2021年6月10日拍攝的白鶴灘水電站(無人機照片)新華社記者 胥冰潔攝

白鶴灘水電站投入使用后，每年平均發(fā)電量約為624.43億千瓦時，一天的發(fā)電量可滿足50萬人一年的生活用電。每年可節(jié)約標煤約2500萬噸，減排約6500萬噸二氧化碳、60萬噸二氧化硫，相當于少建近6座年產(chǎn)400萬噸的大型煤礦。

◎本報記者 付麗麗

累計安全生產(chǎn)綠色電能200億千瓦時，相當于減少標準煤消耗624萬噸，減少二氧化碳排放1602萬噸。前不久，白鶴灘水電站交出亮麗的成績單。

國產(chǎn)機組單機容量100萬千瓦，世界第一；總裝機容量1600萬千瓦，僅次于三峽電站，位居世界第二。2021年6月28日，白鶴灘水電站首批機組正式投產(chǎn)發(fā)電。

在川滇兩省交界的金沙江上，白鶴灘與其上游的烏東德，下游的溪洛渡、向家壩、三峽、葛洲壩水電站共同構(gòu)成一條世界上最大的清潔能源走廊。

世界首臺最大的百萬千瓦水輪機組、世界最大的地下廠房、世界“最聰明”的智能大壩……大國重器白鶴灘水電站實現(xiàn)了多個世界之最。而這背后，是中國幾代水電人幾十年如一日的不懈探索，他們一步一個腳印，用行動書寫出中國水電裝備由并跑向領(lǐng)跑沖刺的神話。

特種水泥解決“無壩不裂”難題

壩高289米，相當于100層樓，整體澆筑低熱混凝土803萬立方米，體積超過3個胡夫金字塔——從外形看，白鶴灘水電站絕對是個大塊頭。

2021年5月29日，白鶴灘水電站大壩最后一倉溢流面混凝土澆筑完成，這標志著大壩表孔已具備過流條件。

白鶴灘水電站處于V型河谷，兩岸懸崖峭壁，復雜的地質(zhì)條件決定其只能采用混凝土雙曲拱壩，以使受力更科學，同時節(jié)省壩體材料，提高安全性。

在業(yè)界，“無壩不裂”是橫亙在水電站建設(shè)過程中的世界級難題。白鶴灘水電站尤其如此。規(guī)模巨大，壩體結(jié)構(gòu)不對稱，加上持續(xù)的干熱、大風天氣，導致溫控難度極大。

為此，科研人員研制出特種水泥——低熱硅酸鹽水泥，也叫低熱水泥。它具有水化熱低、放熱速率慢、堿含量低、后期強度增進率高等優(yōu)良性能，為解決大體積混凝土開裂問題提供了更好的技術(shù)途徑。同時，在每一處澆筑的混凝土中，都埋設(shè)有數(shù)支溫度傳感器和循環(huán)冷卻水管，可以實時監(jiān)測混凝土內(nèi)部的溫升，并進行有針對性的降溫。

自開澆以來，白鶴灘水電站大壩沒有出現(xiàn)一條溫度裂縫。2019年，在鉆孔取芯質(zhì)量檢查過程中，人們從大壩取出25.7米混凝土長芯，混凝土芯樣光滑密實、骨料分布均勻、氣泡少。這樣一份高質(zhì)量混凝土澆筑施工成績單的背后，是建設(shè)者對大國重器質(zhì)量細節(jié)的精準把控。

“最強大腦”提升工程效率

從長江到金沙江，三峽集團組織創(chuàng)新“300米級溪洛渡拱壩智能化建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)”，開創(chuàng)了我國智能高拱壩建設(shè)的先河。

而白鶴灘水電站則借助物聯(lián)網(wǎng)、云計算以及大數(shù)據(jù)等技術(shù)，向建設(shè)管理智能化又邁出了一大步。

在白鶴灘工程建設(shè)部技術(shù)管理部副主任周孟夏看來，手機中安裝的智能通水系統(tǒng)和施工過程智能監(jiān)控系統(tǒng)，是他最親密的“工作伙伴”。

“大壩施工中，混凝土溫度控制的主要手段是冷卻通水，以前全靠人工操控。按照規(guī)范，至少每4個小時就要對所有倉號進行一次測溫，需要投入大量的人員手工操作，大壩溫度情況掌握也比較滯后?！?/p>

如今，智能通水系統(tǒng)不僅能實時感知溫度，還可以自主分析溫度變化趨勢，按照預設(shè)的控制算法進行自動調(diào)控。在降低人工作業(yè)強度的同時，極大提升了工程效率與溫控精度。

“這個‘最強大腦’還可以積累工程實踐數(shù)據(jù)，通過大數(shù)據(jù)分析完善預設(shè)的經(jīng)驗算法，進行部分自主決策，進而實現(xiàn)現(xiàn)場快速響應(yīng)。如此一來，工程師便能從大量日常管理工作中解放出來，僅在數(shù)據(jù)異常時糾編處理即可，管理效率隨之提高?！敝苊舷慕榻B。

“最強大腦”高效整合物質(zhì)流與數(shù)據(jù)流，為精細化施工創(chuàng)造了更大的空間。

“以混凝土振搗為例，振搗幾遍，振搗棒型號如何選擇，初振多久，復振多久，這些專業(yè)試驗的參數(shù)，都會印成標準化工藝手冊，用以培訓員工?！卑Q灘工程建設(shè)部大壩項目部工程師劉春風介紹。

如今，這些標準被“翻譯”成代碼進入智能系統(tǒng)，智能系統(tǒng)實時分析振搗棒的覆蓋范圍、插入深度、振搗時長等數(shù)據(jù)是否“合格”，讓施工質(zhì)量不再僅靠人工肉眼觀察和經(jīng)驗判斷，而是“數(shù)”說了算。

勇登水電行業(yè)“珠穆朗瑪峰”

100萬千瓦巨型水輪發(fā)電機組，是世界水電行業(yè)的“珠穆朗瑪峰”。白鶴灘水電站機組是全球首個單機容量最大的水電機組，也是中國自主設(shè)計制造的完全國產(chǎn)化百萬千瓦機組，研制與安裝難度遠大于世界在建和已投運的任何機組。

在白鶴灘建水電站的設(shè)想始于上世紀五十年代。當年，在研討白鶴灘水電站機組單機容量的時候，為穩(wěn)妥起見，有專家提出采用2臺100萬千瓦機組，其余機組采用80萬千瓦的方案。但最終決定16臺機組全部用國產(chǎn)百萬千瓦水輪發(fā)電機組，是在2006年。

白鶴灘工程建設(shè)部主任汪志林說，選擇100萬千瓦機組，其一是具備建設(shè)能力，其二是客觀要求。白鶴灘兩岸均為雄厚山體，復雜地質(zhì)條件已帶來一系列世界級難題。在樞紐建筑工程布置上，單機容量越大，機組臺數(shù)就越少，地下洞室群、地下廠房的規(guī)模將更趨合理，穩(wěn)定性安全性也會更好。其三是資源稟賦，金沙江干流落差大，水流湍急，白鶴灘水電站是高壩大庫，水頭高達200多米，從水能利用率來看，可以滿足1600萬千瓦的總裝機容量。

而最重要的一條是，中國現(xiàn)代化經(jīng)濟社會發(fā)展需要與之相適應(yīng)的大規(guī)模清潔電能的支撐，白鶴灘水電站是國家重大工程，是西電東送骨干電源點，遠景發(fā)展電力的需要為其提出更高要求。

有人算了這樣一筆賬，白鶴灘水電站投入使用后，每年平均發(fā)電量約為624.43億千瓦時，一天的發(fā)電量可滿足50萬人一年的生活用電。每年可節(jié)約標煤約2500萬噸，減排約6500萬噸二氧化碳、60萬噸二氧化硫，相當于少建近6座年產(chǎn)400萬噸的大型煤礦。

“水電是清潔能源的主力軍。而白鶴灘水電站即將加入中國清潔能源的主力陣容，備受關(guān)注?！敝袊茖W院院士錢七虎說，電站建設(shè)本身亦是對藍天的守護，對人類可持續(xù)發(fā)展有重要意義。

在保護中發(fā)展、在發(fā)展中保護。助力實現(xiàn)“碳達峰、碳中和”目標，中國水電人正在持續(xù)書寫生態(tài)文明的新時代答卷。

關(guān)鍵詞： 白鶴灘水電站 單機容量 最強大腦