高山峽谷間，曾經(jīng)湍急的河流變成了平靜的湖泊，大壩穩(wěn)穩(wěn)鑲嵌在狹窄陡峭的山壁中間。大壩里面，工作人員正緊張忙碌著。近日，世界第七大水電站——烏東德水電站12號水輪發(fā)電機組轉(zhuǎn)子成功吊裝，電站最后一臺機組進入總裝階段。自開工建設(shè)以來，這座電站創(chuàng)造了多項世界之“最”，為我國“西電東送”、長江防洪、清潔能源崛起持續(xù)發(fā)揮重要支撐。
中國清潔能源建設(shè)又一里程碑
金沙江是我國最大的水電基地，全長約3500公里，占長江干流總落差的95%，技術(shù)可開發(fā)水能資源達1.2億千瓦，水電富集程度居世界前列。
金沙江下游山高谷深，水流湍急，地形復(fù)雜險峻，三峽集團布局建設(shè)烏東德、白鶴灘、溪洛渡、向家壩四座巨型水電站，規(guī)劃裝機容量4646萬千瓦，多年平均發(fā)電量1934.53億千瓦時，相當(dāng)于兩個三峽工程。梯級水電站以發(fā)電為主，兼具防洪、促進地方經(jīng)濟社會發(fā)展、改善航運等綜合效益。
烏東德水電站位于四川省會東縣和云南省祿勸縣交界的金沙江干流河道上，是四個水電梯級的第一梯級，總裝機容量1020萬千瓦。2010年，預(yù)可行性研究報告通過審查，國家發(fā)改委同意開展電站建設(shè)前期工作。
籌備工作隨即展開，籌備組與設(shè)計單位一起對工程技術(shù)、經(jīng)濟、工期等逐項論證，對施工總布局進行優(yōu)化。通水、通電、通路、通電訊、場地平整“四通一平”建設(shè)快速推進。
截至2015年12月，施工區(qū)場內(nèi)主干道路形成，從昆明市區(qū)到工地由7小時變?yōu)?小時；供水、供電、通訊全部建設(shè)到位；辦公生活營地和各類生產(chǎn)廠區(qū)投入運行。“四通一平”有序開展，導(dǎo)流洞也穩(wěn)步推進。2014年12月，首批四條導(dǎo)流洞完成過流。
對比國內(nèi)同類電站，烏東德水電站的可研工作結(jié)束得最早，且前期設(shè)計與后期施工基本無偏差。
2015年12月，烏東德水電站核準(zhǔn)開工，工程建設(shè)正式拉開大幕。在炎熱的金沙江河谷，大壩修筑、地下廠房開挖馬不停蹄。
2019年12月16日，地下廠房進入重大建設(shè)階段——機組最重要組件、重達2100噸的首臺轉(zhuǎn)子成功吊裝。隨后，第二臺、第三臺、第四臺轉(zhuǎn)子陸續(xù)吊裝到位。2020年5月4日，270米高的大壩全線澆筑到頂。2020年6月29日，首批機組投產(chǎn)發(fā)電，烏東德水電站成為中國清潔能源建設(shè)又一里程碑。
創(chuàng)造多項世界之“最”
水電站的眾多工程中，大壩尤為引人矚目。烏東德水電站選址在金沙江下游一段非常狹窄的河段，最適合修建特高拱壩，同時也面臨復(fù)雜地質(zhì)條件和惡劣氣候環(huán)境的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。
從遠處看，這座矗立在金沙江上高270米、壩頂弧長326.95米的混凝土雙曲拱壩氣勢恢宏，蔚為壯觀。拱壩的厚薄通常以壩底厚度和最大壩高之比，即厚高比來衡量。烏東德水電站大壩的厚高比為0.19，是目前世界上建成的最薄的300米級特高拱壩。和以三峽大壩為代表的重力壩相比，烏東德大壩高拱壩的結(jié)構(gòu)、受力情況更復(fù)雜，是全世界公認(rèn)的復(fù)雜建筑物。
大壩建設(shè)中，預(yù)防裂縫是重中之重。溫度過高會使混凝土開裂，即使是非常細小的裂紋也會威脅大壩安全，越薄的大壩，裂縫潛在危害越大。
烏東德水電站所在的干熱河谷地帶，炎熱干燥，夏天氣溫達40多度。有沒有辦法讓混凝土始終保持低溫？
為解決混凝土溫控防裂這一世界級難題，大壩全壩采用低熱水泥混凝土澆筑，開創(chuàng)了世界水壩建造史上一道先河。低熱水泥發(fā)熱量低，能顯著降低混凝土最高溫度，有效防止大壩溫度裂縫發(fā)生。
大壩建設(shè)過程中，混凝土內(nèi)溫監(jiān)測數(shù)據(jù)806萬余條，冷卻通水?dāng)?shù)據(jù)439萬余條，盯倉記錄16萬余條……烏東德大壩被譽為世界上“最聰明”的大壩之一，展示著中國筑壩技術(shù)智能建造的最高水準(zhǔn)。
最大日發(fā)電量超過1億度
除了巍峨的大壩，更多建筑隱藏在山體中。
烏東德水電站地下電站主廠房，安裝有12臺85萬千瓦的水輪發(fā)電機組。施工人員在山體中開挖了長333米、寬32.5米、高89.8米的巨大主廠房。高度相當(dāng)于近30層樓高，打破了地下電站主廠房開挖高度的世界紀(jì)錄。
電站建成后，湍急河流變成巨型湖泊，不僅蓄積起巨大的電力源泉，同時兼?zhèn)鋸姶蟮姆篮楣δ埽陂L江上游筑起一道安全防護墻，2020年汛期全力攔蓄洪水，馳援長江流域防汛抗洪。
首批機組投產(chǎn)發(fā)電后，烏東德水電站進入邊建設(shè)邊運行階段，2020年下半年就投產(chǎn)8臺85萬千瓦機組。
烏東德水力發(fā)電廠廠長王金濤介紹，電站強化設(shè)備設(shè)施運維管理、加大出力，每天保證5臺至6臺機組發(fā)電運行，最大日發(fā)電量超過1億度。
截至3月22日，已投產(chǎn)的8臺機組運行狀態(tài)良好，已累計發(fā)電188億千瓦時。
“電機轉(zhuǎn)子吊裝是工程建設(shè)的重要節(jié)點。”烏東德機電項目負責(zé)人王獻奇說，隨著最后一臺即12號機組轉(zhuǎn)子成功吊裝，他們將從高強度安裝向機組總裝全面轉(zhuǎn)序。
按照計劃，烏東德水電站將于2021年7月實現(xiàn)全部機組投產(chǎn)發(fā)電。全部機組投產(chǎn)后將成為南方電網(wǎng)供電范圍內(nèi)調(diào)管的最大水電站，有效緩解當(dāng)前廣東電力供需趨緊局面，進一步加大粵港澳大灣區(qū)清潔低碳電力供應(yīng)比例，為粵港澳大灣區(qū)經(jīng)濟社會高質(zhì)量發(fā)展提供綠色能源保障。每年可替代標(biāo)煤消耗1220萬噸，減少二氧化碳3050萬噸、二氧化硫10.4萬噸的排放，不僅可以緩解受電地區(qū)能源短缺局面，還能大幅減輕環(huán)境污染。