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金沙江上游探路水风光一体化开发
2024年03月08日 13:56 来源:中新网四川 编辑:韩金雨

  中新网四川新闻3月8日电 (王利文 汤雁 邓冰清)高原三月天,冰雪消融,滔滔金沙江水沿着高差达千米高山峡谷,奔腾而下。位于四川甘孜与西藏昌都交界的金沙江上游,是青藏高原东南部高寒高海拔横断山区、国家“西电东送”接续基地,地质、气候条件复杂,远离负荷中心,开发成本高昂,清洁能源开发面临诸多困难。一批批水电人心怀水电强国梦,接过前辈的“接力棒”,一头扎进金沙江上游的深山峡谷中,把汹涌澎湃的江水转化为造福人民的绿色能源。

  如今,从零起步的单纯水电流域一跃而起,一个超5000万千瓦的国家水风光一体化示范基地初具规模。金沙江上游清洁能源基地何以勇立潮头?

西藏首个百万千瓦级电站苏洼龙水电站。代麒麟 摄
西藏首个百万千瓦级电站苏洼龙水电站。代麒麟 摄

  “战略思维” 实现水风光一体化示范基地重大突破

  “开发之初国家电力供应相对饱和,水电开发处于低潮、风光电发展前景不明。”谈起基地开发过程,华电金沙江上游水电开发有限公司董事长胡贵良很是感慨,流域规划之初就根植一体化清洁低碳开发理念,将发展融入构建清洁低碳、安全高效现代能源体系的战略全局。

  2014年至2024年,随着金沙江上游清洁能源高质量发展取得一个又一个新突破,一项项规划蓝图落地变为现实。从2015到2019年,4级水电连续核准开工;2022年,苏洼龙水电站全容量投产发电;2023年流域在建水电装机容量达581.6万千瓦,成为中国当前在建规模最大的流域水电项目;同年,金上至湖北直流输电工程开工建设,成为中国首条进入西藏的特高压直流输电通道,也是世界首条大容量水光互补的纯清洁能源跨区域外送直流通道。在建光伏330万千瓦,其中西藏自治区180万千瓦昂多项目是目前全球在建单体规模最大的山地光伏项目。

  金沙江上游清洁能源基地已由原规划近1000万千瓦的水电基地,蜕变成远期总规模超5000万千瓦的国家水风光一体化示范基地,成为国家加快规划建设新型能源体系、维护能源安全的重大项目,在提供能源保障、实现“双碳”目标贡献绿色价值、为国民经济增长增添动力等方面,持续发力。

  “绣花功夫” 创建国家优质工程和精品工程

  从上游正在建设的岗托水电站坝址沿江而下,叶巴滩、拉哇、巴塘、苏洼龙等地处横断山脉腹地水电站连点成线。高原气候地形条件复杂,建设难度不亚于世界巨型水电站。为这幅水风光一体化画卷“穿针引线”,时刻考验金沙江上游建设者的“绣花功夫”。

  在位于四川甘孜的拉哇水电站地下2号溢洪洞内,浇筑成型的混凝土墙经冷水管喷淋几秒后逐渐变成了一面光滑锃亮的“镜子”。拉哇水电站混凝土面板堆石坝最大坝高239米,为世界水电工程同类型最高坝。独特的地理环境导致地下洞室岩石破碎,部分洞室断面大、坡度大,给浇筑带来诸多困难。如何浇出质量过硬的混凝土,确保运行期洞室能承受住过水时产生的巨大水压和摩擦力,是拉哇水电站必须克服的难题。

  “‘镜面’混凝土除了美化洞室之外,对过水隧洞而言,还是确保抗冲耐磨、安全运行的必要条件。”拉哇水电站副总工程师罗文君表示,为确保在拉哇水电站地下洞室建成光滑平整、耐用抗磨的洞室壁,他们在混凝土选择、配合比、拌合、运输及浇筑温控等各个环节下足功夫。

  溢洪洞外的建设现场,一个个数字化施工场景让人称奇:运输车在自动化加水系统前实现加水,无人碾压机在仓面碾压施工,运输系统跟踪着车辆运输情况……“我们建立了从施工进度,坝料的运输、加水、摊铺、碾压以及将来的面板施工的全过程监控系统,实现了大坝施工过程智能感知、分析、反馈控制和智能无人驾驶碾压机群协同作业,推动中国高土石坝填筑进入无人驾驶时代。”拉哇水电站总工程师田应辉介绍,拉哇水电站智能大坝系统有一个可爱的名字——拉哇云。

  为打造精品工程,金沙江上游正以“绣花功夫”构建目标导向的管理机制。对承包商进行年度综合考核并完善工程建设综合考核奖励机制,此外还建立质监总站现场驻站质量验收和考评机制,调动各方积极性的同时,进一步确保工程安全质量。

  随着精品工程建设成效进一步显现,金沙江上游捷报频传:绿色发展成果亮相第十届中国慈展会和第二十五届高交会,水土保持工作连续两年在长江流域作典型交流。近日,中国安装协会公布年度首批中国安装优质工程奖入选名单,苏洼龙水电站机电设备安装工程入选,成为284项入选工程中唯一一项水电项目。该奖项的获得,标志着苏洼龙水电站安装工程技术水平达到了国内领先水平。

  “产学研联合” 攻克世界级水电工程技术难题

  在推进清洁能源项目开发建设过程中,金沙江上游清洁能源基地通过积极整合创新资源,加大科技创新力度,加强科技成果转化应用,加快数字化转型发展,开展科技攻关,一批世界级技术难题逐步得到解决。

叶巴滩水电站开展科技攻关,首次实现高海拔地区混凝土坝无间断浇筑。王婕 摄
叶巴滩水电站开展科技攻关,首次实现高海拔地区混凝土坝无间断浇筑。王婕 摄

  隆冬时节,海拔3000米的叶巴滩水电站最低气温达零下24摄氏度。这里冬季施工期长达7个月,昼夜温差最大有37摄氏度。在这样的环境下建设“无缝大坝”,用43个月持续不断地浇筑混凝土251万立方米,在过去简直是天方夜谭。

  而现在,科研团队创新技术给大坝搭起“空调屋”、盖上“保温被”,叶巴滩电站成功首次在高寒高海拔地区实现冬季大坝混凝土不间断施工。随着4台30吨重的平移式缆机不间断输送浇筑所用的混凝土,这个最大坝高217米、居世界前十的混凝土双曲拱坝,已上升超百米。目前,坝体在金上人的精心呵护下,没有出现一条温度裂缝。

  2023年12月,基于此工程的科技创新项目荣获中国大坝工程学会科技进步一等奖、中国电力企业联合会电力科技创新一等奖。

  “金上有几项世界级工程,除了叶巴滩电站外,拉哇电站正在深基坑窄河谷建设水电领域超高面板堆石坝,这些世界级难题的攻克,也为我国藏东南后续巨型水电项目建设作了重要的技术探索与储备。”华电金上公司总经理陈忠勇说。

  拉哇水电站处在强震区、窄河谷,偏偏坝址河道有超过70米的深厚覆盖层软基,其中50多米是堰塞湖沉积的淤泥。要在上面建设239米高的面板堆石坝,还要抗震设防九度,就相当于“豆腐上建高楼”,全世界没有先例可以借鉴。

  为此,华电金上公司联合多位院士开展深厚湖相沉积覆盖层高围堰稳定控制关键技术及应用研究论证,研发了大直径超深振冲碎石桩和抽降水井相结合的地基稳定加固技术。2021年完成围堰地基处理振冲碎石桩施工,最大施工深度达71.63米,打破世界纪录;2023年6月提前完成基坑开挖,启动大坝填筑。复杂条件大型水电工程关键技术研究与应用,解决了拉哇电站130米高围堰体抗滑、变形和渗透稳定控制难题,使得电站总工期较可研阶段提前一年半。

  无独有偶,课题《水电基地可再生能源协同开发与运行关键技术研究》成功申报国家“十四五”能源领域“揭榜挂帅”项目,金沙江上游再次走在国家一体化基地建设攻关最前沿。2023年,11项各级科技进步奖、10项授权各类专利、2项国家重大科技专项在这里诞生。随着一批重大科研成果得到工程实践检验,科技创新能力将不断提升,为构建新型电力系统提供有力的科技支撑。

  “为环保让路” 助力金沙江上游绿色发展

  在水电开发过程中,保留一定的自然河段是鱼类资源保护的重要措施。为让鱼的“家园”得到最大程度保护,金沙江上游开展全流域生态监测,摸清鱼类产卵场、索饵场、越冬场等鱼类主要栖息地,规划鱼类栖息保护区,由此在流域规划阶段,就创造了我国水电开发与生态保护相协调的“金上模式”。

建成长江第一级鱼类增殖站,流域累计放流鱼苗400余万尾。蒋裕蝶 摄
建成长江第一级鱼类增殖站,流域累计放流鱼苗400余万尾。蒋裕蝶 摄

  在巴塘水电站,为减缓对金沙江干流鱼类栖息地的影响,电站主动增加投资,将预可研阶段推荐的坝轴线上移160米,成为水电工程为生态环保让路的典范。2020年,联合国生物多样性峰会中方立场文件中,“金沙江支流下游53公里河段作为栖息地进行保护,减缓工程实施对水生生态环境的不利影响”成为中国企业主动履行环境保护社会责任的典型案例。

  鱼类增殖放流是补偿河段鱼类资源的主要手段。金沙江上游河段生活有长丝裂腹鱼、短须裂腹鱼等珍稀特有鱼类。清洁能源基地开发建设的过程中,配套鱼类增殖放流站均于截流前投运。其中,长江第一级鱼类增殖站、西藏最大的鱼类增殖站应运而生,水电站与相关高校和科研机构合作,解决了“收集保存-驯养繁殖-苗种培育-标记放流”全过程养殖技术难题。目前,400多万尾健康生长的鱼儿,回归到金沙江。

  针对大坝对上下游鱼类阻隔的影响,该流域开设了被誉为“鱼电梯”的升鱼机与集运鱼系统,成为长江流域第一套升鱼机、集运鱼船联合过鱼系统,在苏洼龙水电站实现过鱼与发电同步。

  “水电站建设中保护金沙江生态,就像是在河谷中绣花,各项工程要精细,慎之又慎。”胡贵良介绍,在“生态优先、绿色发展”环保理念的指引下,金沙江上游在绿色发展方面下足了功夫。

  走进海拔超4000米的西藏昌都芒康县昂多光伏项目和贡觉县的拉妥光伏项目所在地,碎石铺垫的泥结石进场路,一块块厚厚的方形草皮在路旁被整整齐齐地码放。

  “项目推进的一大难点就是要在艰苦的自然环境中,满足接近严苛的生态环保要求。”项目负责人杜中秋说,为了保护青藏高原脆弱的水土,项目采用这种原始的渗水透气的铺路方式。而从施工地上一方一方剥离下来的草皮,被精心养护起来,施工结束后将原样铺回去。

  除此之外,项目采用造价较高、后续可拆卸的螺旋钢桩的方案。进行打桩施工时,履带式打桩机所过之地必须由人工提前使用棕榈垫等耐压物进行铺垫,同时在履带上增加橡胶覆盖,以降低压强,最大限度地保护高原草甸。

  据了解,该流域在建电站生态环保总投资额约42.4亿元,流域干支流保护的天然河段达到518公里。待该流域7级水电站全面建成后,年发电量超420亿千瓦时,每年可减少标煤消耗约1700万吨、减少二氧化碳排放约4200万吨,为服务构建新型电力系统和助力国家实现“双碳”目标作出积极贡献。

  履行社会责任 绘就乡村振兴“新画卷”

  高山峡谷中,随着金沙江上游清洁能源基地建设,沿江两岸民生设施得到极大改善。来到西藏自治区昌都市芒康县索多西乡,这个曾经的贫困乡焕然一新。土坯房变成了藏式小洋楼,家家户户用上了自来水,干净平整的大马路直通家门口,门前坡上的格桑花次第盛开,昭示着过去经常发生的水土流失也得到了有效控制……

  “我们这里出行、医疗、教育条件一天比一天好,大家可以就近务工,也可以开餐馆、开民宿、卖特产,日子发生了翻天覆地的变化。”昂旺卓玛家世世代代生活在索多西乡,为减轻家里的负担,她曾主动放弃求学机会。

  2018年,30名像昂旺卓玛这样的贫困生通过“三定培养”,进入四川水利职业技术学院学习,顺利完成学业后,再定向录用到家乡附近的华电金上公司电站工作。“我现在每个月都能领到1万元的工资,不止我和我的同学,乡亲们都很感激我们公司。”昂旺卓玛说。

投资新建复建连接川藏两省区的金沙江大桥7座。 陈秋月 摄
投资新建复建连接川藏两省区的金沙江大桥7座。 陈秋月 摄

  通过建立地企共建的开发新模式,负责该流域清洁能源建设的华电金上公司与地方合作推进项目开发,积极履行社会责任。该公司先后投资45亿元,新建复建跨江大桥7座、交通公路258公里;对口帮扶稻城县尼公村乡村振兴,助力当地发展“光伏+牦牛生态养殖”产业格局。2023年,该清洁能源基地首批330万千瓦光伏项目主体工程施工大规模铺开,吸纳了约1000名当地民众参工参建,租赁当地运输车辆、工程机械设备等,促进村民增收约2500万元,为地方增加产值超4000万元。

  奉献清洁能源,创造美好生活,一桩桩事迹是金沙江上游清洁能源建设项目造福民众的缩影。民众在项目建设中真正受益,形成了地企齐心协力推进基地开发建设的良好氛围。

  如今,华电金上公司正在加速推进常规水电开发,建设全球在建单体规模最大的山地可再生能源项目,装机450万千瓦的全球最大抽水蓄能电站也在有序筹备之中。

全球在建单体规模最大的光伏项目芒康昂多光伏电站。姚航 摄
全球在建单体规模最大的光伏项目芒康昂多光伏电站。姚航 摄

  为深入推进国家水风光一体化示范基地建设,不久前的四川两会上,作为四川省政协委员的胡贵良针对基地所在地特高压网架薄弱与电源不配套现状提出建议:按照适度超前原则,加快规划建设一体化基地配套送出工程。

  “送出工程是基地顺利开发的重要支撑保障,推动其早日建成见效有助于加强省间互济、满足中长期四川经济社会发展和成渝地区双城经济圈建设对清洁能源的需求。”胡贵良表示,四川一方面要加快开展基地送出工程研究论证及建设投运,另一方面要加强对资源富集的甘孜州、阿坝州等地特高压网架优化完善,助力当地清洁能源资源优势尽早转化为高质量发展优势。

  又是一年春来到,金沙江滚滚向前。金沙江上游距离建成国家水风光一体化示范基地梦想,又前进了一步。(完)

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