金沙江，滔滔江水，奔流不息。
一江之隔，左邊是天府之國，右邊是彩云之南。這里是我國最大的清潔能源走廊——白鶴灘水電站，這座“超級工程”震撼著世界。
12月20日，白鶴灘水電站16臺百萬千瓦水輪發(fā)電機組全部投產(chǎn)發(fā)電，金沙江上的巨閘，讓奔涌的江水依照科學規(guī)劃，轉(zhuǎn)化成強大的綠色電能。
底氣，源于創(chuàng)新能力節(jié)節(jié)攀升
全長3464千米，落差約5100米，成就了金沙江1.12億千瓦的水能資源理論蘊藏量。其中金沙江下游河段是我國水能資源最集中、規(guī)模最大的水電能源基地，白鶴灘水電站就是金沙江下游河段上四座梯級電站的第二級。
當白鶴灘水電站的大壩被澆筑到頂，水頭高達200米、大落差、大流量的水能資源清晰浮現(xiàn)，世界首批單機容量百萬千瓦水電機組的全新舞臺搭建完成。
“只有大容量機組，才能更加適應工程條件，充分發(fā)揮工程效益，更加合理高效地利用水資源。”三峽集團機電專業(yè)總工程師張成平說。
放眼全球，百萬千瓦水電機組尚無先例，為何中國水電人敢于提出白鶴灘百萬千瓦機組的設想？底氣，源于我國水輪發(fā)電機制造水平和創(chuàng)新能力的節(jié)節(jié)攀升。
三峽工程建設之前，我國水電發(fā)電機組的設計制造水平停留在30萬千瓦。無論是機組容量，還是機組本身的品質(zhì)，都遠遠落后國際先進水平，較發(fā)達國家差距至少30年。
當時，中國長江三峽工程開發(fā)總公司（三峽集團前身）聯(lián)合哈爾濱電氣、東方電氣(19.970, 0.00, 0.00%)等央企，開展70萬千瓦機組科技攻關。經(jīng)過引進消化吸收再創(chuàng)新，國產(chǎn)70萬千瓦機組很快在三峽右岸電站初露鋒芒，具備和發(fā)達國家同臺競技的能力。
此后，三峽集團轉(zhuǎn)戰(zhàn)金沙江，國產(chǎn)化機組設計制造水平不斷刷新紀錄。溪洛渡水電站77萬千瓦機組、向家壩水電站80萬千瓦機組成功投產(chǎn)，國產(chǎn)機組距離100萬千瓦的夢想越來越近。
如果說白鶴灘壩址的水能條件給了百萬千瓦機組“天時”與“地利”，那么以三峽工程為代表的中國水電人穩(wěn)扎穩(wěn)打的技術積累和創(chuàng)新突破，則是圓夢的最后一塊拼圖。
“研制百萬千瓦級水輪發(fā)電機組，難度系數(shù)成倍放大。”三峽集團白鶴灘建設部副主任康永林告訴記者，“這是新材料、新工藝、新設備和新技術的全面研發(fā)與應用。”
機組容量越大，對原材料性能要求就越高，對制造安裝工藝水平的要求也越高。國產(chǎn)化機組容量提升，也為重大裝備全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展帶來了契機。
轉(zhuǎn)輪是水輪發(fā)電機組的“心臟”，決定著機組能量轉(zhuǎn)換效率，是機組中設計與研制難度最大的部位。
在距離白鶴灘一千公里外的四川德陽，白鶴灘左岸機組生產(chǎn)廠商東方電機的研究試驗中心里，擺放著20多個百萬千瓦機組轉(zhuǎn)輪模型。“為了制造出最適合白鶴灘的轉(zhuǎn)輪，我們研制出20多個形制各異的轉(zhuǎn)輪模型，每一個模型都要在東方電機的水輪機試驗平臺中進行真實模式和運行數(shù)據(jù)對比。”東方電機研究試驗中心高級工程師劉德民介紹說。
經(jīng)過優(yōu)中選優(yōu)，最終只有一個模型被選中，等比放大后成為了白鶴灘左岸機組的轉(zhuǎn)輪。劉德民告訴記者，每一個模型都價值不菲，它的背后隱藏著水電裝備的創(chuàng)新突破。“正是通過這些模型，我們得到了科學詳實的模擬數(shù)據(jù)，為轉(zhuǎn)輪順利生產(chǎn)奠定了基礎。”
2021年6月28日，白鶴灘首批百萬千瓦水電機組投產(chǎn)發(fā)電。但是圍繞著百萬千瓦水電機組的科技攻關遠沒有停止。2022年12月，在最后一臺機組投產(chǎn)前夕，白鶴灘又傳來好消息：9號機組的水輪機調(diào)速系統(tǒng)成功用上國產(chǎn)控制中樞，并完成了并網(wǎng)試驗的考驗，實現(xiàn)了百萬千瓦機組調(diào)速系統(tǒng)核心控制器國產(chǎn)化。
黨的二十大報告提出，以國家戰(zhàn)略需求為導向，聚集力量進行原創(chuàng)性引領性科技攻關，堅決打贏關鍵核心技術攻堅戰(zhàn)。如今，建設白鶴灘水電站的夢想已經(jīng)全部實現(xiàn)，世界最大清潔能源走廊矗立在大江之上，中國水電人用創(chuàng)新驅(qū)動引領著世界水電發(fā)展，為建設新型能源體系、保障國家能源安全、實現(xiàn)“雙碳”目標提供有力支撐。
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