耗资1800亿,创造6个世界第一,中国白

编辑:科科

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最近,随着创造6个世界第一的白鹤滩水电站8号机组正式投产发电,中国再添国之重器,美国彻底傻眼了。白鹤滩水电站有多牛?对我国有何意义?

白鹤滩水电站有多牛?

年9月22日,白鹤滩第8号机组的正式投产发电,意味着白鹤滩水电站左岸机组全部投产发电,未来将会成为仅次于三峡水电站的世界第二大水电站。

白鹤滩水电站位于金沙江的下游,处于乌东德水电站与溪洛渡水电站中间段,亦是国家“西电东送”的重要工程。

预计左右两岸各布置8台百万千瓦机组,一共16台。其中,单台百万千瓦机组的重量高达余吨,相当于一座埃菲尔铁塔的重量。

而这16台百万千瓦机组的装机总容量高达万千瓦,这是什么概念呢?就拿鼎鼎有名的三峡水电站来说,其装机的单机容量也才70万千瓦。

对比一下,工程之宏伟简直难以想象。据说,我国在白鹤滩水电工程上的总投入高达亿。

据不完全统计,白鹤滩水电站从年6月到年9月发电以来,累计发电量高达亿千瓦时。预计机组全部投产后,年均发电量可高达.43亿千瓦时,这些电量足够万国人消耗一年左右。

与此同时,通过白鹤滩水电站发电还将为我国节省万吨的标准煤消耗,所能节省的二氧化碳的排放量高达万吨。这对于我国曾提出的“碳达峰和碳中和”目标的实现,具有极大的推动意义。

除此之外,白鹤滩水电站还为我国带来了6个世界第一,分别是:

单机容量万千瓦世界第一、圆筒式尾水调压井规模世界第一、地下洞室群规模世界第一、米级高坝抗震参数世界第一、首次全坝使用低热水泥混凝土世界第一、无压泄洪洞群规模世界第一。

而这么多的世界第一,也足以说明白鹤滩水电站建设的技术难度之高,令人望而却步!也许,只有“基建狂魔”的中国,才敢做人所不敢做之事吧。

那么,这座水电站的建设究竟有哪些技术难度呢?

首先,体现在水坝上。我们都知道水坝主要有重力坝和拱坝这两种。其中,重力坝是大多数水电站建设首选的方案,比如我们的三峡水电站就是选用了重力坝。

不过,白鹤滩水电站却选用了混凝土双曲拱坝,整个水坝高达米。白鹤滩水电站为什么会选用拱坝呢?

这其实与水压大有关系。水坝两侧的水压是不同的,下游的压力要比上游小很多。

在高度差不断增加的情况下,上下游的压力差能够达到十几个大气压的程度。这就对水坝自身的要求会非常高,倘若水坝不能平衡这一压力差的话,水坝就不能正常工作运行。

再加上重力坝的主要原理是依靠自身的压力去抵消水压的,而白鹤滩水电站所处河段落差巨大,要想达到平衡压力差的目的,现实条件基本不可能完成。

这时只有另辟蹊径,通过向两边岩体转移的方式来抵消水压。并且,白鹤滩水电站河段两岸山体坚固,水面狭窄。选用拱坝的方式,无疑就是最好的选择。

其次,体现在地下厂房的修建上。由于白鹤山水电站所处峡谷呈V字形走势,那么如何容纳16台巨型的水电机组就是另一个令人头疼的问题。

不过经过我国工程师的奇思妙想,最终这个难题也被攻克,硬生生在山体内部挖出了两个跨度34米,长米,高90米的巨大厂房。

为方便引水发电,其内部开挖的引水隧洞多达余条,规模之复杂堪称世界之最。

最后,为防止大坝混凝土会因为热胀冷缩而开裂,威胁坝体安全,我国自主研发了一种低热水泥,再借助北斗导航“天眼”的监控下,对混凝土温度裂隙实时监控,极大地提升了坝体的安全等级。

现如今,从葛洲坝到三峡大坝,再到向家坝和溪洛渡,再到白鹤滩和乌东德大坝,长江六大梯级水电站里,五个位居世界十二大水电之列,充分向世界展现出我国在水电领域所取得的巨大成就。

但是,你可曾知道,曾经的我们一度被欧美卡着水电的脖子。而我国的水电崛起之路,历尽艰辛。

中国水电崛起之路

年12月,我国正式开始了长江流域水电开发之路,都说万事开头难,在苏联的技术帮助下,经过我国工程师不懈的努力,

有着“万里长江第一坝”之称的葛洲坝水电站终于全面建成投产。这一水电站的建成投产为我国后来震惊世界的三峡水利工程打下了坚定的基础。

年,三峡水电站正式开工兴建。但是当时还是面临一个非常严峻的问题就是,我们的水电技术与欧美相比差距还是比较大的。

在国内制造业水平还处于一个相对较低的水平的情况下,中国还不足以有能力去自主研发大型水电站所需要的一系列技术,诸如发电机、水轮机等有关的核心技术也一直为欧美所掌控。

在欧美这种“卡脖子”的情况下,我国水电工程又该如何突出重围呢?

当时呢,我们就想了一个办法,那就是通过国际招标的形式,从欧美手中购买了4台70万千瓦巨型机组。

同时,我们也提出了一个附加条件,那就是这些中标的企业需要将有关技术无偿转让给中国的电机企业。

在巨大的利益推动下,这些中标企业痛快地答应下来。不过,就在我们笑逐颜开的时候,问题来了。

这一批引进的设备并不完全适用于三峡水电工程建设,但是“功夫不负有心人”,当时葛洲坝水电站培养出的一批优秀工程师,经过夜以继日的研究,最后终于研制出了一套适用于我们自己的水轮机制造技术。

但是,看到中国水利建设形势一片大好,以美国为首的国家急了。派遣了一批所谓的“专家”来华指导工作,

并且以所谓的“环境保护”为借口,对中国水电工程大加批判与指责,试图一次来达到其遏制中国水利水电发展的步伐。

顶着压力的我们,并没有就此屈服,反而迎难而上。在三峡右岸12台电站机组中,足足有8台是我们自己设计制造的,拥有完全的自主知识产权,我国发电机研制水平硬生生被推进了30年。

年7月,三峡水电站全面建成投产,装机总容量高达万千瓦,一举成为世界上规模最大的水电站。

继三峡水电站之后,我国又将目标转向了金沙江河段。

年6月、7月,中国第三、世界第四大的溪洛渡水电站,中国第五、世界第十一大的向家坝水电站分别建成投产,装机总容量是在万千瓦和万千瓦。

年6月,世界第七、中国第四大的乌东德水电站全面建成投产,装机总容量是在万千瓦。

年9月,白鹤滩水电站8号机组的正式投产发电,意味着白鹤滩水电站左岸机组全部投产发电,未来将会成为仅次于三峡水电站的世界第二大水电站。

从“中国制造”到“中国创造”

事实上,中国水电一路逆势崛起,这个过程又何尝不是“中国制造”向“中国创造”的巨大飞跃。

就拿乌东德大坝来说,高约米的拱坝,其混凝土浇筑总量在万立方米。大体积的混凝土浇筑带来的首要技术难题就是,如何控制浇筑过程中的温度。

要知道,混凝土中的水泥会因为水化作用,产生大量的热量。倘若不能对温度加以控制,热胀冷缩下,坝体极易发生开裂。也因此,“无坝不裂”成为行内人的一个“魔咒”。

我国工程师在仔细研究之下,对混凝土原料进行多轮筛选,最后决定全部使用低热水泥混凝土进行浇筑,此举在世界大坝建造史上具有开创意义。

那么什么是低热水泥呢?它又有什么特性呢?

低热水泥,顾名思义具有发热量低,温升较小,综合抗裂性能高的特点,可谓是大坝建设的“退烧药”。这种“退烧药”其实早在三峡水电站建设期间就开始研究,直到乌东德大坝上才首次应用。

在选材不断突破传统的同时,我们还将人工智能引入到传统的大坝建设里。

就拿溪洛渡水电站来说,我国的工程师研究应用了米级特高拱坝智能建设的关键技术,开发了智能拱坝建设和运营信息平台,全方位管理台安全监测仪器、台混凝土温度计和2.4万米温度测量光纤。

在该智能平台的帮助下,技术人员可以随时随地知道和调整出现问题的部分,维持大坝的安全有效运转。

从引进机器和技术,再到自主创新,中国企业奋发图强,突破欧美“卡脖子”技术的封锁,开发研制出自己的大型水轮机组设计制造的核心技术。

最有代表性的,就是在建的白鹤滩水电站机组,其机组内部转动零件高达上万个,每分钟单机组发电1.7万千瓦时,一度被外国专家称之为“不可能完成的事情”。

这些超级水电站见证了中国水电机组从三峡70万千瓦,到向家坝80万千瓦,再到乌东德85万千瓦和白鹤滩万千瓦的一路突破升级。中国成功从水电领域的追逐者,飞跃为水电领域的引领者。

从被欧美“卡脖子”,到拿下6个世界第一,中国水电的奇迹一再证明,造谣和技术封锁,并不能阻碍中国技术进步。

从金沙江到长江,六大梯级水电站串联一起,这就是一部中国水利人自力更生,突破国外技术壁垒的民族奋斗史,是当之无愧的国之重器。

#白鹤滩水电站#



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