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金沙水電的“中國智造”之路

　　本網訊（向珊）2020年6月28日，習近平總書記對金沙江烏東德水電站首批機組投產發電作出重要指示，強調“堅持新發展理念，勇攀科技新高峰”。

　　一年后，習近平總書記在致金沙江白鶴灘水電站首批機組投產發電的賀信中指出，要為實現碳達峰、碳中和目標，促進經濟社會發展全面綠色轉型作出更大貢獻。

　　聲聲囑托，如江流奔涌，在金沙江峽谷間匯聚成不竭的精神動力，引領三峽人在烏東德、白鶴灘、溪洛渡、向家壩四座電站發起一場又一場接續攀登世界水電科技新高峰的系列實踐。

水電裝備攀“珠峰”

　　金沙江的激流與三峽的浩蕩本是同源水，在不同峽谷譜寫出相似的能量篇章。

　　2003年，三峽電站70萬千瓦機組將江流轉為電流的初章落定。緊隨西部大開發號角，三峽集團溯流而上，吹響金沙江下游梯級巨型水電站滾動開發的沖鋒號。

　　攀枝花至宜賓，783公里河道、729米落差，被認為是我國規模最大、最集中的水電能源基地之一。

　　轉戰金沙江，中國水電裝備迎來“三級跳”：單機容量從三峽工程70萬千瓦、溪洛渡77萬千瓦，到向家壩80萬千瓦，再到白鶴灘全球最大100萬千瓦——鋼鐵心臟次第起搏，推動水電重大裝備實現了從“中國制造”到“中國創造”的飛躍。

▲世界首臺100萬千瓦水輪發電機組的轉輪成功吊裝（資料圖片）

　　“三級跳”絕非偶然，其背后是三峽、溪洛渡、向家壩等工程為百萬千瓦機組國產化奠定的堅實基石：

　　三峽右岸電站，工程師大膽采用定轉子全空氣通風冷卻技術，相比水內冷技術，工藝簡單，故障率低，便于維護；溪洛渡水電站，成功攻克200米水頭段水輪機關鍵技術，效率、空化、穩定性等綜合性能優良；

　　三峽左岸機組蝸殼曾依賴進口600兆帕高強鋼。三峽集團組織鞍鋼、寶武等協同攻關，三峽右岸電站終用上國產化鋼材；烏東德水電站，應用于機組蝸殼的國產化高強鋼首次達800兆帕級；繼續突破，白鶴灘水電站，百萬千瓦機組所需的高強度磁軛鋼板、抗撕裂厚鋼板、高等級硅鋼片等關鍵材料全部國產化。

　　攀登，永無止境。從橋機、母線、大型變壓器，到調速系統、勵磁系統、監控系統……中國水電裝備全產業鏈不斷升級，為世界“水電珠峰”的登頂提供了澎湃助力。

　　攀登路上，中國“智”造同樣在金沙江寫下新篇。

　　溪洛渡水電站開創高拱壩智能化建造先河，“大壩智能化建設管理系統平臺”成為行業標桿。烏東德與白鶴灘則傳承發展，將智能建造技術推向新高度：上萬支精密傳感器如同“神經網絡”，實時感知大壩“脈動”；工程師們充分發揮“產學研用”協同創新的作用，研發應用智能溫控、多維進度仿真、全生命周期性態仿真分析等技術，實現了全面感知、真實分析、實時控制和持續優化決策，建成了“無縫大壩”和精品工程，打造了水工建造史上最“聰明”的工程杰作。

　　

重器裝上“智慧腦”

　　重器落成，水輪飛轉，一場新的技術革命也悄然開啟。

　　在烏東德水電站中控室，工程師輕點按鈕，“監控系統一鍵開導葉排水”功能瞬間啟動，原本依賴人工分步執行的復雜流程被計算機監控系統接管，僅需15分鐘，就可自動完成開關導葉、水輪發電機輔助設備啟停等12步流程。

　　這便是電站機組檢修排水工作，單臺機組排水量高達8萬立方米左右。傳統人工作業需2名工作人員花費1—2小時，開展多達70余項操作才能完成。如今不僅大幅提速，更憑借設備精準聯動和智能響應，規避了人為失誤風險，提高了機組等效可用系數。

　　在白鶴灘電站，新上線的“兩票智能管控系統”，正用算法為傳統安全基石——“工作票”和“操作票”注入新動能。

▲白鶴灘水電站（資料圖片）

　　這套系統融合大數據、視頻識別等前沿技術，將安全管控點、安全措施見證點、圍欄標識確認點以及現場遠程雙認證等關鍵環節集成到流程中。它能智能處理多模式工作票預約、自動識別角色并校核權限、即時登記歸檔設備操作信息、快速在線核查安全措施執行效果等，全方位筑牢電力安全生產的數字防線。

　　溪洛渡則迎來一名“新員工”——智能巡檢機器人。

　　溪洛渡水電站擁有超大規模地下洞室群，永久運行期單次巡檢的廊道洞室長度達100余公里。2022年11月，電廠自主研發的廊道智能巡檢系統在大壩廊道和水墊塘廊道進行示范應用，智能巡檢機器人可以實現24小時不間歇作業，巡檢精度達到毫米級，比人眼更能精準察覺隱患點位，極大提高了水電巡檢效率。

　　向家壩的“蛻變”更具里程碑意義。

　　不久前，向家壩電站宣告完成“全系統+全機組+全電站”大規模系統設備升級改造，成為我國“十四五”期間首個達成此目標的巨型水電站。

　　本次改造覆蓋全站核心，8臺80萬千瓦機組控制系統全面更新，全廠輔助系統及關鍵基礎設施同步升級。這不僅是電站自身的提質增效，更標志著我國水電裝備產業鏈在自主可控與智能化運維領域取得關鍵突破。其成功經驗將為全國水電站大規模升級提供示范樣板，對增強電網韌性和保障國家能源安全具有深遠影響。

　　

連珠成串暢綠能

　　激流過千山，電流入萬家。2024年，金沙江下游四座梯級電站總發電量達1955.9億千瓦時，相當于節約標準煤約5900萬噸，減少二氧化碳排放超1.6億噸。

　　然而，這四座“綠色引擎”的價值遠不止發電數字。面對“雙碳”目標下新能源大規模接入帶來的波動性挑戰，它們以總裝機4646萬千瓦的巨型集群規模，成為平衡新能源波動、提供黑啟動支撐、保障電網韌性的核心系統調節器。

　　以烏東德水電站為例，2024年，電站累計完成調峰任務352天，尤其在9月17日，其單日負荷峰谷差約890萬千瓦，這一調節幅度相當于1.5個世界最大抽蓄電站——河北豐寧抽水蓄能電站的滿負荷調節總量（720萬千瓦）。

▲烏東德水電站（資料圖片）

　　當一灣水脈串聯四座電站，更宏大的調度協同便成為可能。

　　水，是這一切的基礎要素。要精準調度，必先“問天測水”。

　　——三峽集團已經建成國內水電行業規模大、功能全面、技術先進的水情遙測系統，通過共建和委托報汛的方式獲取1600多個站點的信息，其監測預報范圍覆蓋長江上游近80%的流域面積，可在10分鐘內完成主要控制站以及控制性水庫的信息收集。

　　機組“健康”狀態，則是協同調度的另一基石。

　　——在長江電力工業互聯網平臺，金沙江下游54臺水電機組及設施設備“健康狀況”一目了然，該平臺賦能梯級電站智能運維、智能檢修、智慧調度、智能決策等全業務場景，大幅提升電站運營效率及運行安全可靠性。

　　統籌這一切的“智慧大腦”，是水資源管理決策支持系統。

　　——它匯聚了基于圖像識別與數據挖掘的相似雨洪預報、高精度河道演進仿真、梯級水庫多目標優化調度策略分析、巨型水庫超短期水位精細化調控等尖端工具，在復雜多變的氣象水文條件下，為協調防洪、發電、航運、生態等多重目標的調度決策提供強大支撐。

　　隨著白鶴灘水電站的全面投產，金沙江下游“水電明珠”串聯成勢，但綠色動能的藍圖，仍在向更廣闊的天地舒展。

　　今年年初，金沙江下游清潔能源基地（“金下基地”）迎來新的里程碑——三峽集團位于云南省的首批270萬千瓦風光基地項目已成功實現全容量并網發電；此前，四川側也完成85萬千瓦的并網裝機規模。

　　為破解高比例新能源消納難題，三峽集團正依托金沙江下游四座梯級電站的強大調節能力，深入推進金下基地水風光一體化工作，未來將深化水風光一體化調控技術研究，構建市場化多能互補協同體系，把西部自然資源優勢轉化為穩定高效的綠色電能，為國家能源安全與“雙碳”目標實現提供關鍵支撐。

　　從巍峨大壩的拔地而起，到百萬機組的極限突破，從大國重器的智慧運維，再到賦能“雙碳”的系統集成……五年砥礪，四座電站淬煉成中國水電引領世界的偉力，召喚著下一次攀峰。

編輯：李雷 高錦濤 盧西奧

發布日期：2025年06月30日