旧作新读 | 两河口水电站投产,续写雅砻江新传奇

编者按

3月18日,我国海拔最高的百万千瓦级水电站——雅砻江两河口水电站最后一台机组完成72小时试运行,正式投入商业运行。至此,两河口水电站6台50万千瓦机组全部投产发电。

今天,我们一起来回顾2021年9月29日雅砻江两河口水电站正式投产发电时,《国资 告》刊发的文章《两河口水电站投产,续写雅砻江新传奇》,重温两河口水电站如何攻克“世界级难题”,由数字化向智能化跨越,带动雅砻江流域清洁能源发展和共同富裕。

两河口水电站投产

续写雅砻江新传奇

《国资 告》杂志2021年第11期

近日,我国东北、山东、江苏、湖南、浙江、广东、云南、东北等地区和省份相继出现了限电现象。能源供需偏紧的情况不仅在一定程度上造成人们日常生活不便,也对我国工业经济运行带来了一些影响。

造成限电的原因众多,传统火电出力不足,清洁能源占比不高、供应不稳则是主要原因。在此背景下,国资国企在稳定能源供应方面积极履责,加快推进清洁能源基地建设步伐。

2021年9月29日,世界级高土石坝、我国涉藏地区装机和投资最大的水电站、四川省内库容最大的水库电站——雅砻江两河口水电站正式投产发电。

两河口电站总装机容量300万千瓦,年发电量超过110亿千瓦时。通过两河口水库的多年调节和补偿效益,可为雅砻江下游和长江干流增加342亿千瓦时发电量。两河口水电站投产后,雅砻江公司绿色清洁可再生能源装机超过1700万千瓦,每年可提供超过750亿千瓦时的清洁电力,通过西电东送通道,全部提供给长江经济带、成渝双城经济圈城市和地区。

国家开发投资集团有限公司党组书记、董事长白涛(注:时任)表示,“十四五”时期,我国进入以降碳为重点战略方向、促进经济社会发展全面绿色转型的关键时期,国投集团将大有可为,也应大有作为。

雅砻江流域清洁能源开发进入新阶段

以新能源为主体,是新型电力系统的突出特征、关键形态,以清洁低碳为主要特征的能源革命正在全球各国蓬勃兴起。在这个蓄势待发的“能源革命”浪潮中,风电、太阳能发电将成为电力的头号主角、能源的核心主力。

据测算,到2030年,我国需年均增加1.6亿千瓦的清洁能源装机,水风光是主力。不稳定的风光发电,必须和有调节能力的电源协同。能源行业专家普遍认为,水电是与“风光”等可再生能源配合效果最好的电源品种。

两河口水电站水库总库容达108亿立方米,调节库容为65.6亿立方米,是四川省内最大的多年调节水库。两河口水电站投产后,与雅砻江干流已建成的锦屏一级和二滩水电站形成三大联合调节水库,总调节库容达148.4亿立方米,可实现雅砻江梯级电站多年调节,使雅砻江成为全国唯一的由一个业主管理、在真正意义上实现多年调节的大型河流。

水库带来的多年调节和补偿效应,在不增加投入的条件下,可为雅砻江下游、金沙江下游和长江干流电站产生巨大补偿效益,增加平枯期年发电量约342亿千瓦时,是两河口水电站自身发电量的三倍。

此外,雅砻江流域两岸60公里范围内风能、太阳能资源超4000万千瓦,抽水蓄能超1000万千瓦,加上常规水电3000万千瓦,雅砻江流域绿色清洁可再生能源总规模超过8000万千瓦。全面开发完成后,年发电量可达2200亿千瓦时,相当于每年减少煤炭消费1.2亿吨,减排二氧化碳2.3亿吨,可为应对气候变化发挥重要作用。源源不断的清洁能源输往川渝、华东、华中等长江经济带覆盖地区,为沿长江省市产业基础高级化、产业链现代化提供能源保障。

值得一提的是,雅砻江流域水风光多能互补优势明显,既有水电与新能源的丰枯季节性互补,亦有风光发电之间的日内互补,是得天独厚的超大型、互补型流域清洁可再生能源基地——光照充裕、风力强劲时,优先让风光发电,把水能存储在大水库里;无光、弱风时,下泻水库蓄水发电;风光功率变化时,快速调节水力发电功率输出,平抑波动,保持电源对外输出稳定可靠。

两河口水电站“超级水库”还能有效减少下游河道泥沙含量,显著改善库区局部小气候,将形成中国四川涉藏地区规模最大的人工湖,带来“高峡出平湖”的壮美景观,促进当地生态旅游业和生态农业发展。水库的湿地作用还能改善水库周边局地气候,促进植物生长,有利于长江上游水土资源保持和生态环境改善,对保护长江上游生态屏障发挥重要作用。

创造“世界之最”攻克“世界级难题”

两河口水电站位于川西高原气候区,平均海拔3000米,含氧量仅为低海拔平原的69%,气候寒冷干燥,自然环境恶劣。恶劣的自然条件,给两河口水电站建设造成了重重阻力。

两河口大坝最大挡水水头是260米,是国内挡水水头最高的土石坝工程。国内外尚无现成成熟经验可供借鉴,工程设计面临巨大挑战。比如,坝壳堆石体在不同应力路径下的应力变形协调问题、湿化变形问题、蠕变问题,坝体内高应力水平高、集中变形和大剪应变问题,心墙土料场分散、性状不均问题,大坝心墙雨季和冬季施工问题等,施工难度远超其他高土石坝工程。

两河口水电站拥有世界最大规模高边坡群,而且地形高陡、倾倒变形发育,施工难度极大。据了解,两河口电站坝址区高边坡众多,其中200米—300米级工程高边坡多达7个,300米及以上工程高边坡5个,为世界水电最大规模高边坡群。

面对这些令人棘手的难题,雅砻江公司攻坚克难,大胆实践,积极探索出“四大法宝”。第一,引入国内智力资源,每年组织召开两河口水电站特别咨询团活动,邀请院士、大师等国内知名专家开展咨询,提升对重大技术难题的把控能力。第二,积极推进科技攻关与推广应用。科研试验经费投入累计18亿元,已获得128项专利,采用了10余项新材料,形成了20余项新技术、30余项新工艺工法和多项新设备。第三,采取强力措施加强疫情防控、安全生产、防汛防地质灾害及森林防火管理,确保安全生产平稳受控,未发生人员伤亡事故、未发生职业病危害事件、未发生不良社会影响的公共安全事件、未发生疫情输入事件。第四,对标行业标杆,采取精细化质量管理措施,推进两河口质量验评系统等质量管理信息化系统的优化及推广应用,提升质量管理信息化水平。

借助这“四大法宝”,雅砻江公司在两河口水电站的开发和投产过程中取得关键性技术成果。比如,两河口300米级特高土石坝智能建设技术实现了高心墙堆石坝从数字化建设到智能化建设的跨越,引领了水利土木工程领域施工技术的发展方向。在中国工程院院士钟登华看来,两河口水电站是国内第一座用“施工全过程智能化技术”修建的300米级超高土石坝工程,填补了高寒地区超高土石坝的建设空白,实现了大坝建设由数字化向智能化的跨越,开创并引领了水利水电工程建设智能化的新方向,具有重要的科学意义和工程价值。除此之外,高寒高海拔地区300米级高土石坝冬季施工技术创新了国内外高海拔地区防渗土料冻融防控理论、技术标准和施工成套技术,开创了高原冻土区冬季土心墙大规模连续施工的先例。

由数字化向智能化跨越

天刚蒙蒙亮,机械维修师已经在为他们的好搭档——无人碾压机器人调试,为新一天的大坝填筑做准备工作。只见一群重量超过30吨的钢筋铁骨大家伙从睡梦中苏醒,休整完毕,加饱了油,扭扭腰,舒展筋骨,跃跃欲试。

在智能化发展的快车道上,雅砻江公司通过数据挖掘、人工智能、大数据和云计算等智能技术手段,构建了两河口水电站“智能大脑”,为保障两河口的质量、进度和安全提供了有力的智能分析手段;通过仿真模拟对进度进行简单的可视化分析,耦合无人机倾斜摄影等传感技术的多源数据,实现进度的沉浸式三维可视化实时分析;基于视频监控,采用先进的计算机视觉智能识别技术,实现对施工现场人员、机械、不规范作业和安全隐患的目标智能识别;结合碾压参数智能优化方法、实景导引技术等,实现事前、事中和事后智能控制,完成从被动控制向主动控制的跨越。

目前,雅砻江两河口水电站是国内第一座采用“施工全过程智能化技术”修建的300米级超高堆石坝工程。雅砻江公司在实现自身智能化的同时,也实现了大坝建设由数字化向智能化的跨越。

在高质量发展中促进共同富裕

盈利,无疑是一个企业的目标,但对于国资国企来说,却不是其终极目标。雅砻江公司在推进大水电、新能源项目中,将“为民造福”“在高质量发展中促进共同富裕”作为其最重要的价值追求,发挥大工程对地方经济、脱贫攻坚、社会发展的拉动作用。

与此同时,作为我国涉藏地区已投产的投资最大、装机规模最大的水电站,两河口水电站的建设对四川涉藏地区经济社会发展、民族团结进步和乡村振兴战略实施具有重要作用。据悉,两河口水电站是四川省首批、甘孜州首座采用“逐年补偿”生产安置方式,并高质量全面一次性完成移民安置的大型水电项目,实现了无过渡安置、无群体性事件、无遗留问题,被政府和行业主管部门誉为四川省移民安置示范和标杆。电站建设使地方财政收入得到显著增长,有力带动地方建材、交通、运输等相关产业快速发展。电站建设期间将拉动四川省生产总值超1000亿元,拉动甘孜州地区生产总值超130亿元,为甘孜州财政贡献税费约60亿元,每年可直接带动就业约2万人;电站全部投产后,每年可为甘孜州贡献税费超6亿元。

在两河口水电站建设过程中,雅砻江公司投资121亿元,用于电站周边及电站库区基础设施复建升级,库区老百姓实现了土路到油路、油灯到电灯、水桶到水管的跨越式发展。两河口水电站建设,有力地促进了甘孜地区贫困县脱贫摘帽奔小康、经济社会可持续发展以及乡村振兴。普巴绒乡甲德村党支部书记桑珠对此深有体会。他说:“我是两河口电站移民,电站就建在我们家门口。我们的路修好了,电通了,新房也住进去了。现在我们在家门口就能务工就业,生活一天比一天好!”

毋庸置疑,两河口水电站的开发建设对积累国内外,尤其是我国涉藏地区水电、铁路、公路等基础设施项目设计、施工、监理、征地移民、和谐共建等经验具有重要意义。雅砻江流域水电开发有限公司党委书记、董事长祁宁春表示,未来雅砻江公司将凭借“一个主体开发一条江”、多能互补优势显著、调节能力优越、基础条件坚实等优势,加快项目开发,全力推进雅砻江流域水风光互补绿色清洁可再生能源示范基地建设,为我国“双碳”目标的实现贡献雅砻江力量。

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