中国水电 亮丽名片
作者 王雅婧
发表于 2023年11月

在积极稳妥推进碳达峰、碳中和的过程中,发展水电事业是重要的一环。二十大报告指出:“加快规划建设新型能源体系,统筹水电开发和生态保护。”中国是水电大国,目前已有超过4万座水电站,全国每10千瓦时电中就有约2千瓦时来自川流不息的江河。从2012年三峡工程最后一台机组投产发电开始,我国水电事业持续发展,水电建设取得了丰硕成果,已成为一张亮丽名片。

单机容量不断增大为东部地区稳定输电

水电站发电能力的大小与它的“心脏”——发电机组密切相关。70万千瓦、77万千瓦、85万千瓦、100万千瓦,这组数据分别是三峡水电站、溪洛渡水电站、乌东德水电站、白鹤滩水电站的单个水轮发电机组容量。从70万到100万,不仅仅是数量的提升,更是从引进技术到核心技术完全国产化的标志性跨越。

白鹤滩水电站是世界单机容量第一的巨型水电站,拥有16台单机容量为100万千瓦的发电机组,从设计到制造安装,实现了全过程国产化。而在三峡工程开工前,我国能设计制造的最大容量的水电机组还只有32万千瓦,三峡工程最初使用的70万千瓦机组是引进了国外的技术。此后,我国用7年时间成功研制出自己的70万千瓦水电机组,经过溪洛渡、向家坝、乌东德水电站建设,国产水电机组的单机容量又成功提升到85万千瓦。短短几年,缩小了和国外30多年的技术差距。到了白鹤滩,我们终于走到了一个“无人区”——开始向100万千瓦发起挑战。

也许,正是因为走到“无人区”,许多技术只能靠自己,才催生了白鹤滩的数项国内首创与世界第一。转子是发电机组的核心部件,转轮每转一圈可发电约150千瓦时,约为一个家庭一个月的用电量。转子凝聚了众多创新技术,它所使用的材料磁轭钢是由太原钢铁集团自主研制出来的。在三峡大坝建造之时,国内还没有制造磁軛钢的工艺,不得不高价从国外进口,而白鹤滩水电站的转子需要扩大面积,国外的产品不符合要求,只能自己研制。当时,接下这项任务的太原钢铁集团全厂上下没人对这种材料的性能有深入了解,他们从零起步,用了5年的时间成功研制出了更强、更薄的磁轭钢板,一个转子由2万层钢板叠加起来,厚度却只有4米。

白鹤滩水电站

2018年,习近平总书记考察三峡工程时指出:“正是因为我们过去靠自己迎难克坚,才有了今天的成绩。不仅建设了三峡,还培养了一批人才队伍、掌握了全面的自主创新技术,我们现在开发了一个又一个的‘三峡’。”

白鹤滩水电站发电机组的研制单位——东方电气集团工程师王笑君表示,中国水电自三峡工程起就开始大步追赶国外先进水准,白鹤滩水电站发电机组的研制意味着中国在水电装备研制上实现了“从并跑到领跑”。

本文刊登于《科学之友》2023年11期
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