提升核心競爭力 中國水電大有可為

　　編者按　中國工程院院士、三峽集團原總工程師張超然全情投入水電事業(yè)50余年，對專業(yè)技術(shù)孜孜以求，用自己的一言一行詮釋著科學求實的精神，為三峽工程、溪洛渡、向家壩、白鶴灘、烏東德工程建設作出了突出貢獻。為梳理幾十年來中國水電從追趕到引領(lǐng)世界水電科學技術(shù)的輝煌歷程，從今日起，將推送張超然院士系列采訪報道。

　　黨的十八大以來，建設美麗中國、推進綠色發(fā)展、健全綠色低碳循環(huán)發(fā)展經(jīng)濟體系成為新時期國家建設的重要內(nèi)容。“2030年碳達峰、2060年碳中和”是中國應對氣候變化做出的莊嚴承諾。要實現(xiàn)這些目標，離不開水電這一清潔可再生能源的開發(fā)和利用。但有人認為經(jīng)過幾十年的高速開發(fā)，中國水電已經(jīng)渡過高速發(fā)展期，對此中國工程院院士張超然表示，我國水電開發(fā)仍有較大空間，仍將大有可為，特別是三峽集團應發(fā)揮好在既往水電建設中獲得的核心技術(shù)能力，引領(lǐng)好我國水電開發(fā)事業(yè)。

　　水電是全球公認的清潔、優(yōu)質(zhì)、靈活的可再生能源。新中國成立以來，中國政府非常重視水電開發(fā)，持續(xù)將水電開發(fā)任務納入國家發(fā)展五年計劃與規(guī)劃中。據(jù)測算，我國70%以上的水電水能資源，都集中在大西南的云、貴、川、藏、滇地區(qū)，其中金沙江水能資源理論蘊藏量為1.21億千瓦，富集程度居世界之最，是我國最集中、規(guī)模最大的水電能源基地。

　　從2005年開始，三峽集團陸續(xù)在金沙江下游興建了烏東德、白鶴灘、溪洛渡、向家壩四座梯級電站，總裝機容量達4646萬千瓦，與三峽、葛洲壩水電站一起構(gòu)成了世界最大清潔能源走廊。

白鶴灘水電站

　　在金沙江下游四座梯級電站建設過程中，三峽集團攻克了一系列技術(shù)難題，創(chuàng)造了一批世界之最。包括首次在烏東德、白鶴灘特高拱壩全面應用低熱水泥混凝土澆筑技術(shù)，創(chuàng)造了烏東德、白鶴灘特高拱壩無縫大壩的新奇跡;電站精益運行、精心維護、精確調(diào)度技術(shù)，創(chuàng)造了人均運營5萬千瓦水電裝機的世界紀錄;巨型地下電站建造成套技術(shù)，白鶴灘水電站地下廠房建設成全球已建最大地下電站洞室群。

　　在眾多技術(shù)成就中，張超然重點強調(diào)了巨型水輪發(fā)電機組研發(fā)、安裝、調(diào)試及運行技術(shù)標準和成套技術(shù)。

　　在三峽工程單機容量70萬千瓦水輪機組的基礎(chǔ)上，金沙江下游四座電站一步一個腳印，單機容量漸進提升，從溪洛渡電站的77萬千瓦，到向家壩電站的80萬千瓦，再到烏東德電站的85萬千瓦，最終實現(xiàn)了白鶴灘電站的百萬千瓦，成功登頂世界水電“珠穆朗瑪峰”。

　　“白鶴灘百萬千瓦機組投產(chǎn)實現(xiàn)了單機容量的巨大跨越以及百萬千瓦機組完全國產(chǎn)化。推動了水電重大裝備國產(chǎn)化達到新高度，帶動了我國水輪發(fā)電機組制造技術(shù)的再提升，實現(xiàn)了從‘中國制造’到‘中國創(chuàng)造’的轉(zhuǎn)變，也開創(chuàng)了全球水電百萬千瓦機組設計制造新紀元，鞏固了我國水電裝備技術(shù)的領(lǐng)先水平。”張超然表示。

　　經(jīng)過近三十年的不懈努力，在“為我中華、志建三峽”的三峽精神引領(lǐng)下，三峽集團在全國有關(guān)設計、科研、承建單位和制造廠家的大力支持下，取得了以《長江三峽樞紐工程》榮獲國家科技進步獎特等獎為代表的一批重大科技創(chuàng)新成果，不僅實實在在地促進了中國水電行業(yè)的技術(shù)進步，也使三峽集團掌握了大水電建造和運營的核心技術(shù)。

　　2021年6月28日，由三峽集團建設運營的世界在建規(guī)模最大、技術(shù)難度最高的水電工程——白鶴灘水電站首批百萬千瓦機組投產(chǎn)發(fā)電。

　　伴隨著白鶴灘水電站即將全部投產(chǎn)，有人認為中國大水電開發(fā)的高峰已經(jīng)過去。對此，張超然指出，根據(jù)國家能源局最新公布數(shù)據(jù)，我國水電技術(shù)可開發(fā)量為6.87億千瓦，截至2021年底，我國已投產(chǎn)水電裝機容量為3.55億千瓦(不含抽水蓄能電站)，這說明我國水電開發(fā)仍有較大空間。

　　近年來，相對易開發(fā)好開發(fā)的水電項目開發(fā)已經(jīng)基本結(jié)束，未來我國水電開發(fā)的“主戰(zhàn)場”將轉(zhuǎn)移到高邊坡、高海拔、大溫差的高山深谷復雜區(qū)域。在這些區(qū)域開發(fā)水電項目，普遍會存在地形地質(zhì)條件復雜、生態(tài)環(huán)境脆弱、配套基礎(chǔ)設施滯后、移民安置、工程建設難度大等困難。

　　面對這些困難，張超然建議三峽集團充分發(fā)揮在三峽工程及金沙江下游四座電站建設過程中積累的特大型水電工程建設的技術(shù)和管理優(yōu)勢，有針對性地開展前期科研工作。

　　未來，伴隨著中國經(jīng)濟持續(xù)高質(zhì)量發(fā)展，能源需求尤其是電力需求還將保持剛性增長。為實現(xiàn)碳達峰、碳中和目標，我國將加快構(gòu)建以太陽能、風能等新能源為主體的新型電力系統(tǒng)。

　　對此，張超然指出，風能、太陽能等新能源系統(tǒng)的不穩(wěn)定性、波動性、間歇性，決定了其并網(wǎng)規(guī)模越大，調(diào)節(jié)需求越大，需要配套大型水庫電站和抽水蓄能電站做為大容量儲能設施，保護電網(wǎng)穩(wěn)定。

　　因此，不論是從能源保增長，還是電網(wǎng)保穩(wěn)定的角度看，開發(fā)大型水庫電站和抽水蓄能電站都是最優(yōu)選擇。

　　2022年6月30日，華東地區(qū)裝機容量最大的抽水蓄能電站——浙江長龍山抽水蓄能電站6臺機組實現(xiàn)全面投產(chǎn)，該電站是三峽集團投資、建設、運營全過程主導的第一個完整抽水蓄能項目。

　　國家能源局2021年印發(fā)的《抽水蓄能中長期發(fā)展規(guī)劃(2021-2035年)》提出：到2030年抽水蓄能投產(chǎn)總規(guī)模達1.2億千瓦左右;規(guī)劃布局重點實施項目340個，總裝機容量約4.2億千瓦;并儲備247個項目，總裝機容量約3.1億千瓦。與之對應的是，截至2021年底，全國在運抽水蓄能裝機容量僅為3639萬千瓦。

　　張超然表示，三峽集團在打造世界最大清潔能源走廊過程中，積累了世界一流的水電建設管理經(jīng)驗，形成了一批引領(lǐng)水電技術(shù)發(fā)展的自主創(chuàng)新成果。

　　在抽水蓄能電站建設過程中，三峽集團應抓住契機，堅定目標，繼續(xù)堅持技術(shù)創(chuàng)新與工程應用相結(jié)合，鼓勵和推廣新技術(shù)、新工藝、新設備和新材料，力爭形成一批引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展的創(chuàng)新成果。通過長龍山抽水蓄能電站建設，三峽集團在抽水蓄能機組關(guān)鍵核心技術(shù)方面取得了全面突破。成功研制的700米級超高水頭段長龍山、敦化機組，挑戰(zhàn)了抽水蓄能機組研制極限;世界首臺“6+6”長短葉片轉(zhuǎn)輪成功應用于國內(nèi)首個抽蓄改造項目，樹立了抽蓄機組技術(shù)國產(chǎn)化典范;系統(tǒng)構(gòu)建的具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的抽蓄機組研制和調(diào)試技術(shù)體系，成功打造了行業(yè)新標桿。標志著我國抽水蓄能機組研制能力達到世界領(lǐng)先水平。

　　目前，三峽集團已將抽水蓄能作為大水電的延伸，積極拓展抽水蓄能業(yè)務，已經(jīng)形成“儲備一批、核準一批、建設一批、運營一批”項目滾動開發(fā)的可持續(xù)發(fā)展格局。

　　未來，水電開發(fā)仍將受開發(fā)條件、社會環(huán)境、政策、技術(shù)和經(jīng)濟等因素影響，面臨遠離城市、氣候惡劣、生活條件艱苦、現(xiàn)場作業(yè)風險大等諸多挑戰(zhàn)。

　　對此，張超然勉勵道：中國水電開發(fā)不會停止，仍有作為，三峽人要傳承和發(fā)揚好“為我中華、志建三峽”的三峽精神，要有長遠眼光，在困難、壓力面前，要敢于迎接各種挑戰(zhàn)，不斷探索前行。(作者：孫愷)