浩蕩長江，匯聚大川、穿行長峽，蘊含豐富的水能、航運、淡水等資源。
烏東德、白鶴灘、溪洛渡、向家壩、三峽、葛洲壩6座大型水電站，沿長江干流自上而下排列，構成了世界最大清潔能源走廊：跨越1800多公里，水位落差超900米，總計110臺水輪發(fā)電機組接續(xù)運轉，浩浩江水帶來滾滾綠電。
不久前，工業(yè)互聯網平臺在6座梯級水電站部署完畢，標志著世界最大清潔能源走廊“工業(yè)大腦”基本建成，水電站運營效率、運行安全可靠性大幅提升。
6座梯級水電站累計發(fā)電量突破3.5萬億千瓦時，相當于節(jié)約標準煤超10億噸，減排二氧化碳超28億噸。同時，梯級水庫協同配合，航運保暢、水資源保障、生態(tài)保護等效益綜合釋放。
7169.5萬千瓦總裝機容量
“1滴水發(fā)6次電”，六庫聯調讓“綠色引擎”更強勁
深邃峽谷間的白鶴灘水電站，最大壩高289米的混凝土雙曲拱壩攬入奔騰江水。從200多米高飛瀉而下的水流，推動水輪發(fā)電機組轉輪轉動，機組每轉動一圈便可發(fā)電約150千瓦時。
白鶴灘水電站的16臺百萬千瓦水輪發(fā)電機組全力運行。長江電力白鶴灘電廠運行部副主任王斌說：“運行人員24小時值守，傳感器實時收集數據，運行指標一旦出現異常，系統自動預警。”
“發(fā)電機組就像一個靠水力轉動的陀螺，將動能轉化為電能。”中國長江三峽集團有限公司(以下簡稱“三峽集團”)白鶴灘工程建設部原副主任康永林介紹，每分鐘111轉的速度下，立于其上的硬幣紋絲不動，運行期間各軸承擺度均小于0.1毫米……“機組總體布置、電磁設計、主要大部件制造等關鍵技術先后取得重要創(chuàng)新成果，見證了中國水電在裝備制造、設計安裝等領域的領先地位。”
2022年12月，白鶴灘水電站實現全部機組投產發(fā)電。從白鶴灘回望，這條清潔能源走廊見證了我國水電技術的一次次突破。
竣工于上世紀80年代的葛洲壩，水輪發(fā)電機組單機最大容量17萬千瓦。作為世界上規(guī)模最大的水利樞紐工程，三峽水電站攻克了70萬千瓦機組的設計制造技術。隨后開工建設的溪洛渡、向家壩、烏東德水電站，水輪發(fā)電機組單機容量相繼突破77萬、80萬、85萬千瓦。
升級不是簡單的加法，每一次的研發(fā)技術難度系數都呈幾何級增長。單機容量邁向百萬千瓦級，離不開一系列新工藝、新材料的運用，實現了水力設計、發(fā)電機通風、機組總體設計等全產業(yè)鏈升級。“百萬千瓦級機組的水頭沖擊力更大、轉速更快、承壓更高，三峽集團牽頭大型鋼企，研制出800兆帕級高強蝸殼鋼板，擺脫了長期依賴進口的局面。”三峽集團機電技術中心副主任李海軍舉例道。
6座梯級水電站總裝機容量達7169.5萬千瓦，相當于3個三峽水電站的裝機容量，不斷增強能源保供底氣，其中5座成為“西電東送”骨干電源站。
“長江水依次經過6座水電站，相當于1滴水發(fā)6次電。”康永林算了一筆細賬：1立方米水通過三峽水電站可生產綠電0.25千瓦時;六庫聯調實現發(fā)電乘數效應，發(fā)電量可達2千瓦時，效率提升到8倍。
“流域巨型電站群的運營調度涉及‘水、機、電’多個環(huán)節(jié)，規(guī)模巨大、時空多變、跨區(qū)跨網、結構復雜。梯級水電站同時承擔峰荷和基荷，對水電長周期安全穩(wěn)定運行提出更高要求。”長江電力科學技術研究中心副主任湯正陽說。工業(yè)互聯網平臺深度賦能智能運維、智能檢修、智慧調度、智能決策等全業(yè)務場景，全面提升設備智能運維水平，助力水電站數字化建設。
768公里深水庫區(qū)航道
釋放“黃金水道黃金效益”，助力長江貨運量保持領先
三峽大壩，雙線五級船閘坐落左岸。2023年船閘安全運行超1.1萬閘次，過船超4.2萬艘次——上萬次開啟約900噸的人字門、千噸巨輪攀爬113米的水位落差，如何安全高效運行?
“三峽船閘是世界上規(guī)模最大、連續(xù)級數最多、水頭最高、運行條件最復雜的內河船閘，在運行中，我們建立機制、確保航運暢通。”三峽集團流域樞紐運行管理中心樞紐管理部副主任楊化說，為確保各類建筑設備安全可靠，三峽船閘會定期實施計劃性停航檢修。4月5日，三峽北線船閘2024年計劃性停航檢修圓滿結束，這是自2012年開始計劃性停航檢修以來工期最長、任務最重、工序銜接協調難度最大的一次停航檢修。16家單位、800余人參與，45天內主要完成了三峽船閘工控系統升級改造、12扇人字門和12扇反弧門檢修、9套油缸更換等，進一步提升了船閘運行的安全性和可靠性。
船過三峽，不僅能“爬樓梯”，還能“坐電梯”。船閘右側，是三峽升船機。楊化介紹，高10米、水深3.5米的承船廂，可容納一艘3000噸級船舶，只需10分鐘就能將其升至近40層樓的高度。今年1至4月，三峽船閘過閘貨運量超4140萬噸，升船機安全運行1685廂次，過機貨運量超196萬噸，同比增長127.73%。
向家壩升船機是繼三峽升船機之后我國建設的第二座巨型升船機，2023年全年載貨量較上年增加15.51%;葛洲壩船閘通航40多年來，日均運行閘次數由8閘次提升到49閘次。三峽集團流域樞紐運行管理中心有關負責人介紹，三峽、向家壩、葛洲壩水利樞紐促進了長江航運和沿江經濟發(fā)展，助力長江貨運量持續(xù)穩(wěn)居世界內河第一位。
6座梯級水電站形成768公里深水庫區(qū)航道，長江通航條件穩(wěn)步改善。
一段段險灘急流變成水上通途。三峽工程建成后，重慶至宜昌航道維護水深從2.9米提高到3.5米至4.5米，船舶噸位從1000噸級提高至5000噸級，壩址至重慶之間的109處灘險、34處單行控制河段、12處需絞灘通行的航段得以消除，“自古川江不夜航”成為歷史。
一座座港口由小到大再到強。重慶境內長江航道上，形成多個5000噸級以上深水碼頭。湖北宜昌、重慶涪陵和萬州等三峽庫區(qū)港口蓬勃發(fā)展。長江水運能耗低、運能大、成本低等優(yōu)勢得到充分發(fā)揮，進一步釋放“黃金水道黃金效益”。
總庫容919億立方米
形成戰(zhàn)略性淡水資源庫，為供水、補水、生態(tài)調度提供支撐
長江流域是我國水資源配置的戰(zhàn)略水源地，多年平均水資源量9959億立方米，約占全國的36%。其中，這條清潔能源走廊，形成總庫容919億立方米的梯級水庫群和戰(zhàn)略性淡水資源庫。
供水補水作用效益顯著。長江電力三峽梯調副總工程師李鵬介紹：“我們合理統籌調蓄計劃和能源保供要求，為供水、發(fā)電、航運、生態(tài)等綜合效益發(fā)揮提供了保障。”
生態(tài)調度持續(xù)開展。魚類資源是衡量河流健康的重要指標，水庫有序增加下泄流量，制造河段水位緩漲過程，可為魚類自然繁殖營造條件。2023年是烏東德、白鶴灘、溪洛渡、向家壩、三峽水庫全部納入生態(tài)調度范圍的第二年，相關單位先后協調組織開展疊梁門分層取水水溫調節(jié)、“基荷發(fā)電”促產粘沉性卵魚類繁殖、促進產漂流性卵魚類繁殖等3類12次生態(tài)調度試驗，世界最大清潔能源走廊成為一條生態(tài)保護走廊。
生態(tài)調度范圍不斷擴大。水利部長江水利委員會有關負責人介紹，目前調度對象從促進魚類繁殖擴展到分層取水水溫調節(jié)、防治水華、庫區(qū)排沙減淤、抑制沉水植物過度繁殖等多種對象，調度水庫從三峽水庫拓展到金沙江、雅礱江、漢江等流域梯級水庫，有力推進長江流域水生態(tài)保護與修復。
三峽集團有關負責人表示，世界最大清潔能源走廊綜合效益的全面發(fā)揮，在更高層次、更寬領域、更大范圍為長江流域防洪安全、航運安全、能源安全和生態(tài)安全提供堅強支撐，將持續(xù)助力長江經濟帶高質量發(fā)展。
