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金沙江白鶴灘水電站問鼎工程界“諾貝爾獎”！

來源：哈爾濱電氣集團有限公司

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發(fā)布時間：2023-10-25

        菲迪克是全球工程咨詢行業(yè)權(quán)威性的國際非政府組織，制定行業(yè)的國際標(biāo)準(zhǔn)，代表行業(yè)的最高水平。2013年，菲迪克成立百年之際，按照“質(zhì)量、廉潔、可持續(xù)管理”的核心原則，首次評選“百年工程項目獎”，此后每年都在全球范圍內(nèi)評選表彰一批對世界經(jīng)濟社會發(fā)展具有突出作用的工程項目。

        2023年度菲迪克工程項目獎設(shè)立“卓越獎”“杰出獎”和“優(yōu)秀獎”三個等次，并依據(jù)項目體量進行了分類。白鶴灘水電站榮獲本年度最高等獎次——卓越工程項目獎，也是四個獲此殊榮的項目中唯一的水電工程。 

        白鶴灘水電站是實施“西電東送”的國家重大工程，位于四川省寧南縣和云南省巧家縣境內(nèi)，裝機規(guī)模1600萬千瓦，是僅次于三峽工程的世界第二大水電站。電站開發(fā)任務(wù)以發(fā)電為主，兼顧防洪、航運，并促進地方經(jīng)濟社會發(fā)展。哈電集團作為水電站右岸8臺百萬機組的主機供貨商，在中國三峽集團的統(tǒng)一組織下，與參建各方一道，成功打造出一張新的國家水電名片，夯實了中國水電引領(lǐng)者地位。
        白鶴灘水電站是當(dāng)今世界技術(shù)難度最大的水電工程，主要技術(shù)指標(biāo)創(chuàng)下六項世界第一：水輪發(fā)電機單機容量為百萬千瓦世界第一，地下洞室群規(guī)模世界第一，圓筒式尾水調(diào)壓室規(guī)模世界第一，300米級高拱壩抗震參數(shù)世界第一，無壓泄洪洞群規(guī)模世界第一，首次全壩使用低熱水泥混凝土。白鶴灘水電站建設(shè)填補了眾多技術(shù)空白，推動中國水電行業(yè)勘測、設(shè)計、制造、施工、管理水平取得全方位提升，進一步提升了中國水電的世界引領(lǐng)地位。
        2021年6月28日，哈電集團研制的全球單機容量最大功率百萬千瓦金沙江白鶴灘水電站機組發(fā)出了第一度電。習(xí)近平總書記致金沙江白鶴灘水電站首批機組投產(chǎn)發(fā)電賀信，稱贊“全球單機容量最大功率百萬千瓦水輪發(fā)電機組，實現(xiàn)了我國高端裝備制造的重大突破”。


        2022年12月20日，隨著“哈電造”的白鶴灘水電站最后一臺機組高質(zhì)量投入商業(yè)運行，標(biāo)志著世界最大清潔能源走廊全面建成。
       哈電集團在白鶴灘百萬千瓦水電機組的創(chuàng)新，主要包括兩個部分：一是單機容量從80萬千瓦躍升到100萬千瓦；二是水輪機采用了長短葉片轉(zhuǎn)輪，同時實現(xiàn)了寬負荷高效穩(wěn)定運行。團結(jié)奮斗的哈電人在白鶴灘項目建設(shè)過程中，攻克了一系列世界級技術(shù)難題，實現(xiàn)了中國水電從跟跑、并跑，再到領(lǐng)跑世界的歷史性跨越：
01

百萬千瓦機組實現(xiàn)了0-100%全負荷安全穩(wěn)定運行

02

首創(chuàng)15長+15短的長短葉片轉(zhuǎn)輪，水輪機最優(yōu)效率達96.7%

03

發(fā)電機應(yīng)用具有自主知識產(chǎn)權(quán)的全空氣冷卻技術(shù)，轉(zhuǎn)子溫度均勻度提升3%

04

采用24千伏水電行業(yè)最高電壓等級，絕緣研制領(lǐng)域達到世界領(lǐng)先水平


    尤其值得一提的是，哈電集團研制的機組相比而言耗水率更低，在額定工況下，每臺機組年節(jié)約水資源約2億立方米，對資源利用具有更強的經(jīng)濟性能。

百萬千瓦水電機組的前世今生

        早在1958年召開的全國科學(xué)規(guī)劃會上，我國行業(yè)專家提交了《三峽樞紐水利機組容量論證初步意見》，提出“百萬水電機組”的構(gòu)想，開啟了逐夢征程的起點。

        2007年，哈電集團電機公司向國家科技部提交了“1000兆瓦水力發(fā)電機組研究”項目可行性研究報告，同年以國家科技支撐計劃項目“1000兆瓦水力發(fā)電機組研究”為依托，承接了7個國家科技支撐項目課題的研究工作。

        2011年，白鶴灘可行性階段裝機容量選擇審查會上，國家審批通過百萬千瓦水電機組可行性，確定了白鶴灘電站全部采用百萬千瓦級的水電機組。過程中，哈電集團將“白鶴灘百萬千瓦水電機組”的多項研究成果，在三峽、溪洛渡、向家壩機組上進行了成功驗證，哈電集團已經(jīng)完全具備了研制白鶴灘百萬千瓦機組的能力。

        2012年開始，根據(jù)白鶴灘工程的實際特點，哈電集團電機公司有針對性地進行技術(shù)優(yōu)化，貫徹落實“七個零”標(biāo)準(zhǔn)，追求把白鶴灘機組打造成“傳世精品”，針對巨型機組穩(wěn)定性、水力設(shè)計、電磁設(shè)計、發(fā)電機冷卻、絕緣技術(shù)、結(jié)構(gòu)剛強度及測試方法等方面進行專項研究和試驗，獲得了一大批新理論、新技術(shù)、新測試分析方法及發(fā)明專利，攻克了許多世界性的技術(shù)壁壘，實現(xiàn)了歷史性的跨越。

長短葉片轉(zhuǎn)輪效率達96.7% 屬世界領(lǐng)先

        轉(zhuǎn)輪作為水電機組的“心臟”，是機組中研發(fā)難度最大，制造難題最多的部件，也是影響機組運行效率和穩(wěn)定性的最為關(guān)鍵的部件，堪稱“水電珠峰上的皇冠”。
        從2007年啟動國家科技支撐計劃百萬千瓦水力性能研究時起，哈電集團就站在“高質(zhì)量發(fā)展”的戰(zhàn)略層面，從“為國家?guī)碜畲蟮慕?jīng)濟和社會效益”的長遠目標(biāo)出發(fā)，開展國家科研課題攻關(guān)，對水輪機水力設(shè)計及穩(wěn)定性能等課題進行深入研究。
        為了破譯“轉(zhuǎn)輪綜合效能最優(yōu)”的極限密碼，根據(jù)機組運行水頭高、電壓等級高、容量大等特點，因地制宜地對發(fā)電機、水輪機轉(zhuǎn)輪進行多輪次優(yōu)化設(shè)計，先后研制了13個水輪機轉(zhuǎn)輪模型。
        經(jīng)過多番比較，哈電集團最后創(chuàng)新性地選擇采用15長15短的長短葉片結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)輪，并通過堅持不懈地努力，將白鶴灘轉(zhuǎn)輪的最優(yōu)效率提升到96.7%，轉(zhuǎn)輪運行的穩(wěn)定性達到新的高度。
        與常規(guī)轉(zhuǎn)輪相比，長短葉片轉(zhuǎn)輪顯得更加“全能”，其完美綜合了長葉片和短葉片的優(yōu)點，機組運行的能量轉(zhuǎn)換更充分、穩(wěn)定性更好、空化性能更優(yōu)良，進一步提高了機組運行效率最高效率和加權(quán)平均效率，讓機組在全負荷運行范圍內(nèi)的穩(wěn)定性與安全性實現(xiàn)了質(zhì)的飛越，可以實現(xiàn)全負荷調(diào)節(jié)運行。

        從2018年4月至2022年12月，哈電人歷時4年多的時間，不斷用平凡締造“不凡”，用辛勤汗水鑄就“大國重器”，所研制的直徑8.87米、高3.8米，總重338噸的轉(zhuǎn)輪全部達到或優(yōu)于精品標(biāo)準(zhǔn)，第三臺轉(zhuǎn)輪更是創(chuàng)下全球首個巨型長短葉片轉(zhuǎn)輪“零配重”的突破性業(yè)績，堪稱打造了一顆白鶴灘水電機組的“天然優(yōu)異心臟”。

        而今，百萬千瓦機組已經(jīng)成為一個時代的符號，在與白鶴灘百萬千瓦機組“揮手告別”的同時，目光堅毅的哈電人正團結(jié)奮斗，圍繞服從服務(wù)國家戰(zhàn)略，以實際行動推動國家能源裝備高質(zhì)量發(fā)展。


 延伸閱讀：

        國際咨詢工程師聯(lián)合會（法文縮寫FIDIC）中文音譯為“菲迪克”，于1913年由歐洲3國（比利時、法國和瑞士）獨立的咨詢工程師協(xié)會在比利時根特成立。FIDIC是國際上最有權(quán)威的被世界銀行認可的咨詢工程師組織，它制定的有關(guān)工程建設(shè)項目管理合同條款和標(biāo)準(zhǔn)，代表了行業(yè)最高水平，在國際上得到廣泛應(yīng)用。2013年，在菲迪克成立百年之際，按照“質(zhì)量、廉潔、可持續(xù)”的核心價值理念，菲迪克首次組織評選“百年工程項目獎”，此后每年都在全球范圍內(nèi)評選表彰一批對世界經(jīng)濟社會發(fā)展具有突出作用的工程項目。

        2023年度菲迪克工程項目獎設(shè)立“卓越獎”“杰出獎”和“優(yōu)秀獎”三個等次，依據(jù)項目體量分為“大型項目”“大中型項目”“中小型項目”“小型項目”四類。中國工程咨詢協(xié)會作為中國工程咨詢行業(yè)在菲迪克的代表，推薦國內(nèi)項目參加評選，此次我國有7個交通項目、2個能源項目和1個水利項目，共10個項目獲獎，占全球獲獎項目總數(shù)的三分之一。具體獲獎項目和單位名單如下：

一、卓越工程項目獎

1.金沙江白鶴灘水電站

二、杰出工程項目獎

1.和田至若羌鐵路

2.佩列沙茨跨海大橋

3.西藏拉洛水利樞紐及配套灌區(qū)工程

三、優(yōu)秀工程項目獎

1.濟南市軌道交通3號線一期

2.南寧市軌道交通5號線一期工程

3.金華—義烏—東陽市域軌道交通工程

4.綠汁江特大橋

5.福建福清核電5、6號機組

6.杭州西站綜合交通樞紐工程

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