浩蕩長江，匯聚大川、穿行長峽，蘊(yùn)含豐富的水能、航運(yùn)、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(jì)110臺水輪發(fā)電機(jī)組接續(xù)運(yùn)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(biāo)志著世界最大清潔能源走廊“工業(yè)大腦”基本建成，水電站運(yùn)營效率、運(yùn)行安全可靠性大幅提升。
6座梯級水電站累計(jì)發(fā)電量突破3.5萬億千瓦時(shí)，相當(dāng)于節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤超10億噸，減排二氧化碳超28億噸。同時(shí)，梯級水庫協(xié)同配合，航運(yùn)保暢、水資源保障、生態(tài)保護(hù)等效益綜合釋放。
7169.5萬千瓦總裝機(jī)容量
“1滴水發(fā)6次電”，六庫聯(lián)調(diào)讓“綠色引擎”更強(qiáng)勁
深邃峽谷間的白鶴灘水電站，最大壩高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(jī)組轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動，機(jī)組每轉(zhuǎn)動一圈便可發(fā)電約150千瓦時(shí)。
白鶴灘水電站的16臺百萬千瓦水輪發(fā)電機(jī)組全力運(yùn)行。長江電力白鶴灘電廠運(yùn)行部副主任王斌說：“運(yùn)行人員24小時(shí)值守，傳感器實(shí)時(shí)收集數(shù)據(jù)，運(yùn)行指標(biāo)一旦出現(xiàn)異常，系統(tǒng)自動預(yù)警。”
“發(fā)電機(jī)組就像一個(gè)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(tuán)有限公司(以下簡稱“三峽集團(tuán)”)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(yùn)行期間各軸承擺度均小于0.1毫米……“機(jī)組總體布置、電磁設(shè)計(jì)、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(jì)安裝等領(lǐng)域的領(lǐng)先地位。”
2022年12月，白鶴灘水電站實(shí)現(xiàn)全部機(jī)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(jì)80年代的葛洲壩，水輪發(fā)電機(jī)組單機(jī)最大容量17萬千瓦。作為世界上規(guī)模最大的水利樞紐工程，三峽水電站攻克了70萬千瓦機(jī)組的設(shè)計(jì)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(jī)組單機(jī)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(jī)容量邁向百萬千瓦級，離不開一系列新工藝、新材料的運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)了水力設(shè)計(jì)、發(fā)電機(jī)通風(fēng)、機(jī)組總體設(shè)計(jì)等全產(chǎn)業(yè)鏈升級。“百萬千瓦級機(jī)組的水頭沖擊力更大、轉(zhuǎn)速更快、承壓更高，三峽集團(tuán)牽頭大型鋼企，研制出800兆帕級高強(qiáng)蝸殼鋼板，擺脫了長期依賴進(jìn)口的局面。”三峽集團(tuán)機(jī)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(jī)容量達(dá)7169.5萬千瓦，相當(dāng)于3個(gè)三峽水電站的裝機(jī)容量，不斷增強(qiáng)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(dāng)于1滴水發(fā)6次電。”康永林算了一筆細(xì)賬：1立方米水通過三峽水電站可生產(chǎn)綠電0.25千瓦時(shí);六庫聯(lián)調(diào)實(shí)現(xiàn)發(fā)電乘數(shù)效應(yīng)，發(fā)電量可達(dá)2千瓦時(shí)，效率提升到8倍。
“流域巨型電站群的運(yùn)營調(diào)度涉及‘水、機(jī)、電’多個(gè)環(huán)節(jié)，規(guī)模巨大、時(shí)空多變、跨區(qū)跨網(wǎng)、結(jié)構(gòu)復(fù)雜。梯級水電站同時(shí)承擔(dān)峰荷和基荷，對水電長周期安全穩(wěn)定運(yùn)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(yùn)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(yùn)維水平，助力水電站數(shù)字化建設(shè)。
768公里深水庫區(qū)航道
釋放“黃金水道黃金效益”，助力長江貨運(yùn)量保持領(lǐng)先
三峽大壩，雙線五級船閘坐落左岸。2023年船閘安全運(yùn)行超1.1萬閘次，過船超4.2萬艘次——上萬次開啟約900噸的人字門、千噸巨輪攀爬113米的水位落差，如何安全高效運(yùn)行?
“三峽船閘是世界上規(guī)模最大、連續(xù)級數(shù)最多、水頭最高、運(yùn)行條件最復(fù)雜的內(nèi)河船閘，在運(yùn)行中，我們建立機(jī)制、確保航運(yùn)暢通。”三峽集團(tuán)流域樞紐運(yùn)行管理中心樞紐管理部副主任楊化說，為確保各類建筑設(shè)備安全可靠，三峽船閘會定期實(shí)施計(jì)劃性停航檢修。4月5日，三峽北線船閘2024年計(jì)劃性停航檢修圓滿結(jié)束，這是自2012年開始計(jì)劃性停航檢修以來工期最長、任務(wù)最重、工序銜接協(xié)調(diào)難度最大的一次停航檢修。16家單位、800余人參與，45天內(nèi)主要完成了三峽船閘工控系統(tǒng)升級改造、12扇人字門和12扇反弧門檢修、9套油缸更換等，進(jìn)一步提升了船閘運(yùn)行的安全性和可靠性。
船過三峽，不僅能“爬樓梯”，還能“坐電梯”。船閘右側(cè)，是三峽升船機(jī)。楊化介紹，高10米、水深3.5米的承船廂，可容納一艘3000噸級船舶，只需10分鐘就能將其升至近40層樓的高度。今年1至4月，三峽船閘過閘貨運(yùn)量超4140萬噸，升船機(jī)安全運(yùn)行1685廂次，過機(jī)貨運(yùn)量超196萬噸，同比增長127.73%。
向家壩升船機(jī)是繼三峽升船機(jī)之后我國建設(shè)的第二座巨型升船機(jī)，2023年全年載貨量較上年增加15.51%;葛洲壩船閘通航40多年來，日均運(yùn)行閘次數(shù)由8閘次提升到49閘次。三峽集團(tuán)流域樞紐運(yùn)行管理中心有關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，三峽、向家壩、葛洲壩水利樞紐促進(jìn)了長江航運(yùn)和沿江經(jīng)濟(jì)發(fā)展，助力長江貨運(yùn)量持續(xù)穩(wěn)居世界內(nèi)河第一位。
6座梯級水電站形成768公里深水庫區(qū)航道，長江通航條件穩(wěn)步改善。
一段段險(xiǎn)灘急流變成水上通途。三峽工程建成后，重慶至宜昌航道維護(hù)水深從2.9米提高到3.5米至4.5米，船舶噸位從1000噸級提高至5000噸級，壩址至重慶之間的109處灘險(xiǎn)、34處單行控制河段、12處需絞灘通行的航段得以消除，“自古川江不夜航”成為歷史。
一座座港口由小到大再到強(qiáng)。重慶境內(nèi)長江航道上，形成多個(gè)5000噸級以上深水碼頭。湖北宜昌、重慶涪陵和萬州等三峽庫區(qū)港口蓬勃發(fā)展。長江水運(yùn)能耗低、運(yùn)能大、成本低等優(yōu)勢得到充分發(fā)揮，進(jìn)一步釋放“黃金水道黃金效益”。
總庫容919億立方米
形成戰(zhàn)略性淡水資源庫，為供水、補(bǔ)水、生態(tài)調(diào)度提供支撐
長江流域是我國水資源配置的戰(zhàn)略水源地，多年平均水資源量9959億立方米，約占全國的36%。其中，這條清潔能源走廊，形成總庫容919億立方米的梯級水庫群和戰(zhàn)略性淡水資源庫。
供水補(bǔ)水作用效益顯著。長江電力三峽梯調(diào)副總工程師李鵬介紹：“我們合理統(tǒng)籌調(diào)蓄計(jì)劃和能源保供要求，為供水、發(fā)電、航運(yùn)、生態(tài)等綜合效益發(fā)揮提供了保障。”
生態(tài)調(diào)度持續(xù)開展。魚類資源是衡量河流健康的重要指標(biāo)，水庫有序增加下泄流量，制造河段水位緩漲過程，可為魚類自然繁殖營造條件。2023年是烏東德、白鶴灘、溪洛渡、向家壩、三峽水庫全部納入生態(tài)調(diào)度范圍的第二年，相關(guān)單位先后協(xié)調(diào)組織開展疊梁門分層取水水溫調(diào)節(jié)、“基荷發(fā)電”促產(chǎn)粘沉性卵魚類繁殖、促進(jìn)產(chǎn)漂流性卵魚類繁殖等3類12次生態(tài)調(diào)度試驗(yàn)，世界最大清潔能源走廊成為一條生態(tài)保護(hù)走廊。
生態(tài)調(diào)度范圍不斷擴(kuò)大。水利部長江水利委員會有關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，目前調(diào)度對象從促進(jìn)魚類繁殖擴(kuò)展到分層取水水溫調(diào)節(jié)、防治水華、庫區(qū)排沙減淤、抑制沉水植物過度繁殖等多種對象，調(diào)度水庫從三峽水庫拓展到金沙江、雅礱江、漢江等流域梯級水庫，有力推進(jìn)長江流域水生態(tài)保護(hù)與修復(fù)。
三峽集團(tuán)有關(guān)負(fù)責(zé)人表示，世界最大清潔能源走廊綜合效益的全面發(fā)揮，在更高層次、更寬領(lǐng)域、更大范圍為長江流域防洪安全、航運(yùn)安全、能源安全和生態(tài)安全提供堅(jiān)強(qiáng)支撐，將持續(xù)助力長江經(jīng)濟(jì)帶高質(zhì)量發(fā)展。
