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中國三峽集團(tuán):建設(shè)世界最大清潔能源走廊 實現(xiàn)“水電引領(lǐng)”

2022-10-20 11:00 來源:國資委網(wǎng)站 次閱讀
 
中國三峽集團(tuán):建設(shè)世界最大清潔能源走廊

黨的十八大以來的十年,是中國水電事業(yè)高質(zhì)量發(fā)展勇攀世界高峰的十年。

三峽集團(tuán)承前啟后,帶動水電全產(chǎn)業(yè)鏈攻堅克難,實現(xiàn)了水電裝備自主設(shè)計、自主制造和重要材料的全國產(chǎn)化,走出了一條具有三峽特色的創(chuàng)新之路。今天的三峽集團(tuán),已通過建設(shè)運營世界最大清潔能源走廊,成為名副其實的水電原創(chuàng)技術(shù)“策源地”。

接續(xù)開拓發(fā)展 實現(xiàn)“水電引領(lǐng)”

三峽工程建成后,三峽集團(tuán)揮師西進(jìn),啟動金沙江下游梯級水電站開發(fā)建設(shè)。面對金沙江得天獨厚的水能資源,三峽集團(tuán)聯(lián)合國內(nèi)水電裝備設(shè)計制造企業(yè),在水電重大技術(shù)裝備領(lǐng)域不斷刷新紀(jì)錄。2012年,向家壩水電站首批機(jī)組投產(chǎn)發(fā)電,國產(chǎn)機(jī)組成功實現(xiàn)70萬千瓦向80萬千瓦的跨越。


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航拍向家壩水電站


2021年6月28日,白鶴灘水電站首批100萬千瓦水輪發(fā)電機(jī)組順利投產(chǎn),在引領(lǐng)世界水電發(fā)展征程上實現(xiàn)了新突破。

機(jī)組容量提升的背后,是新材料、新工藝、新設(shè)備和新技術(shù)的全面研發(fā)與應(yīng)用,是貫穿設(shè)計開發(fā)、材料采購、加工生產(chǎn)、部件裝配、出廠驗收到機(jī)組運行維護(hù)的技術(shù)創(chuàng)新和管理創(chuàng)新。

隨著金沙江下游四座梯級電站相繼投產(chǎn),我國水電重大裝備實現(xiàn)跨越式發(fā)展。三峽集團(tuán)突破并掌握了70萬千瓦至100萬千瓦水輪發(fā)電機(jī)組研制核心技術(shù),目前全球大于70萬千瓦水輪發(fā)電機(jī)組全部在三峽集團(tuán)。


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白鶴灘左岸地下電站全景


“三峽集團(tuán)通過聯(lián)合攻關(guān)、標(biāo)準(zhǔn)制定、協(xié)同研發(fā),引領(lǐng)中國水電全產(chǎn)業(yè)鏈實現(xiàn)自主設(shè)計、自主制造、自主知識產(chǎn)權(quán)和重要原材料的全國產(chǎn)化,填補(bǔ)了國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域的空白,實現(xiàn)了從‘中國制造’到‘中國創(chuàng)造’的轉(zhuǎn)變,使我國水電裝備制造技術(shù)跨入世界領(lǐng)先地位?!敝袊こ淘涸菏?、三峽集團(tuán)原總工程師張超然這樣評價水電機(jī)組國產(chǎn)化歷程。

國產(chǎn)化機(jī)組裝機(jī)容量節(jié)節(jié)攀升的同時,我國拱壩建造也進(jìn)入了“智能”時代。

在白鶴灘工程建設(shè)管理中心,工作人員用鼠標(biāo)輕輕一點,關(guān)于大壩的全部信息就出現(xiàn)在大屏之上。

大壩施工期間,一個集成BIM、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等前沿信息技術(shù)的系統(tǒng),通過埋設(shè)在大壩身體里的上萬支監(jiān)測儀器,24小時不間斷地采集澆筑進(jìn)度、混凝土溫度、環(huán)境溫度、濕度等數(shù)據(jù),并根據(jù)大壩需要采取相應(yīng)措施,確保大壩時刻處于最“舒適”的狀態(tài)。

早在溪洛渡大壩建造時,三峽集團(tuán)就創(chuàng)新建立了一套全過程、全方位、全生命周期的仿真系統(tǒng),溪洛渡大壩一旦出現(xiàn)“頭疼腦熱”,便能及時準(zhǔn)確地“匯報病情”,為技術(shù)人員“對癥下藥”提供依據(jù)。

烏東德、白鶴灘在溪洛渡智能建造的基礎(chǔ)上更進(jìn)一步,為傳統(tǒng)建造行業(yè)的數(shù)字化、智能化提供了“三峽樣板”。

串珠成鏈 勇當(dāng)產(chǎn)業(yè)鏈“鏈長”

2017年4月,白鶴灘大壩的第一倉混凝土抵達(dá)倉面。1510天后,一座最大壩高289米、壩頂弧長709米的巨型建筑屹立在金沙江上。


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航拍白鶴灘水電站大壩上下游面形象


構(gòu)成這座雄偉大壩的是一種名為“低熱水泥混凝土”的材料,它能有效降低混凝土的最高溫度,提高混凝土抗裂安全能力。

雖然低熱水泥混凝土優(yōu)點眾多,但由于國內(nèi)外建造行業(yè)對它的發(fā)熱規(guī)律和后續(xù)養(yǎng)護(hù)措施掌握不夠充分,屬于它的大規(guī)模應(yīng)用場景始終沒有到來。直到烏東德、白鶴灘水電站的建設(shè),低熱水泥混凝土才迎來了“主角”時刻。

“三峽集團(tuán)率先在烏東德、白鶴灘特高拱壩全壩采用低熱水泥混凝土新技術(shù),為建造包括‘無縫大壩’在內(nèi)的混凝土工程提供了重要的技術(shù)支撐?!睆埑唤榻B說。

為了建設(shè)“無縫大壩”等優(yōu)質(zhì)混凝土工程,三峽集團(tuán)踏出了關(guān)鍵一步。三峽集團(tuán)聯(lián)合相關(guān)企業(yè)和科研單位,首次制定了水工混凝土低熱水泥技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),形成了一整套低熱水泥混凝土施工工法和工藝,研發(fā)出相配套的溫控防裂技術(shù),為低熱水泥混凝土大規(guī)模推廣運用創(chuàng)造了條件。

隨著烏東德、白鶴灘兩座大壩的建成,低熱水泥混凝土的優(yōu)點不斷顯現(xiàn),與之配合的各種施工方案得到了優(yōu)化和驗證,開創(chuàng)了高拱壩大體積溫控防裂的新途徑,“無壩不裂”這一困擾水電行業(yè)多年的難題成為了歷史。


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航拍烏東德大壩


兩座巨型水電站對低熱水泥混凝土的龐大需求量,帶動了相關(guān)廠商原材料供應(yīng)鏈技術(shù)發(fā)展,提升了產(chǎn)品質(zhì)量以及供應(yīng)能力。對低熱水泥混凝土的研究和運用,打通了創(chuàng)新鏈和產(chǎn)業(yè)鏈的最后一公里。

低熱水泥混凝土規(guī)?;瘧?yīng)用是近年來三峽集團(tuán)“研有所用”的一個縮影。在烏東德、白鶴灘建設(shè)過程中,三峽集團(tuán)攜手主體設(shè)計院、相關(guān)參建單位及生產(chǎn)廠商,實現(xiàn)了國產(chǎn)800Mpa高強(qiáng)鋼首次大規(guī)模運用、550kV特大容量組合式變壓器的核心部件——高磁感取向硅鋼片國產(chǎn)化等重大突破。通過新材料、新技術(shù)、新標(biāo)準(zhǔn)的研發(fā)應(yīng)用,三峽集團(tuán)在形成大水電建造和運營核心技術(shù)的同時,帶動了全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展。

深入世界水電“無人區(qū)”

“總裝機(jī)容量達(dá)7169.5萬千瓦,占全國水電裝機(jī)總量的近19%,是長江流域防洪安全、航運安全、生態(tài)安全、水資源安全和能源安全的基石。”張超然這樣評價世界最大清潔能源走廊。

建設(shè)好、運營好世界最大清潔能源走廊,是三峽集團(tuán)的使命。黨的十八大以來,三峽集團(tuán)積極發(fā)揮科技創(chuàng)新主力軍作用,在建設(shè)運營世界最大清潔能源走廊的征途中,以解決實際問題為導(dǎo)向,深入世界水電“無人區(qū)”,開展全過程創(chuàng)新,不斷夯實中國水電的世界引領(lǐng)地位。

金沙江下游有著豐富的水能資源,也有著復(fù)雜的地質(zhì)條件,想要在這里建好四座巨型水電站,需面對一系列世界級難題。

溪洛渡水電站地下洞室群開挖量足足有874萬立方米,曾是已建水電站的世界之最,在不到1平方公里內(nèi)有近百條洞室縱橫交錯。在開挖如此巨大的地下洞室過程中,稍有不慎,就可能引起巖體開裂破壞甚至塌方,影響施工和后期運行安全。


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航拍溪洛渡水電站


三峽集團(tuán)首創(chuàng)地下洞室群圍巖穩(wěn)定、變形控制實時監(jiān)測與反饋分析系統(tǒng),利用監(jiān)測數(shù)據(jù),進(jìn)行分析研究,用電腦來模擬巖體的應(yīng)力、變形等特性,從而判斷巖體當(dāng)前和長期的穩(wěn)定性。

建設(shè)過程中,三峽集團(tuán)提出了地下洞室開挖與支護(hù)精細(xì)化、個性化的成套施工技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)化工藝工法,針對不同部位和不同的應(yīng)力條件,采取不同的施工手段。

“監(jiān)測成果表明,溪洛渡地下洞室群圍巖穩(wěn)定、安全可靠。”張超然說。

針對巨型地下洞室群圍巖變形與穩(wěn)定控制的成套技術(shù),經(jīng)過規(guī)模更大、地質(zhì)條件更復(fù)雜的白鶴灘地下洞室群建設(shè),得到進(jìn)一步驗證與提升。

近年來,傳統(tǒng)能源行業(yè)紛紛開始數(shù)字化轉(zhuǎn)型,三峽集團(tuán)積極利用現(xiàn)代信息技術(shù),為世界最大清潔能源走廊高效發(fā)揮發(fā)電、防洪、航運等綜合效益提供了數(shù)字化方案。

在三峽集團(tuán)運營的水電站里,總能看見這樣的工作場景,技術(shù)人員只需使用手機(jī)或平板,就能完成包括設(shè)備維護(hù)管理、運行調(diào)度管理、安全可靠性監(jiān)測、文檔管理在內(nèi)的各項任務(wù)。

便捷的工作流程源于三峽集團(tuán)研發(fā)的電廠運行管理信息系統(tǒng)(ePMS)。ePMS是一個協(xié)同、集成的電力生產(chǎn)經(jīng)營管理信息化應(yīng)用平臺,實現(xiàn)了在同一套應(yīng)用系統(tǒng)里對多個電站電力生產(chǎn)管理活動的集中管理,用數(shù)字化手段實現(xiàn)了電力生產(chǎn)“精益運行、精心維護(hù)、精確調(diào)度”。隨著ePMS的廣泛運用和不斷優(yōu)化,三峽集團(tuán)不僅保障了流域梯級樞紐安全穩(wěn)定高效運行,更是創(chuàng)造了人均運營5萬千瓦水電裝機(jī)的世界紀(jì)錄。

三峽集團(tuán)面向世界最大清潔能源走廊,走出了一條以國家重大工程項目為載體,以解決建設(shè)運營中的實際問題為導(dǎo)向,以產(chǎn)學(xué)研用一體化發(fā)展為紐帶,以資金等要素投入為保障,提供首臺首套應(yīng)用場景,最終推動重大裝備和關(guān)鍵核心技術(shù)國產(chǎn)化的三峽特色創(chuàng)新之路。這條創(chuàng)新之路結(jié)下的累累碩果,正為綠色中國帶來澎湃電力,不斷鞏固著中國水電的世界引領(lǐng)地位。(文章來源:中國長江三峽集團(tuán)有限公司?)

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