創(chuàng)新引領(lǐng) 智慧賦能
白鶴灘水電站綠電送萬家(奮進(jìn)強(qiáng)國路 闊步新征程·重大工程巡禮)
一泓長江水,能發(fā)六次電——
沿江而下,烏東德、白鶴灘、溪洛渡、向家壩、三峽、葛洲壩6座大型水電站連珠成串。10月16日,白鶴灘水庫完成2024年蓄水,水位蓄至824.08米,蓄水總量達(dá)31.39億立方米,為今冬明春的供水、生態(tài)、電力保供等提供有力保障。
2021年6月,習(xí)近平總書記致信祝賀金沙江白鶴灘水電站首批機(jī)組投產(chǎn)發(fā)電,指出:“白鶴灘水電站是實(shí)施‘西電東送’的國家重大工程,是當(dāng)今世界在建規(guī)模最大、技術(shù)難度最高的水電工程。全球單機(jī)容量最大功率百萬千瓦水輪發(fā)電機(jī)組,實(shí)現(xiàn)了我國高端裝備制造的重大突破?!?/p>
白鶴舞金沙。截至今年9月底,白鶴灘水電站累計發(fā)電量超1500億千瓦時,相當(dāng)于節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤超4500萬噸,減少二氧化碳排放超1.2億噸。
迸發(fā)強(qiáng)勁綠能
川滇交界的金沙江峽谷,青山聳峙、大壩巍然。
置身白鶴灘水電站的雙曲拱壩,可見上游一潭深水被群山環(huán)抱?!把矍安粌H是一湖水,更是生產(chǎn)清潔能源的大基地?!敝袊L江三峽集團(tuán)有限公司(以下簡稱“三峽集團(tuán)”)所屬長江電力白鶴灘電廠運(yùn)行部運(yùn)行三值值班主任陸現(xiàn)波說。
進(jìn)入白鶴灘水電站左岸地下廠房,機(jī)房里8個巨大的圓柱狀物體排成一排?!按髩斡野?、左岸分別安裝了8臺百萬千瓦水輪發(fā)電機(jī)組?!标懍F(xiàn)波介紹,從200多米的高處飛瀉而下的水流,推動水輪發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動,機(jī)組每轉(zhuǎn)動一圈便可發(fā)電約150千瓦時;每臺機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)一個小時能發(fā)出100萬千瓦時的電,可滿足400個普通家庭約1年的用電;水電站的16臺機(jī)組全負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn),1天可發(fā)電3.84億千瓦時。
“保障電力供應(yīng)是首要任務(wù)?!标懍F(xiàn)波介紹,“用電需求隨時間、季節(jié)而變化。需要增加電站機(jī)組發(fā)電功率時,運(yùn)行人員便會開啟機(jī)組,并通過監(jiān)控系統(tǒng)持續(xù)監(jiān)測各項(xiàng)數(shù)據(jù)指標(biāo),由自動化程序檢查機(jī)組‘健康’狀況,確保其安全穩(wěn)定運(yùn)行?!?/p>
浩蕩江水在這里匯聚成的巨量綠電,沿著密布的特高壓線跨越山河,7毫秒左右就被“閃送”到2000公里之外的江蘇、浙江等地,向東部地區(qū)提供源源不斷的清潔電能,為電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行和“西電東送”提供有力支撐。
勇攀技術(shù)“珠峰”
百萬千瓦水輪發(fā)電機(jī)組,旋轉(zhuǎn)部件重量超3200噸,運(yùn)行時如何確保穩(wěn)定?
記者拿出一枚1元硬幣立于機(jī)組的藍(lán)色頂蓋上,硬幣紋絲不動。
“機(jī)組旋轉(zhuǎn)時像一個巨型陀螺,要保證這樣的龐然大物平穩(wěn)運(yùn)行,容不得半點(diǎn)偏差,挑戰(zhàn)巨大。”三峽集團(tuán)所屬三峽建工白鶴灘工程建設(shè)部機(jī)電項(xiàng)目部工作人員胡天力自豪地說,“直徑約16米的機(jī)組,核心振動擺度幅值只有50微米。這一切,都是科研攻關(guān)的成果?!?/p>
若要大幅度提高裝機(jī)容量,水輪發(fā)電機(jī)組如何提高效率?大功率定子繞組如何絕緣?發(fā)電機(jī)怎樣冷卻?……百萬千瓦水輪發(fā)電機(jī)組設(shè)計之初,一項(xiàng)項(xiàng)技術(shù)難題擺在工程師眼前。
堅持以科技創(chuàng)新為引領(lǐng),三峽集團(tuán)聯(lián)合哈爾濱電氣集團(tuán)有限公司、中國東方電氣集團(tuán)有限公司等單位,針對百萬千瓦水輪發(fā)電機(jī)組開展10余年攻關(guān),破解一項(xiàng)項(xiàng)技術(shù)難題,帶動水力設(shè)計、基礎(chǔ)材料、加工工藝、安裝調(diào)試等全產(chǎn)業(yè)鏈升級。
“升級不是簡單的加法,所有環(huán)節(jié)都要精益求精。”胡天力說,“簡而言之,就是追求容量大、技術(shù)新、性能優(yōu)、中國造。任何一個參數(shù)指標(biāo)有瑕疵都不能過關(guān),以最高標(biāo)準(zhǔn)、最優(yōu)工藝、最嚴(yán)管控,奮力攀上這座世界水電行業(yè)的‘珠峰’?!?/p>
水輪機(jī)效率高達(dá)96%以上,發(fā)電機(jī)效率達(dá)99%……一次次攻堅克難,帶來一項(xiàng)項(xiàng)重大技術(shù)突破,水電站的許多關(guān)鍵技術(shù)做到了世界之最。
智慧賦能運(yùn)維
與100層樓齊高的雙曲拱壩,空間約為1萬個標(biāo)準(zhǔn)泳池的地下洞室群。如此龐大的白鶴灘水電站,全面“體檢”一次要花多久?
“5分鐘?!卑Q灘工程建設(shè)部安全監(jiān)測管理中心里,業(yè)務(wù)主管柯傳芳輕點(diǎn)鼠標(biāo),電腦屏幕上很快出現(xiàn)各項(xiàng)數(shù)據(jù)指標(biāo),“每5分鐘便可自行‘全身體檢’,智慧手段賦能,數(shù)字化、信息化技術(shù)為大國重器保駕護(hù)航,我們底氣更足?!?/p>
“以前,為水電站做一次‘全身檢查’,需要近20人的班組耗費(fèi)1周才能完成?!笨聜鞣颊f,如今,快速高效的背后,是1.3萬多個遍布水電站建筑物的監(jiān)測儀器以及一套我國自主研發(fā)的安全監(jiān)測智能管理系統(tǒng)。
2020年起,三峽集團(tuán)所屬長江電力啟動“工業(yè)大腦”建設(shè),自主研發(fā)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺,深度賦能智能運(yùn)維、智能檢修、智慧調(diào)度、智能決策等全業(yè)務(wù)場景。
“比如,雙曲拱壩內(nèi)就安裝了1萬多個傳感器?!卑Q灘工程建設(shè)部技術(shù)專家劉戰(zhàn)鰲回憶,“當(dāng)初,大壩澆筑多虧了有這些傳感器和智能建造系統(tǒng)。通過實(shí)時采集、分析數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)智能溫控、智能灌漿,建造效率大幅提升?!?/p>
打開金沙江白鶴灘水電站廠站級工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺,屏幕上顯示出水輪發(fā)電機(jī)組的模型圖,各項(xiàng)實(shí)時監(jiān)測數(shù)據(jù)在一旁清晰標(biāo)注。
“借助工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺,查找數(shù)據(jù)更方便,還能將關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)整合、對比、診斷分析,電站運(yùn)營更高效、運(yùn)行更安全。有了這個‘工業(yè)大腦’,運(yùn)行情況盡在掌握之中?!标懍F(xiàn)波信心十足。
“我們要科學(xué)運(yùn)行管理好白鶴灘水電站等超級工程,充分發(fā)揮流域巨型梯級電站的核心功能和綜合效益,有力保障防洪安全、生態(tài)安全、供水安全、能源安全,更好服務(wù)經(jīng)濟(jì)社會高質(zhì)量發(fā)展?!比龒{集團(tuán)董事長、黨組書記劉偉平表示。
《 人民日報 》( 2024年12月05日 01 版)
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