浩蕩長江,匯聚大川、穿行長峽,蘊含豐富的水能、航運、淡水等資源。
烏東德、白鶴灘、溪洛渡、向家壩、三峽、葛洲壩6座大型水電站,沿長江干流自上而下排列,構(gòu)成了世界最·大清潔能源走廊:跨越1800多公里,水位落差超900米,總計110臺水輪發(fā)電機組接續(xù)運轉(zhuǎn),浩浩江水帶來滾滾綠電。
不久前,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺在6座梯級水電站部署完畢,標志著世界最1大清潔能源走廊“工業(yè)大腦”基本建成,水電站運營效率、運行安全可靠性大幅提升。
6座梯級水電站累計發(fā)電量突破3.5萬億千瓦時,相當于節(jié)約標準煤超10億噸,減排二氧化碳超28億噸。同時,梯級水庫協(xié)同配合,航運保暢、水資源保障、生態(tài)保護等效益綜合釋放。
7169.5萬千瓦總裝機容量
“1滴水發(fā)6次電”,六庫聯(lián)調(diào)讓“綠色引擎”更強勁
深邃峽谷間的白鶴灘水電站,****壩高289米的混凝土雙曲拱壩攬入奔騰江水。從200多米高飛瀉而下的水流,推動水輪發(fā)電機組轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動,機組每轉(zhuǎn)動一圈便可發(fā)電約150千瓦時。
白鶴灘水電站的16臺百萬千瓦水輪發(fā)電機組全力運行。長江電力白鶴灘電廠運行部副主任王斌說:“運行人員24小時值守,傳感器實時收集數(shù)據(jù),運行指標一旦出現(xiàn)異常,系統(tǒng)自動預(yù)警。”
“發(fā)電機組就像一個靠水力轉(zhuǎn)動的陀螺,將動能轉(zhuǎn)化為電能。”中國長江三峽集團有限公司(以下簡稱“三峽集團”)白鶴灘工程建設(shè)部原副主任康永林介紹,每分鐘111轉(zhuǎn)的速度下,立于其上的硬幣紋絲不動,運行期間各軸承擺度均小于0.1毫米……“機組總體布置、電磁設(shè)計、主要大部件制造等關(guān)鍵技術(shù)先后取得重要創(chuàng)新成果,見證了中國水電在裝備制造、設(shè)計安裝等領(lǐng)域的領(lǐng)先地位。”
2022年12月,白鶴灘水電站實現(xiàn)全部機組投產(chǎn)發(fā)電。從白鶴灘回望,這條清潔能源走廊見證了我國水電技術(shù)的一次次突破。
竣工于上世紀80年代的葛洲壩,水輪發(fā)電機組單機****容量17萬千瓦。作為世界上規(guī)模****的水利樞紐工程,三峽水電站攻克了70萬千瓦機組的設(shè)計制造技術(shù)。隨后開工建設(shè)的溪洛渡、向家壩、烏東德水電站,水輪發(fā)電機組單機容量相繼突破77萬、80萬、85萬千瓦。
升級不是簡單的加法,每一次的研發(fā)技術(shù)難度系數(shù)都呈幾何級增長。單機容量邁向百萬千瓦級,離不開一系列新工藝、新材料的運用,實現(xiàn)了水力設(shè)計、發(fā)電機通風(fēng)、機組總體設(shè)計等全產(chǎn)業(yè)鏈升級。“百萬千瓦級機組的水頭沖擊力更大、轉(zhuǎn)速更快、承壓更高,三峽集團牽頭大型鋼企,研制出800兆帕級高強蝸殼鋼板,擺脫了長期依賴進口的局面。”三峽集團機電技術(shù)中心副主任李海軍舉例道。
6座梯級水電站總裝機容量達7169.5萬千瓦,相當于3個三峽水電站的裝機容量,不斷增強能源保供底氣,其中5座成為“西電東送”骨干電源站。
“長江水依次經(jīng)過6座水電站,相當于1滴水發(fā)6次電。”康永林算了一筆細賬:1立方米水通過三峽水電站可生產(chǎn)綠電0.25千瓦時;六庫聯(lián)調(diào)實現(xiàn)發(fā)電乘數(shù)效應(yīng),發(fā)電量可達2千瓦時,效率提升到8倍。
“流域巨型電站群的運營調(diào)度涉及‘水、機、電’多個環(huán)節(jié),規(guī)模巨大、時空多變、跨區(qū)跨網(wǎng)、結(jié)構(gòu)復(fù)雜。梯級水電站同時承擔(dān)峰荷和基荷,對水電長周期安全穩(wěn)定運行提出更高要求。”長江電力科學(xué)技術(shù)研究中心副主任湯正陽說。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺深度賦能智能運維、智能檢修、智慧調(diào)度、智能決策等全業(yè)務(wù)場景,全面提升設(shè)備智能運維水平,助力水電站數(shù)字化建設(shè)。