中国清洁能源建设又一里程碑——乌东德水电站打造中国版水电新奇迹

2021-03-29 09:09  来源:经济参考报  浏览:  

高山峡谷间,曾经湍急的河流变成了平静的湖泊,大坝稳稳镶嵌在狭窄陡峭的山壁中间。大坝里面,工作人员正紧张忙碌着。近日,世界第七大水电站——乌东德水电站12号水轮发电机组转子成功吊装,电站最后一台机组进入总装阶段。自开工建设以来,这座电站创造了多项世界之“最”,为我国“西电东送”、长江防洪、清洁能源崛起持续发挥重要支撑。

中国清洁能源建设又一里程碑

金沙江是我国最大的水电基地,全长约3500公里,占长江干流总落差的95%,技术可开发水能资源达1.2亿千瓦,水电富集程度居世界前列。

金沙江下游山高谷深,水流湍急,地形复杂险峻,三峡集团布局建设乌东德、白鹤滩、溪洛渡、向家坝四座巨型水电站,规划装机容量4646万千瓦,多年平均发电量1934.53亿千瓦时,相当于两个三峡工程。梯级水电站以发电为主,兼具防洪、促进地方经济社会发展、改善航运等综合效益。

乌东德水电站位于四川省会东县和云南省禄劝县交界的金沙江干流河道上,是四个水电梯级的第一梯级,总装机容量1020万千瓦。2010年,预可行性研究报告通过审查,国家发改委同意开展电站建设前期工作。

筹备工作随即展开,筹备组与设计单位一起对工程技术、经济、工期等逐项论证,对施工总布局进行优化。通水、通电、通路、通电讯、场地平整“四通一平”建设快速推进。

截至2015年12月,施工区场内主干道路形成,从昆明市区到工地由7小时变为5小时;供水、供电、通讯全部建设到位;办公生活营地和各类生产厂区投入运行。“四通一平”有序开展,导流洞也稳步推进。2014年12月,首批四条导流洞完成过流。

对比国内同类电站,乌东德水电站的可研工作结束得最早,且前期设计与后期施工基本无偏差。

2015年12月,乌东德水电站核准开工,工程建设正式拉开大幕。在炎热的金沙江河谷,大坝修筑、地下厂房开挖马不停蹄。

2019年12月16日,地下厂房进入重大建设阶段——机组最重要组件、重达2100吨的首台转子成功吊装。随后,第二台、第三台、第四台转子陆续吊装到位。2020年5月4日,270米高的大坝全线浇筑到顶。2020年6月29日,首批机组投产发电,乌东德水电站成为中国清洁能源建设又一里程碑。

创造多项世界之“最”

水电站的众多工程中,大坝尤为引人瞩目。乌东德水电站选址在金沙江下游一段非常狭窄的河段,最适合修建特高拱坝,同时也面临复杂地质条件和恶劣气候环境的严峻挑战。

从远处看,这座矗立在金沙江上高270米、坝顶弧长326.95米的混凝土双曲拱坝气势恢宏,蔚为壮观。拱坝的厚薄通常以坝底厚度和最大坝高之比,即厚高比来衡量。乌东德水电站大坝的厚高比为0.19,是目前世界上建成的最薄的300米级特高拱坝。和以三峡大坝为代表的重力坝相比,乌东德大坝高拱坝的结构、受力情况更复杂,是全世界公认的复杂建筑物。

大坝建设中,预防裂缝是重中之重。温度过高会使混凝土开裂,即使是非常细小的裂纹也会威胁大坝安全,越薄的大坝,裂缝潜在危害越大。

乌东德水电站所在的干热河谷地带,炎热干燥,夏天气温达40多度。有没有办法让混凝土始终保持低温?

为解决混凝土温控防裂这一世界级难题,大坝全坝采用低热水泥混凝土浇筑,开创了世界水坝建造史上一道先河。低热水泥发热量低,能显著降低混凝土最高温度,有效防止大坝温度裂缝发生。

大坝建设过程中,混凝土内温监测数据806万余条,冷却通水数据439万余条,盯仓记录16万余条……乌东德大坝被誉为世界上“最聪明”的大坝之一,展示着中国筑坝技术智能建造的最高水准。

最大日发电量超过1亿度

除了巍峨的大坝,更多建筑隐藏在山体中。

乌东德水电站地下电站主厂房,安装有12台85万千瓦的水轮发电机组。施工人员在山体中开挖了长333米、宽32.5米、高89.8米的巨大主厂房。高度相当于近30层楼高,打破了地下电站主厂房开挖高度的世界纪录。

电站建成后,湍急河流变成巨型湖泊,不仅蓄积起巨大的电力源泉,同时兼备强大的防洪功能,在长江上游筑起一道安全防护墙,2020年汛期全力拦蓄洪水,驰援长江流域防汛抗洪。

首批机组投产发电后,乌东德水电站进入边建设边运行阶段,2020年下半年就投产8台85万千瓦机组。

乌东德水力发电厂厂长王金涛介绍,电站强化设备设施运维管理、加大出力,每天保证5台至6台机组发电运行,最大日发电量超过1亿度。

截至3月22日,已投产的8台机组运行状态良好,已累计发电188亿千瓦时。

“电机转子吊装是工程建设的重要节点。”乌东德机电项目负责人王献奇说,随着最后一台即12号机组转子成功吊装,他们将从高强度安装向机组总装全面转序。

按照计划,乌东德水电站将于2021年7月实现全部机组投产发电。全部机组投产后将成为南方电网供电范围内调管的最大水电站,有效缓解当前广东电力供需趋紧局面,进一步加大粤港澳大湾区清洁低碳电力供应比例,为粤港澳大湾区经济社会高质量发展提供绿色能源保障。每年可替代标煤消耗1220万吨,减少二氧化碳3050万吨、二氧化硫10.4万吨的排放,不仅可以缓解受电地区能源短缺局面,还能大幅减轻环境污染。

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