理论教育 水力发电领域的自主创新技术

水力发电领域的自主创新技术

时间:2023-05-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:2017年8月,装机规模世界第二大、在建规模世界第一大水电站——中国三峡集团白鹤滩水电站主体工程全面开始建设。根据规划,白鹤滩水电站大坝将于2021年5月下闸蓄水,同年首批机组投产发电,全部机组将于2022年底建成投产。白鹤滩是国内首个纯国产机组的大型水电站,100万kW水电机组在世界上也属于大容量的高端产品,超出现有技术水平和规范,世界范围内都无现成经验可借鉴。

水力发电领域的自主创新技术

水力发电的基本原理是利用水位落差,配合水轮发电机产生电力,也就是利用水的位能转为水轮的机械能,再以机械能推动发电机,而得到电力。水电是清洁能源,可再生、无污染、运行费用低,便于进行电力调峰,有利于提高资源利用率和经济社会的综合效益。在地球传统能源日益紧张的情况下,世界各国普遍优先开发水电,大力利用水能资源。中国不论是已探明的水能资源储量,还是可能开发的水能资源,都居世界第一位。水电作为可再生的清洁能源,在我国能源发展史中占有极其重要的地位,支撑着经济社会的可持续发展

2017年8月,装机规模世界第二大、在建规模世界第一大水电站——中国三峡集团白鹤滩水电站主体工程全面开始建设。目前,向家坝和溪洛渡水电站都采用了技术已经成熟的70万kW级巨型水轮机组,这是目前全世界单机容量最大的机组群。然而,还有一个高点等待人们去征服,那就是“百万机组”。从三峡到向家坝电站,再到白鹤滩,增加的不仅是容量,更需要高精尖的技术作支撑。这证明中国不仅在建坝规模上领先世界,技术制造也已进入引领的阶段。根据规划,白鹤滩水电站大坝将于2021年5月下闸蓄水,同年首批机组投产发电,全部机组将于2022年底建成投产。届时,16台“超级机组”将世界水电带入“百万单机时代”。

白鹤滩是国内首个纯国产机组的大型水电站,100万kW水电机组在世界上也属于大容量的高端产品,超出现有技术水平和规范,世界范围内都无现成经验可借鉴。三峡集团在重大装备科研、设计和制造、安装和运行链条中分层次有步骤地稳步推进国产化,已在机组设备、高压电气设备、辅助设备乃至基础材料研制上取得了重要成果。(www.daowen.com)

混凝土现场浇筑入仓后体积膨胀,遇寒又会收缩,热胀冷缩后,致使大坝产生温度裂缝,因此有“无坝不裂”的说法。白鹤滩全坝使用低热水泥混凝土,这在世界上还是第一次。美国的胡佛大坝虽使用低热水泥,但其占比只有40%左右。为了从源头上解决大坝的温度裂缝问题,三峡工程应用了中热水泥,白鹤滩大坝采用了性能更优的低热水泥,其水化热比中热水泥低15%,后期强度性能优于中热水泥,并能减少后期冷却手段,以降低成本,只要措施得当,大坝将不会产生温度裂缝。

在白鹤滩水电站监控工作人员的手机上,都会有一个名叫“白鹤滩智能通水2.0温控平台”的APP。这个APP是由清华大学和三峡集团共同研制的智能通水成套装备和移动实时软件平台,通过在新浇筑混凝土坝块和水管中安装数字温度传感器,实时测量混凝土温度和进出水温。点开手机,工程进度和各种参数尽在掌握。在冷却水管中还安装温度、流量、开度和一体流温集成控制装置,因此还可以实现动态智能控制。大坝埋设了成千上万的传感器,我们利用数字技术进行大坝全生命周期工作性态监控。生产施工数据都会被采集和分析,从而实现了施工质量全过程的在线实时监控和预报、预警及智能控制,可以根据实际情况调整施工方案,从而做到全面感知、真实分析、实时控制。

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