登顶世界水电“珠峰”

◎本报记者 何 亮

【新时代新征程新伟业】

金沙江，滔滔江水，奔流不息。

一江之隔，左边是天府之国，右边是彩云之南。这里是我国最大的清洁能源走廊——白鹤滩水电站，这座“超级工程”震撼着世界。

12月20日，白鹤滩水电站16台百万千瓦水轮发电机组全部投产发电，金沙江上的巨闸，让奔涌的江水依照科学规划，转化成强大的绿色电能。

底气，源于创新能力节节攀升

全长3464千米，落差约5100米，成就了金沙江1.12亿千瓦的水能资源理论蕴藏量。其中金沙江下游河段是我国水能资源最集中、规模最大的水电能源基地，白鹤滩水电站就是金沙江下游河段上四座梯级电站的第二级。

当白鹤滩水电站的大坝被浇筑到顶，水头高达200米、大落差、大流量的水能资源清晰浮现，世界首批单机容量百万千瓦水电机组的全新舞台搭建完成。

“只有大容量机组，才能更加适应工程条件，充分发挥工程效益，更加合理高效地利用水资源。”三峡集团机电专业总工程师张成平说。

放眼全球，百万千瓦水电机组尚无先例，为何中国水电人敢于提出白鹤滩百万千瓦机组的设想？底气，源于我国水轮发电机制造水平和创新能力的节节攀升。

三峡工程建设之前，我国水电发电机组的设计制造水平停留在30万千瓦。无论是机组容量，还是机组本身的品质，都远远落后国际先进水平，较发达国家差距至少30年。

当时，中国长江三峡工程开发总公司（三峡集团前身）联合哈尔滨电气、东方电气等央企，开展70万千瓦机组科技攻关。经过引进消化吸收再创新，国产70万千瓦机组很快在三峡右岸电站初露锋芒，具备和发达国家同台竞技的能力。

此后，三峡集团转战金沙江，国产化机组设计制造水平不断刷新纪录。溪洛渡水电站77万千瓦机组、向家坝水电站80万千瓦机组成功投产，国产机组距离100万千瓦的梦想越来越近。

如果说白鹤滩坝址的水能条件给了百万千瓦机组“天时”与“地利”，那么以三峡工程为代表的中国水电人稳扎稳打的技术积累和创新突破，则是圆梦的最后一块拼图。

实力，来自科技攻关屡次突破

“研制百万千瓦级水轮发电机组，难度系数成倍放大。”三峡集团白鹤滩建设部副主任康永林告诉记者，“这是新材料、新工艺、新设备和新技术的全面研发与应用。”

机组容量越大，对原材料性能要求就越高，对制造安装工艺水平的要求也越高。国产化机组容量提升，也为重大装备全产业链发展带来了契机。

转轮是水轮发电机组的“心脏”，决定着机组能量转换效率，是机组中设计与研制难度最大的部位。

在距离白鹤滩一千公里外的四川德阳，白鹤滩左岸机组生产厂商东方电机的研究试验中心里，摆放着20多个百万千瓦机组转轮模型。“为了制造出最适合白鹤滩的转轮，我们研制出20多个形制各异的转轮模型，每一个模型都要在东方电机的水轮机试验平台中进行真实模式和运行数据对比。”东方电机研究试验中心高级工程师刘德民介绍说。

经过优中选优，最终只有一个模型被选中，等比放大后成为了白鹤滩左岸机组的转轮。刘德民告诉记者，每一个模型都价值不菲，它的背后隐藏着水电装备的创新突破。“正是通过这些模型，我们得到了科学详实的模拟数据，为转轮顺利生产奠定了基础。”

2021年6月28日，白鹤滩首批百万千瓦水电机组投产发电。但是围绕着百万千瓦水电机组的科技攻关远没有停止。2022年12月，在最后一台机组投产前夕，白鹤滩又传来好消息：9号机组的水轮机调速系统成功用上国产控制中枢，并完成了并网试验的考验，实现了百万千瓦机组调速系统核心控制器国产化。

党的二十大报告提出，以国家战略需求为导向，聚集力量进行原创性引领性科技攻关，坚决打赢关键核心技术攻坚战。如今，建设白鹤滩水电站的梦想已经全部实现，世界最大清洁能源走廊矗立在大江之上，中国水电人用创新驱动引领着世界水电发展，为建设新型能源体系、保障国家能源安全、实现“双碳”目标提供有力支撑。