金沙江上崛起另一个“三峡”
金沙江下游两座世界级巨型水电站日前相继实现投产发电。6月30日,18台单机容量770兆瓦、总装机13860兆瓦的溪洛渡电站全部投产;7月10日,8台单机容量800兆瓦、总装机6400兆瓦的向家坝电站全部投产。两大电站装机容量达到20260兆瓦,几乎相当于在金沙江上投产了一个三峡工程(22500兆瓦)。
金沙江下游从上往下依次分布着四个世界级巨型电站——乌东德电站(10200兆瓦)、白鹤滩电站(16000兆瓦)、溪洛渡电站和向家坝电站,共同组成国家“西电东送”的骨干电源电站。特别是溪洛渡电站装机容量在已建水电站中仅次于三峡电站和南美洲的伊泰普电站(14000兆瓦),位居世界第三、中国第二。
溪洛渡和向家坝水电站年均发电量可超过880亿千瓦时,清洁电能通过溪浙、向上特高压直流线路等送往华东、华南、华中地区及川、滇两省,每年可为国家经济社会发展贡献近三万亿元产值。
中国能源建设集团有限公司(简称“中国能建”)旗下的中国葛洲坝集团公司(简称“葛洲坝集团”)、中国电力工程顾问集团公司(简称“中电工程”)等企业在金沙江流域电站建设、机组及金属结构安装、电力输送设计等方面承担着主力军的重任。从2003年进驻溪洛渡、向家坝两座电站开始,中国能建历经十余年时间,在承建了三峡电站65%工程量的基础上,又在金沙江上打造了另一个“三峡”工程。
在世界最大“迷宫”下建起高楼大厦
葛洲坝集团承担着溪洛渡电站右岸4号、5号、6号导流洞、地下电站和左岸9台770兆瓦的机组安装任务,并在向家坝电站中担负大坝主体浇筑、消力池、升船机、混凝土及金属结构埋件施工等建设的重任。
葛洲坝集团向家坝施工局一名施工员介绍说:“向家坝混凝土总量有1600万立方米,葛洲坝集团就完成了其中的1000万立方米。”
在溪洛渡电站中,葛洲坝集团同样创造了多项奇迹。特别是溪洛渡地下洞室群系统在世界已建水电工程中是最大的,仅承建的3条导流洞就有宽18米、高20米的巨大规模。溪洛渡电站分左、右岸地下式布置,分为三大洞室群,即主厂房、主变压室、尾水调压室,电站厂房位于溪洛渡大坝拱端上游山体内,各种施工支、叉洞和场内交通洞四通八达,纵横交错,仅两岸施工支、叉洞加起来就足有500多公里长,堪称世界最大“迷宫”。
在右岸导流洞、左岸地下电站三大洞室大断面开挖施工中,葛洲坝集团采用“分层分区”的施工方法,于2007年顺利完成溪洛渡导流洞的施工任务。在洞挖施工中,葛洲坝集团创造了月洞挖28万立方米的最高纪录,生产效率超过了三峡工程时期的最高水平。地下电站厂房位于长近420米,宽约440米,高近80米的地下洞室中,葛洲坝集团完成了约20层楼高的地下电站建设。主厂房、主变室、尾水调压室犹如一颗颗绚丽夺目的明珠深藏在溪洛渡的巍巍大山之下,18台机组高效运转,辉煌的地下洞室群中传来水轮机持久的轰鸣,非常壮观。
相比三峡工程,溪洛渡电站机组安装具有高水头、高流速、高电压的特点。溪洛渡左岸电站9台机组分两种机型,有一台机组还采用了一种新型的耐高温、高绝缘、低制动转速的弹性金属塑料推力瓦,在我国水电史上尚属首次采用。
葛洲坝集团将巨型水轮机筒阀安装工艺、现场水轮机整体机加工工艺等技术运用到生产中。在溪洛渡电站建设中,葛洲坝集团等单位的建设者先后创下了一个月投产4台、6个月投产12台、12个月投产18台770兆瓦级巨型水轮机组的世界纪录,刷新了单座水电站年度装机投产的世界纪录。目前,2座电站投产的26台机组均实现了“零非停”和“首稳百日”目标,电站装上了强力搏动的“心脏”。
葛洲坝集团承担安装的溪洛渡电站GIL(气体绝缘金属封闭输电线路设备)从地下洞室直通山顶,将山体凿通,通过GIL将电顺利地输送出去,堪称电站“大动脉”。溪洛渡水电站GIL设计有7回线路,共11705米,安装在左、右岸各2个出线竖井内,垂直高差分别达475米和480米,是目前世界线路最长、垂直高差最大的GIL设备。
为电力输送设计出“高速公路”
由中电工程所属的西南电力设计院(简称“西南院”)牵头、中南电力设计院(简称“中南院”)参与设计的溪洛渡右岸电站送电广东±500千伏同塔双回直流输电工程于今年6月24日带满负荷600万千瓦投运成功。该线路起于云南昭通换流站,止于广州从化换流站,途径云南、贵州、广西、广东等,全长1223.8公里,其中991公里为同塔双回架设。从2009年3月至2013年11月,西南院、中南院历时4年圆满完成送电广东主干光通信网络工程联合设计工作。
西南院、华东电力设计院(简称“华东院”)还设计了向家坝-上海±800千伏特高压直流输电工程,2010年7月开始正式投运。向家坝-上海±800千伏特高压直流输电示范工程是我国自主设计和建设的世界上电压等级最高、输送容量最大、输送距离最远、技术水平最先进的高压直流输电工程,创造了多个世界第一。该工程西起四川宜宾复龙换流站,东至上海奉贤换流站,全长约1907公里,最大连续输送功率达720万千瓦。特高压直流输电示范工程投运后,每年可向上海输送320亿千瓦时的清洁电能,最大输送功率约占上海高峰负荷的1/3。
随着金沙江下游电站建设的步伐不断加快,金沙江带来的水电综合效益将日益明显。中国葛洲坝集团三峡建设工程有限公司副总经理、溪洛渡施工局局长程祖刚介绍说:“仅溪洛渡电站年平均输送清洁电力就达571.2亿千瓦时,加上防洪、拦沙和社会经济效益,这是一个了不起的成就。”向家坝电站在灌区工程建成后,将惠及四川宜宾、泸州、自贡、内江4市21个县(区)和云南水富县,解决约350万亩耕地灌溉,同时保障500多万城乡人口的生活用水。葛洲坝集团承建的向家坝垂直升船机工程也将于2016年6月份投入使用,设计通航能力112万吨,将极大地改善金沙江宜宾段以上105公里航道条件,使航道由五级提高至四级。
滚滚金沙江,流动的是强大的中国经济推动力。程祖刚说:“白鹤滩和乌东德电站正在紧张建设中,尤其是白鹤滩电站,其装机容量、地下洞室群规模等又刷新了世界纪录,如何更好地继承在溪洛渡、向家坝电站施工经验,做好剩余两个电站的建设是摆在我们面前的一个大课题。”展望未来,中国能建的建设者们正以更加高昂的斗志,为实现金沙江“水电梦”争做贡献。