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发布时间：2023-03-27
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关键导读：“双碳” 清洁能源 水电站
这条有6座水电站连起来的世界最大清洁能源走廊，发电总量大，调峰能力强
可有效缓解华中、华东地区及川、滇、粤等省的用电紧张局面
截至2022年5月4日，三峡集团长江干流乌东德、白鹤滩、溪洛渡、向家坝、三峡、葛洲坝6座梯级水电站多年累计发电量突破3万亿千瓦时。经初步测算，3万亿千瓦时清洁电能，相当于节约标准煤约9.1亿吨，减排二氧化碳约2.4亿吨。
长江干流乌东德、白鹤滩、溪洛渡、向家坝、三峡和葛洲坝水电站构成了世界最大清洁能源走廊。据介绍，世界最大清洁能源走廊6座梯级电站总装机容量7169.5万千瓦，相当于三个三峡，年平均发电量约3000亿千瓦时，可有效缓解华中、华东地区及川、滇、粤等省份的用电紧张局面，为电网的安全稳定运行发挥重要作用，为西电东送提供有力支撑，同时也是优化中国能源结构、促进节能减排、助力经济社会高质量发展的强大绿色引擎，助力中国实现碳达峰、碳中和目标。
白鹤滩大坝泄洪深孔过流
两岸峭壁对峙，长江滚滚东流。自上游向下游，依次分布乌东德、白鹤滩、溪洛渡、向家坝、三峡、葛洲坝6座大型水电站，或长坝卧江，或拱坝抱山，串珠成链，梯级调度，蓄水释能，奔涌江水化为绿色电力，点亮万家灯火。
如今，溯长江而上，由中国长江三峡集团有限公司建设运营的葛洲坝、三峡、向家坝、溪洛渡、白鹤滩、乌东德共6座巨型梯级水电站中，有5座跻身世界前十二大水电站榜单。这意味着长江流域已成为世界最大清洁能源走廊，为经济社会高质量发展提供源源不断的绿色动力。
六大梯级电站连珠成串
坐拥32台巨型机组的三峡水电站，年最大发电量可超过1000亿千瓦时，是中国西电东送、南北互供的骨干电源点，也是世界水电的制高点。但它却并非世界最大清洁能源走廊的建设起点。
1988年12月，在长江中游西陵峡口，奠基于上世纪70年代初的万里长江第一坝——葛洲坝水电站全面建成投产，正式拉开了长江清洁能源大规模利用的序幕，并为三峡工程建设积累了宝贵经验。
更立西江石壁，截断巫山云雨，高峡出平湖。6年后，世界上规模最大的水电站三峡水电站正式开工建设。由于当时国内制造水平不足，当三峡左岸电厂机组进行招标时，中国通过国际招标的形式首次引进了14台70万千瓦巨型机组。出人意料的是，国外技术并不完全适配三峡电站实情，三峡建设者们立即着手研究。功夫不负有心人，经过近1个月的论证研讨，三峡建设者们终于找到了解决方案。三峡电厂原副厂长李志祥说，当时心里可着急了，这次经历让我们意识到，必须要拥有自己的水轮机制造技术。
从三峡左岸电站到右岸电站，距离只有1公里多，但水轮发电机组研制水平却跨越了30年的差距。李志祥说，三峡右岸电站12台机组中，有8台是拥有更高自主知识产权的国产化机组，地下电站6台机组的国产化程度更高。2012年7月，总装机容量2250万千瓦的三峡电站全部建成，成功将长江水电资源的利用能级第一次提高到千万千瓦级。
中国水电在西南，西南水电在金沙。随着三峡工程建设实现了初期蓄水、通航和发电的目标，三峡集团开始向金沙江进军。2014年6月，总装机容量1386万千瓦的溪洛渡水电站全面投产发电；同年7月，设计装机8台、总装机容量640万千瓦的向家坝水电站全面建成投产；2021年6月，世界第七、中国第四大水电站乌东德水电站全面投产发电。
2022年12月21日，世界技术难度最高、单机容量最大、装机规模第二大水电站——白鹤滩水电站最后一台机组顺利完成72小时试运行，正式投产发电。至此，白鹤滩水电站16台百万千瓦水轮发电机组全部投产发电，这标志着中国在长江上建成世界最大清洁能源走廊。
长江干流六颗世界级水电明珠齐点亮
中国工程院院士王浩表示，从金沙江到长江，六大梯级水电站连珠成串，是当之无愧的国之重器，其输出的质优价廉的清洁能源，将产生巨大的生态、社会、经济等综合效益，铸就中国水电新名片。数据显示，白鹤滩水电站全面投产发电后，长江干流6座水电站总装机容量将达到7169.5万千瓦，年平均发电量约3000亿千瓦时，相当于每年减少二氧化碳排放2.496亿吨。
三峡集团长江电力三峡梯调水资源部主任李鹏说，梯级水电站发电总量大、调峰能力强，在优化能源结构、维护电网稳定运行、促进节能减排等方面发挥重要保障作用。下一步将积极推动现有水电站优化升级，争取为国家贡献更多清洁能源保障。
走廊成型造福一方百姓
世界最大清洁能源走廊，最关键的功能是作为西电东送的重要工程，向东部地区输送绿色能源。但超级水电站作为国之重器，其发挥的社会效益不止于此。
世界最大清洁能源走廊有多大？从装机规模看，三峡集团在长江干流建设运营的6座巨型梯级水电站共安装110台水电机组，总装机容量达7169.5万千瓦，位列世界第一，与墨西哥全国电力装机量相当；其中，三峡、白鹤滩、溪洛渡、乌东德、向家坝水电站装机容量分别位列世界第一、第二、第四、第七、第十一。从单机容量看，世界上单机容量最大的水轮发电机组都集中在这里，其中白鹤滩100万千瓦、乌东德85万千瓦、向家坝80万千瓦、溪洛渡77万千瓦、三峡70万千瓦，而国内外其他水电站最大单机容量仅为70万千瓦。
世界最大清洁能源走廊有多重要？走廊建成后，将给人们生产生活带来深远影响。首先，将有效缓解南方地区用电紧张。6座巨型电站通过联合调度、协同运行，年均发电量达3000亿千瓦时，可有效缓解华中、华东地区及川、滇、粤等省份的用电紧张局面，为西电东送和电网安全稳定运行发挥重要支撑作用。在节能减排方面，每年可节约标煤约9045万吨，减少排放二氧化碳约2.5亿吨，对改善我国能源结构，助推实现双碳目标将发挥积极作用。
其次，增强防洪减灾能力。这条走廊跨越1800公里，形成总库容919亿立方米的梯级水库群和战略性淡水资源库，其中防洪库容占2022年长江流域纳入联合调度范围水库总防洪库容的一半以上，成功应对了长江2016年、2017年区域性大洪水以及2020年流域性大洪水。梯级水库的联合防洪调度，提升了宜宾、泸州、重庆等沿岸城市的防洪标准，减轻了长江中下游的防洪压力。
在枯水期，世界最大清洁能源走廊已累计向下游补水超340亿立方米，增加中下游航运水深0.9米，改善了长江干流黄金水道的通航条件，有效保障了下游春耕以及生产生活用水需求。作为促进长江经济带建设和区域经济协调发展的助推器，世界最大清洁能源走廊投资大、带动力强、综合效益巨大的优势正在逐步显现。
向家坝水电站航拍图
再次，保障航运畅通。梯级电站通过联合调度使川江航道更加顺畅，汛期通过梯级电站优化实时调度大幅削减洪峰流量，航运安全性明显提高。
金江自古不通舟，水急天高一望愁。千百年来，交通闭塞，是导致金沙江沿岸经济发展迟滞的顽疾之一。白鹤滩水电站建成后，金沙江下游四个梯级水库常年回水区河段累计长约612千米，实施翻坝转运设施后，通过水陆联运，可实现攀枝花—水富全河段上下游水运通道联通，为建设综合立体交通走廊创造了条件。
通过建设世界最大清洁能源走廊，中国水电行业也实现了从跟跑、并跑再到领跑世界的历史性跨越。中国长江三峡集团董事长党组书记雷鸣山表示，由三峡开始到白鹤滩结束，整个过程我们实现了水电装备制造自主设计、自主制造、自主知识产权和自主的重要原材料的全国产化，实现了由跟跑、并跑，到最后的领跑，这样的一个跨越。在长达半个世纪的建设过程中，中国水电机组单机容量从万里长江第一坝葛洲坝的17万千瓦提高到白鹤滩的100万千瓦，水轮机制造技术和精度不断跃升，形成了水电装备设计、材料、制造等完整产业链集成整合能力。如今全球80万千瓦以上的水电机组全部产自中国。
世界最大清洁能源走廊有多强？它们标志着中国水电开发科研实力明显增强，集成了世界先进的水电建设管理理念，形成雄厚的水电工程技术，攻克了一系列世界技术难题。在超大型洞室群开挖与支护、大体积水工混凝土筑坝材料和温控防裂、高水头大泄量泄洪消能、工程建设全过程数字化动态管控等关键领域实现重大突破，巩固了中国在水电清洁能源开发建设领域的领先优势。
双碳目标下，世界最大清洁能源走廊的巨大潜力目前尚未得到充分挖掘。金沙江下游流域具有丰富的风能和太阳能资源，在流域水能资源已得到深度开发利用的基础上，以大型水电基地为依托，利用水电调节能力和送出通道，推动水风光一体化综合开发，将有效降低可再生能源综合开发成本，为当地经济社会发展注入新动力。
当前，整个长江流域统一调度协调不够顺畅，长江中上游水库站群开发业主呈现多元化格局，受利益驱动未能很好地协调发挥水库站群的综合功能及其与上下游其他工程的协调作用。同时，水风光协同运行尚未有成熟的模式可以借鉴，如何结合当前能源结构、用电形势，优化开展梯级水库联合调度，最大化发挥水风光一体化运行效益，仍面临较大挑战。
对此，要进一步建立健全水利部门、电网公司、水利水电工程管理单位间不同层面的沟通机制，加强信息共享，强化团结协作，及时解决水利水电工程调度过程中面临的问题。地方政府和电网公司应分别在龙头企业风光资源获取、水风光一体化调度管理方面给予支持，以便更好地支撑水风光一体化运行，探索出一条可复制的一体化运行模式，推动全面发挥不同清洁能源的协同作用，助力早日实现“双碳”目标。
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