双碳十问(第二季)丨江河的力量

2022-04-06 10:29:47来源:川观新闻编辑:王云

川观新闻记者 李欣忆/文 韦维/视频

3月18日,甘孜州雅江县,轰鸣的机器声中,雅砻江两河口水电站最后一台机组正式投入商业运行。

至此,四川水电装机容量迎来一个崭新时刻:突破9000万千瓦。这一数字,比云南多约1000万千瓦、比湖北多5000多万千瓦,全国水电第一大省的地位进一步夯实。

全球来看,四川水电装机的这一容量,已接近美国、法国、德国、英国等欧美国家,是名副其实的“水电王国”。

“水电王国”有着大大小小3887座水电站,它们每年可提供超过3500亿千瓦时水力发电量,占全国近30%。这些电能,不仅稳定供应四川省内8000多万常住人口,并通过外输网络,覆盖上海、江苏、浙江等7省(市、区)近3亿人。

“水电王国”占据水电工程技术制高点,世界在建规模最大的水电站、世界技术难度最高的水电工程、世界最高的水电站大坝……过去几十年,四川水电不断翻越一座又一座高峰,屹立在世界水电群峰之巅。

“水电王国”还拥有一支王牌部队,水电全产业链的头部企业扎根四川,走向全国,走向世界,成为中国“基建狂魔”的一张名片。

世界第七、中国第四大水电站——金沙江乌东德水电站 三峡集团供图

超级江河

3月的攀枝花,春山可望。仁和区新晋“网红”景点:“两江三桥”观景台,吸引游客前来打卡。在这里,碧绿的雅砻江汇入金色的金沙江,自然的调色盘让游客沉醉。

这样的风景,乐山大佛已经俯视了上千年。大渡河、青衣江、岷江在大佛脚下交汇,奔流不息,流向长江。

作为千河之省,四川共有大小河流1300余条,大江大河交汇的风景并不鲜见。其中,水能资源最富集的是金沙江、雅砻江和大渡河三大江河,即“三江”水电基地。“三江”水电基地水能资源理论蕴藏量、技术可开发量、经济可开发量均占全国的1/4以上,平均每平方公里可开发的年水力发电量超过9万千瓦时,是全国平均值的4.6倍。

丰富的水量、巨大的落差,蕴藏着澎湃的能量。

尽管坐拥富集的水能资源,四川却一度是全国最缺电的省份之一。自1921年四川开始建设第一座水电站——泸县洞窝水电站以来,到1988年,四川水电装机容量仅306万千瓦,年发电量131亿千瓦时,仅占当时可开发容量的3.3%,不及全国开发程度的半数。由于缺电严重,当时四川每年都会召开两次分电会,各市州为用电指标分配争得面红耳赤。

曾任中国电建成都勘测设计院二滩项目总工程师的程志华对记者回忆说,转机从一次考察开始。1990年4月,四川省政府邀请全国50多名著名专家组成“三江”水电综合考察团,对金沙江、大渡河、雅砻江及岷江、嘉陵江部分河段共35个电源点,进行了以开发水电为主的综合经济考察。考察团秘书长梁益华执笔的《四川省“三江”水电综合考察报告》明确提出,四川能源的出路在于大力开发水能,要明确以水电为主的电力建设方针,不断提高水电在能源生产构成中的比重。

此后,四川以无比坚定的决心推进水电建设——克服重重困难,雅砻江二滩水电站项目上马;装机规模相当于两个三峡,金沙江四座巨型水电站陆续投产;大渡河装机规模超过2000万千瓦……2011年,四川水电装机规模一跃成为全国第一!

目前,四川水电装机规模已突破9000万千瓦,是1988年装机量的30倍,继续夯实全国第一水电大省的地位。

一代又一代水电人的接续努力,在水能资源最富集的四川,构筑起“水电王国”。伫立江河之上的超过3800座水电站,与奔流不息的江水一样昼夜不停地运转,每年可提供超过3500亿千瓦时的清洁电力,相当于节约标准煤约1.4亿吨,减排二氧化碳约3.5亿吨。

超级大坝

3月上旬, 飞机落地康定机场,从雅砻江溯江而上,我们来到了两河口水电站。工地日夜通明,5000多名建设者正在为全部机组投产发电的目标奋战。

雅砻江两河口水库 韦维/摄

在史上极低气温、极高海拔的条件下,挑战300米级极复杂的土石坝工程;最高峰2万6千余人同时在川西高原施工,上万台重型卡车在最险峻的318川藏线运送物料;中国最顶级的勘测设计、施工监理、科研院所与输变电建设单位全部参与其中,这就是两河口水电站工程。

站在大坝坝顶,295米高的垂直高度,相当于一座100层的高楼;坝顶长度约668米,步行需要8分钟才能通过。

国内最高土石坝——雅砻江两河口水电站大坝 韦维/摄

这座体型魁梧的大坝,是国内已建最高的土石坝。庞大的体型也意味着需要耗费大量的建筑材料,在两河口,仅大坝的填筑总量就高达4310万立方米,足以填满1.8万多个国际标准游泳池。而这么多的建筑材料,几乎都就地取材,主要采用粘土与石料作为坝体材料。

3月的成都早已春暖花开,可400多公里外的两河口水电站,气温仍然只有0℃。雅砻江两河口建设管理局局长王金国带我们来到水电站的土料场,随手抓起一坨粘土,手感硬梆梆的,掰开,里面全是冰晶。

冻土问题,刚开始几乎让整个工程停滞。“它的学名叫高频短时冻土,夜晚冻结,白天出太阳之后融化。”王金国说,经过多次冻结融化之后,土体颗粒会越变越细,孔洞越来越多,防渗性越来越差,一旦用这样的土料筑成大坝,将面临溃坝的风险。而从11月中旬至次年3月上旬,夜间温度都在0℃以下,4个月工期都面临冻土问题。如果不能解决,不仅制约安全度汛,电站也不可能如期建成。

“压力非常大。”中国电建成都勘测设计院两河口项目部项目经理金伟说,设计阶段考虑过冻土问题,但没想到持续时间这么长,工程进度倒逼他们与时间赛跑。雅砻江流域水电开发有限公司迅速与中科院冻土工程国家重点实验室等组建联合科技攻关团队,研究冻融理论、防控标准及保温方法。

仅攻克冻土难题,总科研经费就超过3000万元,为今后高寒高海拔地区的水电建设探索出宝贵经验。两河口水电站建设最终实现“大坝提前一年到顶,全部机组投产发电时间提前半年”超出预期的目标。“问题和目标双导向,并推行产学研用多方联合攻关。”王金国说,王牌部队的秘密就在这里。

世界在建规模最大水电站——金沙江白鹤滩水电站 三峡集团供图

不仅是两河口水电站。在白鹤滩水电站,智能大坝埋设成千上万个传感器,可以做到“全面感知、真实分析、实时控制”;在锦屏一级水电站,矗立着305米的世界最高坝;在乌东德水电站,攻克世界最薄300米级特高拱坝等世界级难题。四川水电“王牌部队”携手国内水电最顶尖的设计、施工、监理单位和科研院所等,勇闯工程创新“无人区”,创造多个“世界第一”“全球首次”,为世界水电贡献出四川智慧。

超级电网

一条500千伏超高压电网,从两河口水电站进入新都桥500千伏变电站,再接入四川电网主网。预计今年内开工建设的川渝1000千伏特高压交流输变电工程,两河口将是支撑电源点。

600多公里外的凉山州布拖县,一场大雪让这座世界占地面积及输电容量最大的换流站身披“银装”,布拖换流站将承担白鹤滩—江苏、白鹤滩—浙江两条特高压工程的换流送电任务。

构筑“水电王国”,超级电网就像动脉血管,其触角延伸至全国,将江河的力量转化为支撑经济蓬勃发展的绿色动能。

20世纪我国建成最大的水电站——雅砻江二滩水电站 雅砻江公司供图

目前,四川已有向家坝-上海、锦屏-苏南、溪洛渡-浙江、雅中-江西4个特高压工程投运,还有白鹤滩-江苏、白鹤滩-浙江两个特高压工程在建。四川电网跨省最大外送能力超过3800万千瓦,居全国第一

“四川是特高压建设的主战场。”国网四川省电力公司相关负责人说,最强的电力和输变电建设阵容已在四川集结,“十四五”期间四川还将开工建设金沙江上游-湖北、川渝特高压交流目标网架等特高压工程,研究规划四川与西北电网联接第二通道,研究布局藏东南和雅鲁藏布江下游水电入川接续转送特高压工程

曾经的缺电大省,依托这些强大的特高压电网,已成为水电外送第一大省,为国家西电东送战略以及清洁能源优化配置做出重大贡献。截至2021年底,四川水电外送电量连续五年超过1300亿千瓦时,占水力发电量的约1/3

上海、浙江、江苏成了外送川电的最大“买家”。从经济角度看,四川水电的价格优势降低了华东、华中地区全社会用电成本。从生态价值看,通过国家电网西电东送大平台的优化资源配置,让四川的清洁能源“绿”到了华东、华中。自1998年起四川电网开始向省外送电,24年来四川输送的1.28万亿千瓦时清洁水电,节约的煤炭相当于100多个特大型煤炭矿井一年的产量。

超级江河的丰富水能,超级大坝的筑造智慧,超级电网的连接能力,在四川构筑起“水电王国”,水电川军这支王牌之师,也走出全国,走向了世界。

金沙江畔,白鹤滩水电站即将迎来全部机组投产发电的历史时刻,而千里之外的巴基斯坦,吉拉姆河奔流不息,“一带一路”首个大型水电投资建设项目——卡洛特水电站也将迎来首台机组投产发电的关键节点。尽管相隔天涯,它们的建设者都拥有同一个名字:水电川军。

(部分视频素材由雅砻江流域水电开发有限公司提供)

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