12月20日8時50分,全球在建規(guī)模最大、技術(shù)難度最高、單機容量最大水電工程——白鶴灘水電站16臺百萬千瓦水輪發(fā)電機組全部投產(chǎn)發(fā)電。至此,跨越1800公里,由110臺水電機組組成總裝機容量達(dá)7169.5萬千瓦的世界最大清潔能源走廊全面建成。
作為世界能源電力和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)領(lǐng)域的主力軍、排頭兵,自2010年開始籌建以來,中國能建多家單位深度參與白鶴灘水電站及相關(guān)配套基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),以“能建方案”“能建智慧”“能建力量”助力建設(shè)大國重器。
將世界水電單機容量提升至“百萬級”
白鶴灘水電站左右岸各安裝有8臺全球最大百萬千瓦水輪發(fā)電機組,總裝機容量1600萬千瓦,是在建規(guī)模全球第一、裝機規(guī)模世界第二大水電站,其研制、安裝調(diào)試難度遠(yuǎn)大于世界在建和已投運的任何機組,被譽為當(dāng)今世界水電行業(yè)的“珠穆朗瑪峰”。
從三峽工程“引進(jìn)吸收再創(chuàng)新”到白鶴灘水電站的完全自主創(chuàng)新,我國水輪發(fā)電機組單機容量從70萬千瓦、77萬千瓦、80萬千瓦、85萬千瓦,到100萬千瓦,標(biāo)志著我國重大工程裝備水平進(jìn)入引領(lǐng)世界的新階段。中國能建葛洲壩機電公司承擔(dān)白鶴灘水電站右岸8臺國產(chǎn)水輪發(fā)電機組及其附屬設(shè)備的安裝與調(diào)試工作,從設(shè)計、制造到安裝調(diào)試,都是全球首創(chuàng)。在沒有實踐經(jīng)驗可供借鑒的基礎(chǔ)上,技術(shù)難度可想而知。
在右岸8臺機組安裝施工過程中,中國能建葛洲壩機電公司堅持新發(fā)展理念,勇攀科技新高峰,始終鎖定機組安裝“臺臺精品”質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),在“三峽經(jīng)驗”的基礎(chǔ)上,首次將“三維激光測量技術(shù)”“納米技術(shù)”“BIM技術(shù)”等引入到巨型水輪機組的安裝施工中,屢次創(chuàng)下全球首臺百萬千瓦機組率先發(fā)出第一度電、全部機組均實現(xiàn)“一次安裝完成、一次啟動成功、一次調(diào)試成功”、百萬千瓦機組“零配重”等記錄。已安裝機組運行擺度均小于0.1毫米的精度,更是巨型水電機組安裝歷史的最優(yōu)紀(jì)錄。
創(chuàng)新精神和工匠精神的結(jié)合,成就了史無前例的百萬千瓦精品機組——高達(dá)50米、重量超過7000噸的龐然大物,轉(zhuǎn)動起來整體擺度不超過一根頭發(fā)絲,可以做到在地面上立硬幣而不倒。
打造世界最大的地下廠房
高邊墻圍巖變形與穩(wěn)定,一直是大型地下洞室開挖中的一項世界性難題。白鶴灘水電站擁有規(guī)模世界第一的地下洞室群,地下洞室總長217公里,相當(dāng)于北京到天津距離的1.7倍。而白鶴灘水電站位于橫斷山脈,巖石層與層之間柱狀節(jié)理明顯、裂縫極多,更使得圍巖變形與穩(wěn)定難上加難。
中國能建葛洲壩三峽建設(shè)公司承擔(dān)了右岸引水發(fā)電系統(tǒng)、右岸導(dǎo)流隧洞、右岸施工排風(fēng)洞、右岸錨固洞、灌排洞等標(biāo)段施工任務(wù)。其中,右岸地下廠房位于壩肩上游山體“腹內(nèi)”,廠房面積有2個足球場大,高約30層樓高。最大水平埋深800米,最大垂直埋深540米,是目前世界最大的地下廠房。
建設(shè)過程中,經(jīng)過反復(fù)研究和摸索,現(xiàn)場創(chuàng)新采用“小梯段、短循環(huán)、弱爆破、強支護(hù)”的施工方法,同時革新了爆破控制技術(shù),有效控制了圍巖邊墻的深層變形,將變形量控制在0.5毫米的范圍內(nèi)。為了加固圍巖,施工人員還像穿針引線納鞋底般,在整個廠房巖石上施行9460束錨索,比同規(guī)模電站多出一倍。建設(shè)者們在松軟多層的“蛋糕”中,為這項超級工程的“心室”建造一個穩(wěn)若金湯的宮殿。
此外,專業(yè)從事水電砂石工作的中國能建葛洲壩路橋公司,還建設(shè)了白鶴灘水電站荒田砂石系統(tǒng)工程,用來滿足白鶴灘左右岸導(dǎo)流隧洞、左岸尾水系統(tǒng)、左岸地下廠房系統(tǒng)約477萬立方米的混凝土生產(chǎn)任務(wù)。
全球首個混合級聯(lián)特高壓直流工程
白鶴灘水電站全面投產(chǎn)后,巨大的清潔電能將通過白鶴灘-江蘇、白鶴灘-浙江兩條特高壓直流工程,直送江、浙兩省,為長三角經(jīng)濟(jì)發(fā)展注入綠色動力。白鶴灘—江蘇、白鶴灘—浙江±800千伏特高壓直流輸電工程是全球首個混合級聯(lián)特高壓直流工程,在世界上首次研發(fā)“常規(guī)直流+柔性直流”的混合級聯(lián)特高壓直流輸電技術(shù),集成特高壓直流輸電大容量、遠(yuǎn)距離、低損耗,以及柔性直流輸電控制靈活、系統(tǒng)支撐能力強的優(yōu)勢,示范引領(lǐng)意義重大。
白鶴灘-浙江±800千伏特高壓直流輸電工程起于四川省涼山州的布拖換流站,止于浙江省杭州市的浙北換流站,途經(jīng)四川、重慶、湖北、安徽、浙江5省(市),線路全長2140.2千米,需進(jìn)行四川宜賓岷江、重慶江津長江、湖北鐘祥漢江、安徽池州長江等四處大跨越。中國能建中電工程參與完成勘察設(shè)計工作,合計里程占整體線路56%。項目每年可輸送清潔電能超300億千瓦時,項目建成可以替代浙江省燃煤裝機800萬千瓦,每年可以減少煤電消耗1057萬噸,減少二氧化碳排放量1920萬噸。
白鶴灘-江蘇±800千伏特高壓直流工程,起于四川省涼山州的布拖換流站,止于江蘇省蘇州市的常熟換流站,途經(jīng)四川、重慶、湖北、安徽、江蘇5省(市),線路長度約2086.9千米。中國能建中電工程完成勘察設(shè)計工作合計里程占整體線路67%。項目每年可輸送清潔電能超過300億千瓦時,將有效緩解華東地區(qū)中長期電力供需矛盾,還將推動華東地區(qū)每年減少發(fā)電用煤1400萬噸,減排二氧化碳2500萬噸、二氧化硫25萬噸、氮氧化物22萬噸。
如今,全部投產(chǎn)后,年均發(fā)電量624億千瓦時的白鶴灘水電站,每年可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤約1968萬噸,減排二氧化碳約5160萬噸,對改善周邊生態(tài)環(huán)境,助力我國實現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)具有重要意義。
金沙江上,白鶴起舞,江水奔流,滔滔不絕。從高空俯瞰,在陡峭險峻的深山峽谷間,白鶴灘水電站巍然佇立,它與烏東德、溪洛渡、向家壩、三峽、葛洲壩一起,構(gòu)成世界最大的清潔能源走廊,為中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供源源不斷的綠色動力。(作者:馬新政)
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