2024-07-16新聞來源:作者:馮聰聰 來源:中國電力報
以山為骨,以水為脈。
這裏的山,起伏連綿、雄奇險峻;這裏的水,穿山劈岩,奔騰不息。
懷抱山脈與江河,讓我國西南地區擁有無與倫比的發電潛力——
據188BETApp 數據,我國西南水電基地已投產水電裝機容量達2.1億千瓦,較十年前翻了近一番,占全國水電裝機容量的56.6%。
不止於巨大的裝機規模。全球單機容量最大的白鶴灘水電站、全球地下廠房高度第一的烏東德水電站、擁有世界最高大壩的雅礱江錦屏一級水電站……代表世界水電最高技術水平的重大工程在此彙聚。
依托“西電東送”工程,近十年來,僅四川、雲南兩省水電外送電量平均每年超過1200億千瓦時,且逐年大幅增長。輻射整個西南水電基地,如今,以水電為載體,隨著水風光一體化開發的推進,每年有約7000億千瓦時的清潔電力,點亮廣東、上海、江蘇、浙江、湖北等用能大省(市)的萬家燈火。
我國西南地區何以屹立世界水電之巔?6月中旬,記者翻蜀道、越江河,前往川滇的崇山峻嶺間尋找答案。
梯級開發
翻開我國的地形地勢圖,“山山而川,川川流水”的景象在西南地區完美呈現。
億萬年的地質之力,造就了這裏群山聳立的地貌。千姿百態的大江大河,憑天然的水位落差優勢奔湧向前。河流之上,自上而下建造一個接一個如同階梯般的水利樞紐,正是科學、高效、合理利用水力資源的途徑之一。
成都向西200多千米,紅軍突圍之地——大渡河陡然顯現。這條全長1000多千米的河流,沐浴著新中國水電開發的春風,讓豐沛的水資源優勢得以發揮。
2004年,四川省政府辦公廳批複《四川省大渡河幹流水電規劃調整報告》“3庫22級”開發方案。自此,以國家能源集團大渡河流域水電開發有限公司為主的能源企業,也全麵開啟了大渡河梯級流域水電開發工作。
從2004年開始,瀑布溝水電站、深溪溝水電站、大崗山水電站相繼開工建設,大渡河流域188體育官網app 進入了飛速發展時期。
“作為一條二級支流,大渡河徑流量不足長江三峽的3%。但梯級水電站的建設,可以讓來自源頭的每一滴水,22次衝擊水輪機,最大限度釋放勢能、轉換為電能。這也成為全世界水電開發的理想模式。”大渡河流域水電開發有限公司副總經理陳剛告訴記者。
與大渡河隔山相望的雅礱江,是金沙江的最大支流,同樣是“水電富礦”。
記者從四川攀枝花出發,沿雅礱江逆流而上,一路山高坡陡,河穀深切。蜿蜒如龍的雅礱江向南奔騰,中下遊近668千米江段中7座梯級電站、3大聯合調節水庫階次而落,守護安瀾。
21世紀初,沿著梯級開發的路徑,雅礱江流域水能資源開發快速推進。國投集團雅礱江流域水電開發有限公司(以下簡稱“雅礱江公司”)發揮“一個主體開發一條江”優勢,共規劃22座水電站,總裝機規模約3000萬千瓦。
雅礱江公司戰略發展部主任周永告訴記者,雅礱江下遊規劃按照“一庫五級”開發,總裝機容量1470萬千瓦,已全部建成投產。中遊規劃按照“一庫七級”開發,總裝機容量1212萬千瓦,已建成投產兩河口水電站和楊房溝水電站。上遊正按照“一庫十級”開展規劃工作。未來,雅礱江上將要建成22座電站,形成全流域梯級電站。
“靠天吃飯”的水電,時刻受到氣候製約。如何讓水電站實現“旱澇保收”,成為水電梯級開發中亟待突破的問題。作為雅礱江中遊的龍頭梯級水庫電站——兩河口水電站給出了答案。
站在100層樓高的壩頂,難以想象腳下用黏土、礫石等材質堆砌的大壩,竟攔截了108億立方米的江水,相當於700多個西湖的水量。
如此龐大的庫容,可以將豐水期雅礱江較為富餘的水能儲存起來留到枯水期使用。通過科學調度、補償調節,在不增加投入的條件下,兩河口水庫能夠為雅礱江中下遊、金沙江下遊和長江幹流電站產生巨大的補償效益,增加平枯期年發電量約342億千瓦時,相當於兩河口水電站自身發電量的3倍,約為四川省全年全社會用電量的十分之一,極大改善四川豐枯出力懸殊的狀況。
世界領先
一百多年前,在雲南石龍壩水電站參與建設工作的德國工程師馮·卡爾夫婦曾在《西門子》雜誌上寫道:“在這個國家偏僻的內地,在那遠離世界貿易潮流和西方文化隔絕的地方,也已有人準備將西方技術成就移植到自己的土地上……從這個電站的建設,我們可以預言,再過一百年,中國將是水電大國!”
彈指之間,預言已成現實。
川滇交界的金沙江峽穀中,由烏東德、白鶴灘、溪洛渡、向家壩等水電站組成的世界最大清潔能源走廊巍峨聳立。世界最薄的300米級特高拱壩、大壩單位壩頂弧長泄量世界第一、地下廠房開挖高度世界第一……2021年6月16日,有著多項世界第一和創新之舉的烏東德水電站建成投產,讓中國水電再次享譽海外。
30年前,三峽水電站承載著188體育官網app 者建造“無縫大壩”的理想。而今,“烏東德大壩解決了國際築壩領域‘無壩不裂’的頑症,被業內專家盛讚為真正意義上的‘無縫大壩’。”曾參與三峽水電站、向家壩水電站建設的中國能建烏東德水電站施工局局長張建山,一次次見證了“無縫大壩”的成功與突破。
向西一路爬升到海拔3000米的葉巴灘水電站,舉目遠眺,車輛往來穿梭,機器轟響陣陣。工作人員告訴記者,這裏冬季施工期長達4個月,極端氣溫變幅達到60.6攝氏度,正負氣溫交替頻繁,讓“無縫大壩”建設幾乎成為天方夜譚。
2023年,中國華電聯合院士團隊和水電總院、中國水科院等科研院所創新技術,用氣肋膜、聚氨酯、保溫被等混凝土澆築保溫措施給大壩搭起“空調屋”,在混凝土上蓋上“保溫被”,成功首次在高寒高海拔地區實現大壩混凝土全年無間歇澆築。
如今,大壩工程壩體混凝土累計澆築突破100萬立方米,未出現一條溫度裂縫。
葉巴灘水電站下遊的拉哇鄉河段,金沙江水在峽穀間奔騰,奮力擺脫群山束縛的同時,將沿途裹挾的礫石和泥沙在山前沉積,形成了70米的深厚湖相覆蓋層,而這裏建設的正是拉哇水電站的上遊圍堰。
在淤泥上建60米高的圍堰,無疑是“在豆腐塊上起高樓”。
拉哇水電站采用“SV70碎石樁機+伸縮式導杆連接振衝器造孔製樁”的施工工藝,在圍堰地基中打了4552根樁,有效樁長高達13萬米,最大深度達到71.63米,突破國際上68米的深度紀錄,成功解決了堰塞湖沉積深厚覆蓋層上築堰及窄深基坑開挖等世界級技術難題。
搶占工程技術製高點,也要在數字化和智能化上有所突破。金沙江上遊地質條件複雜,地質災害易發、多發,葉巴灘水電站“葉電雲”數字建造平台隨即上線,對不良地質體遠程實時監測、集中監控、分析預警與應急指揮,最大限度減少地質災害造成的人員傷亡和財產損失。
不僅如此,“葉電雲”數字建造平台還實現了邊坡自動化監測、施工質量信息管理、混凝土智能澆築、混凝土智能溫控與智能灌漿,有效解決了高海拔地區大壩混凝土澆築質量控製問題。
拉哇水電站同樣充滿“科技範兒”。走進拉哇數字中心,堆石料的車輛總數、具體位置、車輛載重、應加水量及大壩被碾壓的次數、軌跡及密實度等,一一在大屏幕上實時顯示,“拉哇雲”為電站裝上了“智慧大腦”。6月24日,應用於金上水電開發中的科技項目“複雜條件高壩工程智能建設關鍵技術及應用”,榮獲了國家科學技術進步獎二等獎。
沐光馭風
不滿足於天然的水能資源優勢,而要將流域的水電資源與周邊富集的風光資源整合開發,實現綠色清潔能源的優勢互補——如今,我國西南水電基地尋得了把能源飯碗端得更好更牢的新路徑,已躍升為水、風、光一體化清潔能源基地。
雅礱江中遊,從兩河口水電站出發,繞過“山路十八彎”,翻過“二十七道拐”,爬上海拔4600米的紮拉托桑山,一塊塊藍色的光伏板向四周綿延。這個全球最大、海拔最高的水光互補項目——柯拉一期光伏電站,打開了雅礱江流域水風光一體化基地建設的大門。
2022年,國家能源局下發《關於開展全國主要流域可再生能源一體化規劃研究工作有關事項的通知》,提出要在大渡河、雅礱江等全國7個主要流域,開展水風光等可再生能源一體化規劃研究。雅礱江流域水電總裝機容量達3000萬千瓦,而據測算,流域沿岸兩側風電、光伏資源可開發量超過6000萬千瓦。
爬上青蔥連綿的臘巴山,抬頭仰望,39台風機在山脊排排佇立、迎風“起舞”。作為國家首批大型風電光伏基地項目,2023年9月,臘巴山風電場全麵投產,雅礱江流域水風光一體化能源基地建設的步伐進一步加快。
周永告訴記者,按照規劃,2035年雅礱江流域水風光一體化基地全麵建成,每年可貢獻綠色電能約2000億千瓦時,整個雅礱江流域平枯期電量是汛期電量的1.28倍左右,為保障國家能源安全、提高四川省電力供應保障能力提供重要支撐。
以水電為載體,中國華電金沙江上遊水電開發公司重點抓好電源與輸電通道、調節電源與風光電“兩個協調”,在2016年便超前謀劃,完成了水光互補規劃等研究。目前,金沙江上遊超5000萬千瓦的國家水風光一體化示範基地已初具規模。
金上一體化基地,巴塘、拉哇、葉巴灘、昌波等水電站開工建設的同時,昂多光伏電站、貢覺拉妥光伏電站也正同步施工,規劃的8個抽水蓄能項目中,兩個已進入前期施工階段。可以預見,不久的將來,我國純清潔能源開發的又一個“巨無霸”將橫空出世。
將天然資源轉化為清潔電力,供得上更要送得出。
國網四川電力送變電建設有限公司副總工程師景文川介紹,正在建設中的世界海拔最高的特高壓輸變電工程——金上至湖北±800千伏特高壓直流輸電工程,明年便可將清潔能源帶出高山峽穀。
縱觀四川,複奉直流、錦蘇直流、賓金直流、金塘直流、500千伏川渝聯網6回線路等“七直九交”外送通道陸續建成,近十年來,累計向長三角地區外送綠電超過1.5萬億千瓦時。
縱觀雲南,昆柳龍直流、楚穗直流、牛從直流等工程組成的“四橫三縱一中心”的西電東送大動脈,實現了雲電送粵、雲電送桂、雲貴互濟、雲電送瓊,也助力雲南省西電東送規模攀升至全國首位。
水風光多能互補,讓水電發揮了更大價值。以川滇為中心的西南地區,未來將由以水電為主的重要送端,逐步向水風光互補、送受端一體的大型清潔能源配置樞紐轉變,水電定位也從傳統的“電量供應為主、容量調節為輔”逐步向“電量供應與靈活調節並重”轉變。
在實現“雙碳”目標的征途上,我國西南水電基地為國家能源安全、區域協調發展持續蓄能發力。