开拓者量化网 资讯频道 商品期货 能源 (聚焦五网建设大会战)引领世界水电建设 绿色能源内输外送

[转] (聚焦五网建设大会战)引领世界水电建设 绿色能源内输外送

2016-03-11 07:20 来源: 云南网 浏览:630 评论:(0) 作者:开拓者金融网

石林太阳能光伏并网电站
溪洛渡电站
富宁换流站工程进展顺利
普者黑羊雄山大唐风力发电场
美编 张维麟 制图 袁景辉 整理

  从溪洛渡电站建成世界首座300米级智能拱坝,向家坝电站建成全球跨度最大地下发电厂房而引领世界水电建设,到国际先进的特高压输变技术将云南绿色能源内输到东南沿海、外送周边国家,再到中缅油气管道将印度洋与云南紧密相连,云南能源保障网建设可以说是内强外通,有力地提升了全省改革开放水平,为全省经济社会实现跨越发展提供了强大支撑。

  全球首座300米级智能拱坝在滇建成

  溪洛渡电站引领世界水电发展

  位于滇川两省交界金沙江下游的溪洛渡电站,不仅是世界装机容量第三大水电站,而且是全球建成的首座300米级智能拱坝,该电站建设开创的“300米级溪洛渡拱坝智能化建设关键技术”获得国家科技二等奖,在世界水电开发中居于引领地位,强有力地支撑着我省清洁电源和能源保障网建设。

  世界最聪明大坝

  溪洛渡电站是世界已建成的3座300米级特高双曲拱坝之一,坝顶高程610米,最大坝高285.5米,坝顶弧线长681.51米,拱冠顶厚14米,底厚64.04米,库区水推力达到1400万吨,其地震设防标准、坝身泄洪流量及泄洪功率位居世界特高拱坝之首。智能化技术在溪洛渡电站的创造性应用,将这个横跨在金沙江上的钢筋混凝土“庞然大物”变成了一个智能化管理的“生命体”,成为目前世界上最聪明的高拱坝。

  “大坝内部的任何温度变化、位移变化,我们都知道。”中国工程院院士张超然在接受采访时透露,溪洛渡电站大坝内部安装有2000多台套检测仪器,对大坝内外部各种变化基本都能检测采集到。据了解,溪洛渡电站“数字大坝智能管理系统”已经采集了2000多万条数据,建成了10.7G的数据库,该技术不仅首次创建了特高拱坝智能化建设理论和体系,攻克了拱坝智能建设的关键技术,而且首次建立了特高拱坝施工进度与真实工作性态的动态耦合仿真分析模型与方法,实现了大坝建设全过程实时工作性态的动态可控,成功解决了拱坝在设计、实施、初期运行阶段的关键技术问题,确保了溪洛渡大坝的安全高效,“这代表了世界水工界最复杂建筑物建设管理的最高水平。”张超然说。

  此外,该技术还第一次创建了全生命周期拱坝全景信息模型(DIM),并研发了拱坝智能建设与运行信息化平台(iDam)。目前,溪洛渡拱坝已经历了3年的蓄水运行,原型监测成果表明,各项指标均在设计允许范围之内。“该成果是混凝土拱坝筑坝技术的重大创新,居于国际领先水平。”成果鉴定委员会专家认为,这项成果不仅提高了溪洛渡工程建设质量,还有效地控制了工程建设成本。据悉,仅溪洛渡大坝冷却用水一项就节约3000多万方,节约投资5000多万元。

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  开创智能建坝先河

  因为金沙江上游的特殊地质结构,溪洛渡电站大坝建设的复杂程度可谓世界第一。为解决这一世界难题,负责溪洛渡电站建设和运营的中国三峡集团牵头组织的科研团队,将业主、设计、科研、监理、生产紧密集成,攻克了拱坝智能化建设关键技术,解决了拱坝在设计、实施、初期运行阶段的关键技术问题,实现了大体积混凝土浇筑质量、温控的精细化、个性化、智能控制,确保了溪洛渡大坝的安全高效建设,解决了世界大坝建设的一大难题,开创了我国智能高拱坝建设的先河。

  面对较大的工作量和技术瓶颈,溪洛渡工程建设者先后进行了150余项专题研究,100余次现场试验,历时3年无数次调试和改进,他们终于成功研发了具备完全自主知识产权的“数字大坝智能管理系统”,该系统以混凝土浇筑、温控和基础灌浆为核心解决施工智能控制,基于物联网技术和大数据分析技术等展开系统研究,使高拱坝建造过程的管理具备数字化、信息化和智能化的“神经系统”,实现高拱坝施工的智能管控,从而实现了时刻监测大坝的身体状态,真实把握大坝建设的脉搏,为溪洛渡大坝混凝土浇筑质量控制提供了新的手段,提高了现场混凝土施工质量和温控水平,确保了溪洛渡工程质量、进度和安全,并探索出一套先进的施工管理手段。

  据了解,在溪洛渡“数字大坝智能管理系统”建设工程中,溪洛渡工程建设者提出了以建设单位为项目管理中心,以科研和咨询单位为技术支撑,以设计、施工、监理单位为工程建设支柱,形成了产、学、研、用紧密结合的“一个中心、两个支撑、三个支柱”的特高拱坝建设管理新模式,构建了4家参建单位、1家专业软件单位、多家科研院校组成的“4+1+N”的系统建设操作运行模式。“这个系统采集到的数据,不仅实现了对主要施工任务的全覆盖,还能对提取的数据进行汇总、综合,以便各方共享和查询。”溪洛渡电站工程管理部邬昆博士告诉,溪洛渡大坝建设过程中,从原材料到拌和楼,到水平、垂直运输,再到仓面振捣、温控一系列参数都已经采集到“数字大坝智能管理系统”,“在国内外,没有哪个大坝像溪洛渡这样,拥有如此丰富的数据。”邬昆说,这些海量的监测数据不仅保证了工程施工的顺利进行,还能在今后的运行中继续发挥作用。通过“数字大坝”系统,建设者掌握了工程全生命周期的各类数据,这些数据将为工程将来长期运行提供重要参考。

  智能化建坝全面推广

  中国三峡集团副总经理、溪洛渡智能拱坝建设项目牵头人樊启祥表示,智能大坝建设是未来水电发展的大趋势,溪洛渡工程引领着世界高拱坝的发展方向。“我们在贯彻国家"走出去"战略进程中,会把在国内大型水电开发中形成的先进技术成果和成功的技术应用经验,向其他国家和地区全面推广,在国际上树立起中国水电的良好形象。”樊启祥表示,随着智能建造模式和工程建设精益化管理理念的普及发展,溪洛渡拱坝智能化建设科技成果的应用将逐步拓展至拱坝水电站整体、其他坝型水电工程乃至其他行业,实现工程建筑应用全生命周期信息化协同管理与智能建造。据悉,溪洛渡电站建设中开创的“300米级溪洛渡拱坝智能化建设关键技术”正在金沙江上游另外两座巨型电站白鹤滩、乌东德以及华电集团藏木电站等工程推广应用,有效的解决了大型水电工程建设高质、高效、精细化施工难题,直接经济效益约243亿元。

  

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  开创多项世界第一

  向家坝推动中国水电绿色变革

  3月6日,晴,金沙江下游河谷的晨雾还没散尽,向家坝电站犹如罩上一层薄纱,看上去更加雄伟壮观。上午10点半,鱼类高级工程师鲁雪报就在位于电站建设营地高程360平台上的金沙江溪洛渡向家坝电站珍稀特有鱼类增殖放流站忙碌着,放流站繁育车间里整齐排列着的养殖缸中,十数条一尺来长的达氏鲟欢快地穿行其中,与同缸相处的一群长江珍稀鱼种胭脂鱼苗亲密相处。

  在另外两个繁育车间里,几个硕大的养殖池里游着无数条0.5至1米长的鲟鱼,其间不乏巴掌大的胭脂鱼及其他珍贵鱼种,“这些珍贵鱼种都是要分批放入长江的。”鲁雪报说,为了让向家坝水电站上、下游特有生物种群更好地延续,珍稀特有鱼类增殖放流站每年都要向大坝下游投放包括达氏鲟、胭脂鱼在内的长江特有珍稀鱼苗十余万尾。“基地在电站建设初期建成运营,这对维护电站库区上下游长江生态系统有重要意义。”鲁雪报说。

  这是向家坝电站推动中国水电实现绿色变革的重大创新,这个创新延续了大坝上下游金沙江乃至整条长江的生物种群,有效维护了电站库区生态系统。“库区生态问题解决了,本身就没产生任何碳排放的水电就是当之无愧的绿色能源。”中国工程院院士张超然在接受采访时如是说。

  大投入维护库区生态

  鲁雪报工作的放流站是中国三峡集团公司投资4000余万元建设的。“这个站2008年就建成投入运营了,到现在累计放流的长江珍稀特有鱼苗超过100万尾。”向家坝电站工程建设部党委书记王毅告诉,电站每年要投入数百万元才能维持放流站的运营,“三峡集团对解决电站上下游生物种群延续,维护库区生态环境做出了巨大努力。”

  走进这个距离我省北大门水富县城仅1公里的珍稀特有鱼类增殖放流站,其所承担金沙江流域珍稀特有鱼类研究保护及人工繁殖放流的科研基地,给人带来了厚重的科研气息,“这个站是作为长江上游珍稀特有鱼类国家级自然保护区规划建设的重要工程之一。”王毅说。

  每年投放珍稀鱼苗20万尾

  金沙江溪洛渡向家坝水电站珍稀特有鱼类增殖放流站占地2.67公顷,除了供办公和科研用的综合楼外,绝大部分土地用来建设鱼类繁育车间和科研、科普等配套设施。目前,该增殖放流站已成功实现达氏鲟、胭脂鱼、岩原鲤、长薄鳅、厚颜鲂的自养放流目标,全面开展了多种生产养殖技术研究,进行野生鱼收集驯养、野生鱼类资源调查监测等工作。

  通过整合包括中华鲟研究所等多种研究技术优势后,“金沙江溪洛渡向家坝水电站珍稀特有鱼类增殖放流站”年均培育鱼苗18.4万尾,育成放流13.3万尾,总成活率超过了70%,其中包括合格达氏鲟5000余尾和2万余尾胭脂鱼鱼苗。为了避免库区网箱养鱼破坏库区水体环境,三峡公司每年还组织在水库放流“四大家鱼”鱼苗,积极倡导生态渔业,目前已累计投放家鱼鱼苗60万尾。

  

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  每年减排2500万吨二氧化碳

  作为金沙江上第一座建成投产的巨型水电站,向家坝电站装机达到了640万千瓦,多年平均发电量超过300亿千瓦时。“也就是说,向家坝每年生产的水电,可以节约标煤1020万吨以上,减少二氧化碳排放2500万吨。”向家坝电厂厂长王建中在接受采访时说。

  向家坝电站不但装有目前世界单机容量最大的80万千瓦水轮发电机,而且还建有世界跨度最大的地下发电厂房。电站生产出的强劲绿色水电源源不断送到华中、华东地区,成为我省能源保障网建设中的骨干清洁电源。截至3月5日,向家坝电厂连续安全生产1469天,电站累计发电近830亿千瓦时,相当于为社会节约标煤消耗2705万吨、减少二氧化碳排放6764万吨,为全省乃至全国能源结构调整、转变经济发展方式提供了有力支持。

  事实上,向家坝电站不止单机容量第一,地下厂房建跨度第一,还有多项世界第一,“我们一共有十大世界之最。”王建中说,向家坝从设计开始就朝推动中国水电绿色方向努力,建设过程中取得的很多重要成果都已在全国水电绿色发展中广泛应用。为了在水电站建设中探索绿色路径,积累绿色经验,向家坝电站建设过程中建成使用了世界上最长的带式输送机输送线以及国内水电建设最大的人工砂石加工系统,每小时可以从30公里之外的灰岩骨料场运送3000吨骨料。“这不但节约成本,也减少了汽车运输中的二氧化碳排放。长皮带式输送机布设于隧洞内,减少了汽车运输需修建公路而占用耕地,更有利于环境保护、水土保持。”王毅颇自豪地说。

  “西电东送”将大提速

  位于大理白族自治州剑川县滇西北直流送电工程送端换流站――新松换流站施工现场,一幅热火朝天的生动建设现场;而在富宁县永富直流输变电工程主体部分安装已经基本完工,进入到最后的调试阶段。

  滇西北±800千伏特高压直流线路将把滇西北富集的清洁水电直接送往深圳。云南自己设计建设的±500千伏则将金沙江中游观音岩水电站的水电运送到毗邻北部湾经济区的富宁县,“云电大规模送广西指日可待。”南方电网公司副总经理陈允鹏如是说。

  西电东送“射线”通两广

  整个“十二五”期间,我省西电东送电量累计达3180亿千瓦时。目前,南方电网西电东送已形成“八回交流、八回直流”共16条500千伏及以上大通道,500千伏及以上电压等级输电线路超过18440万公里,送电规模超过3500万千瓦。

  “十三五”期间,南方电网还将建成±800千伏滇西北至广东特高压直流工程、±500千伏云南金沙江中游电站送电广西直流工程、±500千伏云南观音岩电站3条电力大通道。预计到2020年,南方电网19条西电东送输电通道总送电规模将达到4600万千瓦,“永富直流和滇西北直流输变电两个工程投产后,云南西电东送将大提速。”省能源局负责人说,到2020年,全省西电东送规模将达到3270亿千瓦时。

  永富直流投产在即

  已经进入最后冲刺阶段的永富直流工程送电在即,该工程既是国内第一个省内直流输变电工程,项目总投资73.5亿元,包括2座换流站和577公里直流输电线路,116公里接地极线路以及相配套的通信及二次系统工程等内容,“今年6月永富直流将投产输电。”

  据了解,装机300万千瓦的大型水电站观音岩水电站计划今年全部建成已投产,而现有的0.9万兆瓦外送通道无法满足观音岩水电站的送出需要,解决观音岩富余水电输送问题已迫在眉睫。在省委、省政府和南方电网的安排支持下,云南电网公司迅速启动项目,在一年半的时间完成了常规需要3年的投资建设任务。

  云南电网公司负责人介绍,永富直流工程从滇西北的永胜到滇东南富宁,贯穿全省15个县(区、市),越高山、跨大河、过深谷,工程建设难度大,施工量大。工程建设指挥部负责人介绍,永富直流工程中的永仁换流站和富宁换流站主体工程高峰期投入人力近2000人,尤其富宁换流站土建施工期间阴雨天气达到45%,土方量达到115万立方,单日混凝土最大浇筑量1140立方,在施工中创造了云南电网公司单项工程施工量纪录。仅直流输电线路、交流配套及接地极工程就由11家送变电专业公司参建,投入人力近3000人。

  对云南而言,永富直流工程承担着省内主要电源的送出通道重任,将满足观音岩水电站电力送出需要,实现丰水期送电广西300万千瓦,有效消纳我省富余水电产能;对于南方电网而言,则是西电东送的重要组成部分,在整个南方电网中都具有十分重要的地位和作用,将满足云南和广西负荷发展需要,实现清洁能源在更大范围内的优化配置;更为重要的是,永富直流工程直接关系到整个南方电网的安全稳定运行,为云南与南方电网主网异步联网方案创造条件,提高南方主网和云南电网安全稳定水平。

  

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  滇西北直流工程有望明年送电

  3月3日,走进滇西北±800千伏特高压直流送电工程送端换流站――新松换流站施工现场,一台台大型工程车轰鸣着在已被夷为平地的山坡上来回奔跑……这条投资超过220亿元的送电工程,计划明年具备送电功能,届时,滇西北富集的清洁水电将通过这条线路源源不断送往改革开放前沿阵地深圳。

  在火热的施工现场,中国南方电网超高压输电公司大理局副局长邱有强告诉:“工程越早建成投产,云南的水电就能得到更大利用。” 据悉,滇西北新松换流站直流换流容量5000MW,额定电压±800千伏,双极直流出线一回。

  滇西北直流工程西起我省剑川县,途经云南、贵州、广西、广东4省区,横跨53个县区后到达深圳市宝安区,线路全长1959公里,是南方电网目前最长的输电工程,也是西电东送首条落点深圳的特高压直流线路。其中,云南新松站是目前世界上海拔最高(2350米)的特高压换流站。工程拟采用±800千伏输电方案,送电能力500万千瓦,每年可向深圳输送电量约200亿千瓦时,相当于深圳全年用电量的25%。工程投产后,珠三角地区每年可减少煤炭消耗640万吨、二氧化碳排放量1600万吨、二氧化硫排放量12.3万吨。滇西北直流工程的建设不仅可以提高西部澜沧江上游电能外送能力,同时也可缓解珠三角地区环境污染问题,有力促进经济发展方式转变,推进低碳经济发展。

油气管网建设提速

  云南用上印度洋上岸油气

  我省首条跨州市的天然气支线管道――云南能投集团昭通支线天然气管道正在加速建设,“这是全省最长的天然气支线管道工程,对全省天然气管网建设意义重大。”在沾益县盘江镇的项目建设现场,该项目有关负责人介绍,昭通支线天然气管网将从曲靖经开区经沾益、宣威、会泽、鲁甸几个县后,直抵昭通市昭阳区,整条支线管道全长280公里。截至发稿时,昭通支线天然气管网建设累计焊接31.66公里,管沟开挖25.783公里,下沟23.163公里,一次回填22.793公里,二次回填20.993公里。

  中缅天然气管道从印度洋上岸,开辟了新的能源战略通道。云南省加快天然气利用工程的建设,“以实现项目覆盖地早日通气、用气,推动天然气工业化利用,支持全省工业产业布局优化调整,努力化解我省能源结构矛盾。”省工信委一位人士在接受采访时说。

  据了解,中缅天然气管道沿线主要州市已经实现通气用气,全省已建成了安宁、嵩明、曲靖等3座压缩天然气母站,建成城区加气站及高速路加气站199座,液化天然气卫星站50座,液化天然气加气站101座,我省提出的“气化云南”战略已具备一定基础。今年,我省将以支线天然气管网建设为支撑,加快城镇燃气网络改造建设步伐,提高居民天然气使用量,进一步提升“气化云南”水平。省能源局负责人介绍,“十三五”期间,我省将继续推进红河、腾冲、施甸、龙陵、祥云、富民等8条支线天然气管道建设,进一步实现“气化云南”的战略目标,全省年消费天然气32-40亿立方米。 新建中缅天然气管道楚雄至攀枝花支线,“通过连接贵州、四川和广西,云南将与全国天然气管网相连,真正进入"气化时代"。”省能源局负责人如是说。

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  糯扎渡绿色电能送境外

  宽40多米、高200余米,9台65万千瓦水轮发电机组一字排开――澜沧江枢纽电站糯扎渡的恢弘大气让深感震撼。装机585万千瓦的糯扎渡电站,不但是云南“西电东送”的骨干电源,也是我省“云电外送”的重要基地。“去年发电205亿千瓦时,投产3年多来累计发电达到630.5万千瓦时。”电厂运行维护部主任助理龚斌介绍,糯扎渡电站大量绿色电能送往周边的老挝等国家。

  水电本身就是没任何碳排放的清洁能源,糯扎渡电站通过投资7.9亿元进行库区生态环境保护,将清洁水电转变成真正的绿色能源。据了解,为了减少水库下泄低温水对河流生态和鱼类繁殖的影响,糯扎渡电站在进水口工程建设中不惜增加投资2.4亿元,采用叠梁门方式率先实施电站分层取水方案,大大改善了下泄水温,满足了对下游河道鱼类产卵的需求。“糯扎渡水电站有选择地对中华刀鲇等鱼类进行网捕过坝,有效保护澜沧江珍稀鱼类,维系库区生态环境平衡。”龚斌说。

  据了解,澜沧江中下游共有鱼类122种,其中分布于糯扎渡库区干支流的土著鱼类目前约有50种。为了延续库区生物种群,糯扎渡电站投资建设了珍稀鱼类增殖放流站和珍稀动物拯救站,同时建立了珍稀植物园。截至目前,糯扎渡电站流放了大量澜沧江珍稀土著鱼苗,共救护20余种上百只(头)野生动物,其中包括国家一级保护动物蜂猴,国家二级保护动物短尾猴、灰叶猴、黑熊、蛇雕、凹甲陆龟、白鹇等,栽种了一批库区淹没前移出来的珍稀植物。

  作为“云电外送”的骨干电厂,安全、稳定地生产成为了糯扎渡首要目标。“我们围绕生产运营"降缺陷,控非停"等重点,统筹协调运行、维护、检修等工作,优化"运维合一"管理模式,提高了工作效率。”龚斌说,仅去年一年,电厂就发现并处理缺陷387项,年消缺率100%,设备缺陷率同比降低59%,非停率同比降低75%。到目前,华能糯扎渡电厂已经累计安全生产1200多天了。

  张彤 雷桐苏 徐雁 孙晓云/图

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  建设跨区域能源枢纽时不我待只争朝夕

  作为水能、煤炭、新能源资源富集的能源大省,能源保障网建设不仅是我省主动融入国家战略,落实国家“一带一路”、长江经济带等重大战略部署、抢抓发展机遇的重要抓手,更是发挥云南区位优势、实现睦邻安边、维护国家能源安全的关键举措。能源是云南重要的基础产业,是全省扩内需、稳增长的重要举措,是培育国际合作和竞争新优势的重要支撑,加快能源保障网建设,有利于破解全省经济跨越式发展的瓶颈制约,有利于为产业转型升级和创新驱动提供强大支撑,有利于为建设对外开放新高地奠定坚实基础,有利于为扶贫攻坚民族团结提供保障,有利于争创经济发展新优势,闯出一条跨越式发展的路子,实现中央对云南发展的新定位、新要求。

  “十三五”时期是全面建成小康社会的决胜阶段,我们要以习近平总书记考察云南重要讲话精神为指引,充分发挥能源网建设在全省经济社会跨越发展中的重要基础支撑作用,依托丰富的能源资源优势和独特的区位优势,以三江流域水电基地为基础,稳步推进新电源开发建设,加快新能源建设;强化省内主网、配网和微网建设,建设云电外送电力回送通道、云电外送相协调的安全电网;依托中缅油气管道,以石油炼化基地支撑中缅原油管道的规模化,实现原油通道供应的常态化,提高省内成品油供应能力,加快省内天然气网络及场站建设,形成布局合理、科学储配、辐射边远的天然气输送网络体系,建成国家重要的跨区域能源枢纽,加快与全国同步建成小康社会的步伐。

  能源优势和区位优势的双叠加,使云南具备了建设国家重要的跨区域能源枢纽的条件。将这个全国绝无仅有的优势转化为全省跨越发展的动力源(600405,股吧),作为全省建设“民族团结进步示范区、生态文明建设排头兵、面向南亚东南亚辐射中心”的重要抓手,云南时不我待。李继洪

  

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(责任编辑: HN666)


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