水電是一種可再生性能源,能量來(lái)源其實(shí)就是水流產(chǎn)生的動(dòng)能,簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),只要地球的水循環(huán)系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn),就能夠持續(xù)提供能量,不會(huì)像化石燃料一樣面臨枯竭的問(wèn)題。
所以一直以來(lái),全世界各個(gè)國(guó)家都在大力發(fā)展水利發(fā)電,雖然現(xiàn)階段光伏發(fā)電和風(fēng)電是大熱門(mén),但從經(jīng)濟(jì)效益上來(lái),明顯水電更具有性?xún)r(jià)比。
在這方面,我國(guó)又創(chuàng)造了一個(gè)奇跡:讓1滴水發(fā)11次電!
那么這究竟是如何做到的呢?接下來(lái)就讓我們一探究竟吧!
1.黃河上游澎湃“綠能”羊曲水電站
羊曲水電站位于青海省海南藏族自治州,三臺(tái)40萬(wàn)千瓦混流式水輪發(fā)電機(jī)組全面投產(chǎn),為青海及周邊地區(qū)提供穩(wěn)定的電力供應(yīng)!
如果從年均發(fā)電量來(lái)看,羊曲水電站規(guī)模并不大,只有47.32億千瓦時(shí),大約能滿(mǎn)足158萬(wàn)個(gè)家庭的年用電需求。
要知道三峽水電站裝機(jī)容量達(dá)2240萬(wàn)千瓦,白鶴灘水電站裝機(jī)容量為1305萬(wàn)千瓦,烏東德水電站裝機(jī)容量為1020萬(wàn)千瓦,溪洛渡水電站裝機(jī)容量為1386萬(wàn)千瓦等,這么看來(lái),羊曲水電站的裝機(jī)規(guī)模,遠(yuǎn)小于這些大型水電站。
但是這座水電站的存在卻意義重大!它不僅可以推動(dòng)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展,同時(shí)也是黃河上游水電開(kāi)發(fā)的重要組成部分,羊曲水電站的建成投產(chǎn)對(duì)于優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展、推動(dòng)黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展等方面,都具有重要的作用。
我國(guó)在黃河上游已經(jīng)建成11座大中型梯級(jí)水電站群,總庫(kù)容超過(guò)310億立方米。
作為貨真價(jià)實(shí)的綠色能源,我們不能只看羊曲一座水電站,而是應(yīng)該整體來(lái)看,這樣一來(lái),當(dāng)?shù)鼐涂梢孕纬伞皫?kù)區(qū)效應(yīng)”,換句話(huà)說(shuō),梯級(jí)水電站群對(duì)生態(tài)環(huán)境有著巨大的促進(jìn)作用。
大家知道嗎?有了這片梯級(jí)水電站群,黃河上游就增加了600平方公里的濕地面積,這不僅可以改善周邊生態(tài)氣候,還可以進(jìn)一步提升防洪、防凌、灌溉、供水及生態(tài)保護(hù)等綜合效益。
2.如何做到1滴水發(fā)11次電?
羊曲水電站是梯級(jí)水電站群的一部分,也正是因?yàn)槿绱耍圆乓獙⑻菁?jí)水電站群看作一個(gè)整體。如果單靠羊曲水電站“單打獨(dú)斗”,是無(wú)法做到1滴水發(fā)11次電的!
這主要是靠黃河上游干流河段的11座大中型梯級(jí)水電站群實(shí)現(xiàn)的,主要原理是利用了水的勢(shì)能和動(dòng)能,在不同水電站之間的多次轉(zhuǎn)換。
把十一個(gè)水電站看作是一個(gè)能夠連續(xù)的水力發(fā)電系統(tǒng),這些呈階梯狀分布在黃河干流上,前一級(jí)水電站的尾水成為下一級(jí)水電站的進(jìn)水,依次類(lèi)推,就可以到達(dá)1滴水發(fā)11次電的驚人成果。
“水往低處流”,當(dāng)水流從高處流向低處,其中的勢(shì)能就會(huì)轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,沖擊水輪機(jī)旋轉(zhuǎn),進(jìn)而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。
當(dāng)水流經(jīng)過(guò)第一級(jí)水電站時(shí),部分勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能,而水流出該水電站時(shí),雖然勢(shì)能減少,但仍具有一定的動(dòng)能和勢(shì)能,繼續(xù)流向下一級(jí)水電站。
如果將這十一座發(fā)電站加在一起,它們的裝機(jī)總?cè)萘烤涂梢赃_(dá)到驚人的1183.92萬(wàn)千瓦,年均發(fā)電量為419.36億千瓦時(shí)。這樣一來(lái),水電站產(chǎn)生的綠色能源就非常可觀了!
3.羊曲水電站,國(guó)內(nèi)首座鑲嵌混凝土面板堆石壩
羊曲水電站壩址地形十分有特點(diǎn),這里兩岸河谷狹窄、岸坡陡峻,一般建造方法并不適合,這也給建設(shè)者們帶來(lái)了一定的困難,正因?yàn)槿绱耍蚯娬静艜?huì)采用鑲嵌混凝土面板堆石壩的方式。
它是在傳統(tǒng)混凝土面板堆石壩的基礎(chǔ)上,又在上游側(cè)底部嵌入混凝土重力壩。
這樣一來(lái),就充分發(fā)揮了混凝土重力壩和堆石壩材料的各自?xún)?yōu)勢(shì),減少了狹窄河谷岸趾板開(kāi)挖量約5萬(wàn)立方米,降低趾板岸坡高度60米,縮短面板及接縫斜長(zhǎng)103米,同時(shí)降低了壩體沉降量。
此外羊曲水電站還是黃河流域首座數(shù)字孿生電廠(chǎng),其中包括了數(shù)據(jù)中心建設(shè)、孿生底座建設(shè)、建設(shè)期智能應(yīng)用開(kāi)發(fā),以及運(yùn)維期智能應(yīng)用整體設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)等,水電站投入運(yùn)行后,不需要大量人工,它自己就能自動(dòng)運(yùn)行維護(hù)。
4.水電站智能化建造模式
羊曲水電站在建造過(guò)程中,采用了大量無(wú)人駕駛自動(dòng)化攤鋪和碾壓技術(shù),無(wú)人駕駛挖掘機(jī)、運(yùn)輸卡車(chē)、無(wú)人駕駛自卸卡車(chē)通過(guò)導(dǎo)航衛(wèi)星對(duì)施工場(chǎng)地進(jìn)行數(shù)字化建模,將大壩的設(shè)計(jì)模型“切片”成層,形成每一層的施工規(guī)劃和任務(wù)分配。
通過(guò)這種方式,羊曲水電站就被一層一層地“打印”出來(lái),那么這到底是如何做到的呢?
在施工過(guò)程中,無(wú)人駕駛推土機(jī)和攤鋪機(jī),按照系統(tǒng)規(guī)劃的路線(xiàn)和指令,對(duì)運(yùn)來(lái)的壩料進(jìn)行定位和攤鋪。
無(wú)人駕駛碾壓機(jī)則負(fù)責(zé)對(duì)攤鋪好的壩料進(jìn)行壓緊,使壩體的各層夾層堅(jiān)實(shí)穩(wěn)定,在整個(gè)施工過(guò)程中,傳感器會(huì)實(shí)時(shí)傳輸數(shù)據(jù),中央人工智能系統(tǒng)利用這些數(shù)據(jù)來(lái)監(jiān)控建筑質(zhì)量。
這么做可要比人工高效多了,而且還能有效提高施工質(zhì)量,同時(shí)還降低勞動(dòng)強(qiáng)度和安全風(fēng)險(xiǎn),將工人從繁重、重復(fù)和危險(xiǎn)的工作環(huán)境中解放出來(lái),減少了人工操作可能帶來(lái)的失誤和安全事故,也緩解了高海拔地區(qū)人力短缺的問(wèn)題。
羊曲水電站在建設(shè)中與高校合作創(chuàng)新研發(fā)了高分子材料,并采用了納固材料,比如說(shuō)使過(guò)流面的耐磨性提升了10倍耐磨高分子材料。能夠提高了防水抗?jié)B等級(jí),增強(qiáng)了大壩面板抗裂性能和耐久性的納固材料。
不得不說(shuō),隨著科技的發(fā)展,咱們國(guó)家在搞基建方面,真的是越來(lái)越強(qiáng)大了!
那么您對(duì)此有何看法?歡迎留言,說(shuō)說(shuō)你的觀點(diǎn)!
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