世界最大清洁能源走廊夯实中国水电的引领地位

随着白鹤滩水电站 投产发电，三峡集团 在金沙江下游开发建设运营的四座梯级水电站——乌东德、白鹤滩、溪洛渡、向家坝实现联合运行，并与下游的三峡、葛洲坝水电站构成世界最大清洁能源走廊。

金沙江下游梯级电站取得了哪些技术创新成就，将发挥哪些综合效益？在建设运营世界最大清洁能源走廊过程中，三峡集团积累了哪些核心技术？针对上述问题，《中国三峡工程报》记者采访了中国工程院院士、三峡集团原总工程师张超然。

“金沙江下游梯级电站的成功建设和运营将全面保持和提升我国水电工程建造和装备水平在国际上的领先地位。”

金沙江是长江四川宜宾以上的上游河段，全长3464千米，落差约5100米，水能资源理论藴藏量1.21亿千瓦。其中攀枝花到宜宾的金沙江下游河道长783千米，落差729米，是我国最集中、规模最大的水电能源基地。

“金沙江下游河段河谷狭窄、岸坡陡峭，具有高坝、高边坡、高流速、高地震烈度和大泄洪流量、大单机容量、大型地下厂房洞室群等‘四高三大’的特点，同时自然地质灾害多、地处干热大风河谷、生态环境比较脆弱。”张超然表示，“因此，每座电站多项建设指标及综合难度均居世界前列。”

乌东德、白鹤滩、溪洛渡水电站大坝均为混凝土拱坝，最大坝高分别为270米、289米、285.5米，在世界7座坝高270米以上的特高混凝土坝中，分别排名第三、第四、第七位；向家坝水电站大坝为重力坝，最大坝高162米。四座电站装机容量分别为1020万千瓦、1600万千瓦、1386万千瓦和640万千瓦，装机容量在世界前十二大水电站中占据了第二、第四、第七和第十一位。

除了总装机容量大以外，金沙江下游四座梯级电站单机容量更是不断刷新世界纪录。“世界单机容量最大水轮发电机组，都集中在金沙江下游。其中白鹤滩水电站单机容量100万千瓦，乌东德水电站 85万千瓦，向家坝水电站80万千瓦，溪洛渡水电站77万千瓦。”张超然告诉记者，“全世界已建、在建70万千瓦及以上水轮发电机组共127台，其中三峡集团建设运营86台。”

此外，金沙江下游四座梯级电站还有多项技术指标居世界之首或世界前列：白鹤滩、溪洛渡、乌东德水电站地下厂房规模列居世界前三，其中溪洛渡水电站坝身泄洪流量为世界拱坝之首；四座梯级电站特高流速、大流量泄洪隧洞和导流隧洞规模与泄洪流量均位居世界前列;白鹤滩水电站大坝地震动参数居300米级特高拱坝之冠。

“以上数据表明，金沙江下游四座水电站工程规模巨大、技术复杂、效益显著、影响深远，是实施“西电东送”的国家重大工程，是国之重器。电站的成功建设和运营将全面保持和提升我国水电工程建造和装备水平在国际上的领先地位。”张超然说。

向家坝和溪洛渡水电站分别于2012年和2013年实现首批机组投产发电，截至2022年6月底，累计发电量分别为2898亿千瓦时、5073亿千瓦时。

2020年6月29日，乌东德水电站首批机组投产发电。2021年6月28日，白鹤滩水电站首批机组投产发电。

四座世界级水电站相继投产发电，发挥出巨大的经济效益和生态效益。截至2022年6月底，四座水电站已累计发电9034亿千瓦时。

“全部建成投产后，四座水电站预计每年将生产近2000亿千瓦时清洁电能，可替代标准煤6000万吨、减少二氧化碳排放1.5亿吨。按每千瓦时电量可产生13.8元GDP计算，每年可支撑我国2.76万亿元GDP产出，为优化我国能源结构、促进节能减排、拉动经济发展等方面发挥重要作用。”张超然表示。

“三峡集团走出了一条具有三峡特色的创新之路，促进了行业技术进步，形成了大水电建造和运营的核心技术。”

乌东德、白鹤滩、溪洛渡、向家坝和三峡、葛洲坝水电站构成的世界最大清洁能源走廊，总装机容量达7169.5万千瓦，占全国水电装机总量的近19%，筑牢了长江流域防洪安全、航运安全、生态安全、水资源安全和能源安全的“基石”。

在张超然看来，三峡集团建设运营世界最大清洁能源走廊的30年，也是不断掌握水电领域核心技术的30年。

“三峡集团不断传承和弘扬以‘为我中华、志建三峡’为核心的三峡精神，与主体设计院一道，在全国有关科研单位、承建单位和制造厂家的大力支持和共同努力下，取得了以长江三峡枢纽工程荣获国家科技进步奖特等奖为代表的一批重大科技创新成果，促进了行业技术进步，并形成了三峡集团大水电建造和运营的核心技术。”

三峡工程建设过程中，我国突破了大坝混凝土优质快速施工及温控防裂技术瓶颈，创造了筑坝史上的奇迹。

这份“奇迹”，就源自创新。在三峡工程，“我们首创以塔带机为主、辅以高架门塔机和缆机的综合施工方案，创造了年浇筑混凝土548万立方米的世界纪录；首次实施了全过程、全方位、高标准的大体积混凝土综合温控技术，形成了成套温控防裂措施，实现了三峡三期工程右岸大坝416万立方米混凝土浇筑无裂缝的重大突破。”张超然介绍说，“此外我们提出了以耐久性为主的混凝土配合比设计新理念，制备出冻融循环300次以上的高品质混凝土。”

三峡工程共创下112项世界和中国水利水电领域之最，编制了135项质量标准，得到国内外专家学界的一致认可。2011年获国际大坝工程协会“混凝土坝国际里程碑工程国际奖”，2013年获评国际咨询工程师联合会（FIDIC）“百年重大土建工程杰出项目”，2013年获中国质量协会“全国质量奖卓越项目奖”，2020年1月荣获“2019年度国家科技进步奖特等奖”。

随着金沙江下游梯级电站的成功建设和安全运营，三峡集团在智能大坝、巨型地下电站、特大型多级连续船闸、高扬程大载量升船机等建造技术和成套标准，巨型水轮发电机组研发安装和调试的运行技术标准和成套技术等领域不断取得突破，满足了工程建设需求，解决了一系列行业难题，使三峡品牌更加响亮，稳固了中国水电技术的世界引领地位。

“三峡集团走出了一条以重大工程项目为载体，以解决工程建设中的实际问题为导向，以产学研用一体化发展为纽带，以资金等要素投入为保障，提供首台首套应用场景，最终推动重大装备和关键核心技术国产化的三峡特色创新之路。”张超然表示。