水电发电原理导图水力发电的动力过程水力旋流器参数

　　研制百万千瓦水机电组，向天下水电“无人区”进军。假如说大坝是水电站的躯干，发机电组就是心脏。心脏够强，水能才气够充实、不变地转化成电能。白鹤滩水电站就具有一颗“大心脏”——16台百万千瓦水轮发机电组。研制这一级此外水机电组没有先例能够参考，如同攀爬水电行业的“珠峰”。建立者霸占了发机电组构造、水力设想、发机电透风、机组整体设想等一个又一个手艺困难，把中心手艺紧紧把握在我们本人手中。好比巨型转轮“零配重”，即用一根手指的力气就可以拨动宏大的转轮。转轮是决议发机电组能量转化的枢纽部件，一旦呈现质量偏疼，会影响机组宁静水力发电的动力历程。为包管重达330吨的转轮不呈现质量偏疼，白鹤滩水电站经由过程现场建厂处理运输困难，采纳转轮全低氢焊接、三维模仿精精确定、转轮历程监控等步伐，完成了“零配重”。从运转结果来看，白鹤滩水电站发机电组的服从、不变性等目标均处于国际抢先程度。高50米、重逾8000吨的机组，团体振动、摆度值只要头发丝宽度。

　　建立如许一座超等水电站，需求几代人配合勤奋。上世纪50年月，国度构造相干水电勘察设想单元和中科院对金沙江开辟展开了大批普查、勘测、计划和一系列筹办事情。党的十八大以后，白鹤滩水电站完工建立，吹响了中国攀爬天下水电“珠峰”的军号。10年间，建立者们连合合作、攻坚克难、锦上添花，前后缔造了水机电组单机容量天下第1、公开电站洞室群范围天下第一水力旋流器参数、无压泄洪洞群范围天下第一等6项天下记载，将白鹤滩水电站打形成名副实在的超等工程。

　　［作者张超然为中国工程院院士、中国长江三峡团体公司科学手艺委员会参谋，曾任中国长江三峡工程开辟总公司（中国长江三峡团体公司）总工程师］

　　按照克日公布的数据，长江上的白鹤滩、乌东德、溪洛渡、向家坝、三峡、葛洲坝6座梯级水电站顶峰发电超越7000万千瓦，此中金沙江白鹤滩水电站顶峰发电达1600万千瓦，完成投产以来初次满发运转，为有用减缓中国地区供电慌张场面，满意广阔群众大众消费糊口用电需求作出了严重奉献。

　　电是人类消费糊口不成或缺的能源。水电是环球公认的干净、优良、灵敏的可再生能源水力旋流器参数，具有没有净化、运转本钱低、资本操纵率高、便于电力调峰等特性，开辟综合效益高。在河道水力发电的动力历程、湖泊上建筑水电站，经由过程引水管、水轮机、发机电等装备将水能转化为电能，能够完成水力资本的可连续操纵。在传统能源日趋慌张的布景下，很多国度都在鼎力开辟水电资本。除此以外，一些大中型水电站作为水利关键工程，另有防洪、减灾、供水、航运、浇灌等功用，成为增进国度经济社会开展的主要根底设备。

　　2021年6月，白鹤滩水电站首批机组正式投产发电。白鹤滩水电站是施行“西电东送”的国度严重工程，是当明天下在建范围最大、手艺难度最高的水电工程。环球单机容量最大功率百万千瓦水轮发机电组，完成了我国高端配备制作的严重打破。

　　中国事水能资本大国，水电开辟汗青较长。早在1912年，中国第一座水电站——云南石龙坝水电站就已建成发电。但直到1949年，天下水电装机容量仅36万千瓦，水电开辟火烧眉毛。新中国建立后，水电建立如日方升。从自立勘察、设想、施工和制作装备的新安江水电站，到“万里长江第一坝”葛洲坝水利关键工程，再到天下上范围最大的水利关键工程——三峡工程……历经70余年，中国水电建立获得环球注目的成绩，为处理电力欠缺和洪水灾祸成绩供给了宏大支持，增进了国度经济社会开展。在这一过程当中，中国水电手艺获得长足开展，为白鹤滩水电站建立奠基了踏实的手艺根底。今朝，中国水电已探明可开辟装机容量约6.87亿千瓦，年均发电量约3万亿千瓦时。面临这个能源库，我们的水电开辟大有可为，远景宽广。

　　泄洪洞群可谓佳构，如“公开迷宫”。作为水利关键工程，白鹤滩水电站在汛期需求泄洪。为此，水电站左岸安插了3条无压泄洪洞，单洞最大泄大水量4083立方米/秒，水流能够每小时180千米的速率经由过程。针对泄洪洞流速高、坡度陡、流量大等困难，使用衬砌混凝土智能化温控防裂等新手艺，泄洪洞混凝土完成了“平坦滑腻、抗冲耐磨、内实外光、体型精准、零缺点”的目的。为大水建筑的这3条“高速公路”，配合组成了天下上最大的无压泄洪洞群水力旋流器参数。今朝，滑腻如镜、能够明晰照出人影的泄洪洞禁受住了水库高水位泄洪运转的理论查验。

　　2022年12月，白鹤滩水电站局部机组投产发电，标记着天下最大干净能源走廊在长江之上建成，对保证长江流域防洪、发电、航运、水资本综合操纵和水生态宁静具有主要意义。这一严重工程也显现出中国大型水电工程建立从“中国制作”到“中国缔造”的逾越。

　　跟着白鹤滩水电站16台机组局部投产发电，长江畔流上的乌东德、白鹤滩、溪洛渡、向家坝、三峡、葛洲坝等6座水电站连珠成串，配合组成了一条逾越1800千米的天下最大干净能源走廊。这条走廊上的110台水机电组，总装机容量7169.5万千瓦，年均消费电能约3000亿千瓦时，可满意3.6亿人一年的用电需求，能有用减缓华中、华东地域及川、滇、粤等省分的用电慌张状况，为电网宁静不变运转和“西电东送”供给有力支持。经由过程流域梯级电站结合调理，不只扩展了发电效益，完成了“一滴水发六次电”，还将更好阐扬水电站防洪、航运、生态庇护、水资本综合操纵等多种功用。

　　这条走廊消费的电能替换了大批化石燃料水力发电的动力历程，助力完成“双碳”目的。仅白鹤滩水电站一切机组局部投产发电后水力发电的动力历程，每一年便可节省尺度煤约1968万吨，削减二氧化碳排放约5160万吨，是名副实在的中国绿色能源“明珠”。6座水电站每一年可节省尺度煤约9045万吨，削减二氧化碳排放约2.48亿吨，为改进中国能源构造阐扬主动感化。

　　用先辈手艺筑成“无缝大坝”。大坝是水电关键工程的中心修建，只要大坝质量过硬才气截住水。白鹤滩水电站大坝为混凝土双曲拱坝，最大坝高289米，相称于100层楼高，从空中俯视如同一个蜿蜒的、薄薄的鸡蛋壳镶嵌在金沙江河谷中，非常雄伟壮观。建立过程当中，我们在温控实际、坝工设想、混凝土原质料、施工工艺和养护保护等多个范畴完成了手艺打破。好比，温度裂痕是由混凝土表里温度变革发生的裂痕，也是大坝建立面对的遍及困难。白鹤滩水电站全坝接纳低热水泥混凝土，我们优化完美了大致积混凝土温控实际，构成了一整套相干施工工法和工艺，为“无缝大坝”供给了坚固保证。大坝内部还累计埋设了300万米长的冷却水管，借助1万多个传感器，使用物联网、云计较、智能掌握等先辈手艺，能够停止毛病自我诊断、温度流量非常报警等。在这套智能温控体系和智能混凝土运输、浇筑成套装备的撑持下，停止今朝水力旋流器参数，大坝没有发明一条温度裂痕。

　　白鹤滩水电站不只是今世水利关键工程的集大成者，更是手艺上的立异者、引领者。白鹤滩水电站位于长江上游金沙江河段，总装机容量天下第二，电站装机容量1600万千瓦，多年均匀发电量624.43亿千瓦时，络绎不绝地将干净电能运送到江苏、浙江等内地经济兴旺地域。等量换算的话，其一年的发电量可满意6500万人整年糊口用电需求。

　　“十四五”计划和2035年近景目的纲领提出：“促进能源反动，建立干净低碳、宁静高效的能源系统，进步能源供应保证才能。”白鹤滩水电站作为能源范畴的大国重器，在人类水力发电史上写下了浓墨重彩的一笔，使中国水电的国度手刺愈加闪烁。这一超等工程的建立，明显提拔了我国水电设想施工和配备制作全财产链、代价链、供给链的程度，进一步稳固了中国水电作为天下引领者的职位。信赖在各方勤奋下，白鹤滩水电站后续各项事情将不竭获得新停顿，为完成“双碳”目的，增进经济社会开展作出更大奉献。