一泓长江水,能发六次电——

 沿江而下,乌东德、白鹤滩、溪洛渡、向家坝、三峡、葛洲坝6座大型水电站连珠成串。10月16日,白鹤滩水库完成2024年蓄水,水位蓄至824.08米,蓄水总量达31.39亿立方米,为今冬明春的供水、生态、电力保供等提供有力保障。

 2021年6月,习近平总书记致信祝贺金沙江白鹤滩水电站首批机组投产发电,指出:“白鹤滩水电站是实施‘西电东送’的国家重大工程,是当今世界在建规模最大、技术难度最高的水电工程。全球单机容量最大功率百万千瓦水轮发电机组,实现了我国高端装备制造的重大突破。”

 白鹤舞金沙。截至今年9月底,白鹤滩水电站累计发电量超1500亿千瓦时,相当于节约标准煤超4500万吨,减少二氧化碳排放超1.2亿吨。

 迸发强劲绿能

 川滇交界的金沙江峡谷,青山耸峙、大坝巍然。

 置身白鹤滩水电站的双曲拱坝,可见上游一潭深水被群山环抱。“眼前不仅是一湖水,更是生产清洁能源的大基地。”中国长江三峡集团有限公司(以下简称“三峡集团”)所属长江电力白鹤滩电厂运行部运行三值值班主任陆现波说。

 进入白鹤滩水电站左岸地下厂房,机房里8个巨大的圆柱状物体排成一排。“大坝右岸、左岸分别安装了8台百万千瓦水轮发电机组。”陆现波介绍,从200多米的高处飞泻而下的水流,推动水轮发电机组转轮转动,机组每转动一圈便可发电约150千瓦时;每台机组运转一个小时能发出100万千瓦时的电,可满足400个普通家庭约1年的用电;水电站的16台机组全负荷运转,1天可发电3.84亿千瓦时。

 “保障电力供应是首要任务。”陆现波介绍,“用电需求随时间、季节而变化。需要增加电站机组发电功率时,运行人员便会开启机组,并通过监控系统持续监测各项数据指标,由自动化程序检查机组‘健康’状况,确保其安全稳定运行。”

 浩荡江水在这里汇聚成的巨量绿电,沿着密布的特高压线跨越山河,7毫秒左右就被“闪送”到2000公里之外的江苏、浙江等地,向东部地区提供源源不断的清洁电能,为电网安全稳定运行和“西电东送”提供有力支撑。

 勇攀技术“珠峰”

 百万千瓦水轮发电机组,旋转部件重量超3200吨,运行时如何确保稳定?

 记者拿出一枚1元硬币立于机组的蓝色顶盖上,硬币纹丝不动。

 “机组旋转时像一个巨型陀螺,要保证这样的庞然大物平稳运行,容不得半点偏差,挑战巨大。”三峡集团所属三峡建工白鹤滩工程建设部机电项目部工作人员胡天力自豪地说,“直径约16米的机组,核心振动摆度幅值只有50微米。这一切,都是科研攻关的成果。”

 若要大幅度提高装机容量,水轮发电机组如何提高效率?大功率定子绕组如何绝缘?发电机怎样冷却?……百万千瓦水轮发电机组设计之初,一项项技术难题摆在工程师眼前。

 坚持以科技创新为引领,三峡集团联合哈尔滨电气集团有限公司、中国东方电气集团有限公司等单位,针对百万千瓦水轮发电机组开展10余年攻关,破解一项项技术难题,带动水力设计、基础材料、加工工艺、安装调试等全产业链升级。

 “升级不是简单的加法,所有环节都要精益求精。”胡天力说,“简而言之,就是追求容量大、技术新、性能优、中国造。任何一个参数指标有瑕疵都不能过关,以最高标准、最优工艺、最严管控,奋力攀上这座世界水电行业的‘珠峰’。”

 水轮机效率高达96%以上,发电机效率达99%……一次次攻坚克难,带来一项项重大技术突破,水电站的许多关键技术做到了世界之最。

智慧赋能运维

 与100层楼齐高的双曲拱坝,空间约为1万个标准泳池的地下洞室群。如此庞大的白鹤滩水电站,全面“体检”一次要花多久?

 “5分钟。”白鹤滩工程建设部安全监测管理中心里,业务主管柯传芳轻点鼠标,电脑屏幕上很快出现各项数据指标,“每5分钟便可自行‘全身体检’,智慧手段赋能,数字化、信息化技术为大国重器保驾护航,我们底气更足。”

 “以前,为水电站做一次‘全身检查’,需要近20人的班组耗费1周才能完成。”柯传芳说,如今,快速高效的背后,是1.3万多个遍布水电站建筑物的监测仪器以及一套我国自主研发的安全监测智能管理系统。

 2020年起,三峡集团所属长江电力启动“工业大脑”建设,自主研发的工业互联网平台,深度赋能智能运维、智能检修、智慧调度、智能决策等全业务场景。

 “比如,双曲拱坝内就安装了1万多个传感器。”白鹤滩工程建设部技术专家刘战鳌回忆,“当初,大坝浇筑多亏了有这些传感器和智能建造系统。通过实时采集、分析数据实现智能温控、智能灌浆,建造效率大幅提升。”

 打开金沙江白鹤滩水电站厂站级工业互联网平台,屏幕上显示出水轮发电机组的模型图,各项实时监测数据在一旁清晰标注。

 “借助工业互联网平台,查找数据更方便,还能将关联数据整合、对比、诊断分析,电站运营更高效、运行更安全。有了这个‘工业大脑’,运行情况尽在掌握之中。”陆现波信心十足。

 “我们要科学运行管理好白鹤滩水电站等超级工程,充分发挥流域巨型梯级电站的核心功能和综合效益,有力保障防洪安全、生态安全、供水安全、能源安全,更好服务经济社会高质量发展。”三峡集团董事长、党组书记刘伟平表示。