功登頂世界水電“珠穆朗瑪峰”。

  “白鶴灘百萬(wàn)千瓦機(jī)組投產(chǎn)實(shí)現(xiàn)了單機(jī)容量的巨大跨越以及百萬(wàn)千瓦機(jī)組完全國(guó)產(chǎn)化。推動(dòng)了水電重大裝備國(guó)產(chǎn)化達(dá)到新高度,帶動(dòng)了我國(guó)水輪發(fā)電機(jī)組制造技術(shù)的再提升,實(shí)現(xiàn)了從‘中國(guó)制造’到‘中國(guó)創(chuàng)造’的轉(zhuǎn)變,也開創(chuàng)了全球水電百萬(wàn)千瓦機(jī)組設(shè)計(jì)制造新紀(jì)元,鞏固了我國(guó)水電裝備技術(shù)的領(lǐng)先水平。”張超然表示。

  經(jīng)過(guò)近三十年的不懈努力,在“為我中華、志建三峽”的三峽精神引領(lǐng)下,三峽集團(tuán)在全國(guó)有關(guān)設(shè)計(jì)、科研、承建單位和制造廠家的大力支持下,取得了以《長(zhǎng)江三峽樞紐工程》榮獲國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)特等獎(jiǎng)為代表的一批重大科技創(chuàng)新成果,不僅實(shí)實(shí)在在地促進(jìn)了中國(guó)水電行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步,也使三峽集團(tuán)掌握了大水電建造和運(yùn)營(yíng)的核心技術(shù)。

  2021年6月28日,由三峽集團(tuán)建設(shè)運(yùn)營(yíng)的世界在建規(guī)模最大、技術(shù)難度最高的水電工程——白鶴灘水電站首批百萬(wàn)千瓦機(jī)組投產(chǎn)發(fā)電。

  伴隨著白鶴灘水電站即將全部投產(chǎn),有人認(rèn)為中國(guó)大水電開發(fā)的高峰已經(jīng)過(guò)去。對(duì)此,張超然指出,根據(jù)國(guó)家能源局最新公布數(shù)據(jù),我國(guó)水電技術(shù)可開發(fā)量為6.87億千瓦,截至2021年底,我國(guó)已投產(chǎn)水電裝機(jī)容量為3.55億千瓦(不含抽水蓄能電站),這說(shuō)明我國(guó)水電開發(fā)仍有較大空間。

  近年來(lái),相對(duì)易開發(fā)好開發(fā)的水電項(xiàng)目開發(fā)已經(jīng)基本結(jié)束,未來(lái)我國(guó)水電開發(fā)的“主戰(zhàn)場(chǎng)”將轉(zhuǎn)移到高邊坡、高海拔、大溫差的高山深谷復(fù)雜區(qū)域。在這些區(qū)域開發(fā)水電項(xiàng)目,普遍會(huì)存在地形地質(zhì)條件復(fù)雜、生態(tài)環(huán)境脆弱、配套基礎(chǔ)設(shè)施滯后、移民安置、工程建設(shè)難度大等困難。

  面對(duì)這些困難,張超然建議三峽集團(tuán)充分發(fā)揮在三峽工程及金沙江下游四座電站建設(shè)過(guò)程中積累的特大型水電工程建設(shè)的技術(shù)和管理優(yōu)勢(shì),有針對(duì)性地開展前期科研工作。

  未來(lái),伴隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)高質(zhì)量發(fā)展,能源需求尤其是電力需求還將保持剛性增長(zhǎng)。為實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo),我國(guó)將加快構(gòu)建以太陽(yáng)能、風(fēng)能等新能源為主體的新型電力系統(tǒng)。

  對(duì)此,張超然指出,風(fēng)能、太陽(yáng)能等新能源系統(tǒng)的不穩(wěn)定性、波動(dòng)性、間歇性,決定了其并網(wǎng)規(guī)模越大,調(diào)節(jié)需求越大,需要配套大型水庫(kù)電站和抽水蓄能電站做為大容量?jī)?chǔ)能設(shè)施,保護(hù)電網(wǎng)穩(wěn)定。

  因此,不論是從能源保增長(zhǎng),還是電網(wǎng)保穩(wěn)定的角度看,開發(fā)大型水庫(kù)電站和抽水蓄能電站都是最優(yōu)選擇。

  2022年6月30日,華東地區(qū)裝機(jī)容量最大的抽水蓄能電站——浙江長(zhǎng)龍山抽水蓄能電站6臺(tái)機(jī)組實(shí)現(xiàn)全面投產(chǎn),該電站是三峽集團(tuán)投資、建設(shè)、運(yùn)營(yíng)全過(guò)程主導(dǎo)的第一個(gè)完整抽水蓄能項(xiàng)目。

  國(guó)家能源局2021年印發(fā)的《抽水蓄能中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃(2021-2035年)》提出:到2030年抽水蓄能投產(chǎn)總規(guī)模達(dá)1.2億千瓦左右;規(guī)劃布局重點(diǎn)實(shí)施項(xiàng)目340個(gè),總裝機(jī)容量約4.2億千瓦;并儲(chǔ)備247個(gè)項(xiàng)目,總裝機(jī)容量約3.1億千瓦。與之對(duì)應(yīng)的是,截至2021年底,全國(guó)在運(yùn)抽水蓄能裝機(jī)容量?jī)H為3639萬(wàn)千瓦。

  張超然表示,三峽集團(tuán)在打造世界最大清潔能源走廊過(guò)程中,積累了世界一流的水電建設(shè)管理經(jīng)驗(yàn),形成了一批引領(lǐng)水電技術(shù)發(fā)展的自主創(chuàng)新成果。

  在抽水蓄能電站建設(shè)過(guò)程中,三峽集團(tuán)應(yīng)抓住契機(jī),堅(jiān)定目標(biāo),繼續(xù)堅(jiān)持技術(shù)創(chuàng)新與工程應(yīng)用相結(jié)合,鼓勵(lì)和推廣新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備和新材料,力爭(zhēng)形成一批引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展的創(chuàng)新成果。通過(guò)長(zhǎng)龍山抽水蓄能電站建設(shè),三峽集團(tuán)在抽水蓄能機(jī)組關(guān)鍵核心技術(shù)方面取得了全面突破。成功研制的700米級(jí)超高水頭段長(zhǎng)龍山、敦化機(jī)組,挑戰(zhàn)了抽水蓄能機(jī)組研制極限;世界首臺(tái)“6+6”長(zhǎng)短葉片轉(zhuǎn)輪成功應(yīng)用于國(guó)內(nèi)首個(gè)抽蓄改造項(xiàng)目,樹立了抽蓄機(jī)組技術(shù)國(guó)產(chǎn)化典范;系統(tǒng)構(gòu)建的具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的抽蓄機(jī)組研制和調(diào)試技術(shù)體系,成功打造了行業(yè)新標(biāo)桿。標(biāo)志著我國(guó)抽水蓄能機(jī)組研制能力達(dá)到世界領(lǐng)先水平。

  目前,三峽集團(tuán)已將抽水蓄能作為大水電的延伸,積極拓展抽水蓄能業(yè)務(wù),已經(jīng)形成“儲(chǔ)備一批、核準(zhǔn)一批、建設(shè)一批、運(yùn)營(yíng)一批”項(xiàng)目滾動(dòng)開發(fā)的可持續(xù)發(fā)展格局。

  未來(lái),水電開發(fā)仍將受開發(fā)條件、社會(huì)環(huán)境、政策、技術(shù)和經(jīng)濟(jì)等因素影響,面臨遠(yuǎn)離城市、氣候惡劣、生活條件艱苦、現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)大等諸多挑戰(zhàn)。

  對(duì)此,張超然勉勵(lì)道:中國(guó)水電開發(fā)不會(huì)停止,仍有作為,三峽人要傳承和發(fā)揚(yáng)好“為我中華、志建三峽”的三峽精神,要有長(zhǎng)遠(yuǎn)眼光,在困難、壓力面前,要敢于迎接各種挑戰(zhàn),不斷探索前行。(作者:孫愷)

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