提升核心竞争力 中国水电大有可为

编者按　中国工程院院士、三峡集团原总工程师张超然全情投入水电事业50余年，对专业技术孜孜以求，用自己的一言一行诠释着科学求实的精神，为三峡工程、溪洛渡、向家坝、白鹤滩、乌东德工程建设作出了突出贡献。为梳理几十年来中国水电从追赶到引领世界水电科学技术的辉煌历程，从今日起，将推送张超然院士系列采访报道。

党的十八大以来，建设美丽中国、推进绿色发展、健全绿色低碳循环发展经济体系成为新时期国家建设的重要内容。“2030年碳达峰、2060年碳中和”是中国应对气候变化做出的庄严承诺。要实现这些目标，离不开水电这一清洁可再生能源的开发和利用。但有人认为经过几十年的高速开发，中国水电已经渡过高速发展期，对此中国工程院院士张超然表示，我国水电开发仍有较大空间，仍将大有可为，特别是三峡集团应发挥好在既往水电建设中获得的核心技术能力，引领好我国水电开发事业。

水电是全球公认的清洁、优质、灵活的可再生能源。新中国成立以来，中国政府非常重视水电开发，持续将水电开发任务纳入国家发展五年计划与规划中。据测算，我国70%以上的水电水能资源，都集中在大西南的云、贵、川、藏、滇地区，其中金沙江水能资源理论蕴藏量为1.21亿千瓦，富集程度居世界之最，是我国最集中、规模最大的水电能源基地。

从2005年开始，三峡集团陆续在金沙江下游兴建了乌东德、白鹤滩、溪洛渡、向家坝四座梯级电站，总装机容量达4646万千瓦，与三峡、葛洲坝水电站一起构成了世界最大清洁能源走廊。

白鹤滩水电站

在金沙江下游四座梯级电站建设过程中，三峡集团攻克了一系列技术难题，创造了一批世界之最。包括首次在乌东德、白鹤滩特高拱坝全面应用低热水泥混凝土浇筑技术，创造了乌东德、白鹤滩特高拱坝无缝大坝的新奇迹;电站精益运行、精心维护、精确调度技术，创造了人均运营5万千瓦水电装机的世界纪录;巨型地下电站建造成套技术，白鹤滩水电站地下厂房建设成全球已建最大地下电站洞室群。

在众多技术成就中，张超然重点强调了巨型水轮发电机组研发、安装、调试及运行技术标准和成套技术。

在三峡工程单机容量70万千瓦水轮机组的基础上，金沙江下游四座电站一步一个脚印，单机容量渐进提升，从溪洛渡电站的77万千瓦，到向家坝电站的80万千瓦，再到乌东德电站的85万千瓦，最终实现了白鹤滩电站的百万千瓦，成功登顶世界水电“珠穆朗玛峰”。

“白鹤滩百万千瓦机组投产实现了单机容量的巨大跨越以及百万千瓦机组完全国产化。推动了水电重大装备国产化达到新高度，带动了我国水轮发电机组制造技术的再提升，实现了从‘中国制造’到‘中国创造’的转变，也开创了全球水电百万千瓦机组设计制造新纪元，巩固了我国水电装备技术的领先水平。”张超然表示。

经过近三十年的不懈努力，在“为我中华、志建三峡”的三峡精神引领下，三峡集团在全国有关设计、科研、承建单位和制造厂家的大力支持下，取得了以《长江三峡枢纽工程》荣获国家科技进步奖特等奖为代表的一批重大科技创新成果，不仅实实在在地促进了中国水电行业的技术进步，也使三峡集团掌握了大水电建造和运营的核心技术。

2021年6月28日，由三峡集团建设运营的世界在建规模最大、技术难度最高的水电工程——白鹤滩水电站首批百万千瓦机组投产发电。

伴随着白鹤滩水电站即将全部投产，有人认为中国大水电开发的高峰已经过去。对此，张超然指出，根据国家能源局最新公布数据，我国水电技术可开发量为6.87亿千瓦，截至2021年底，我国已投产水电装机容量为3.55亿千瓦(不含抽水蓄能电站)，这说明我国水电开发仍有较大空间。

近年来，相对易开发好开发的水电项目开发已经基本结束，未来我国水电开发的“主战场”将转移到高边坡、高海拔、大温差的高山深谷复杂区域。在这些区域开发水电项目，普遍会存在地形地质条件复杂、生态环境脆弱、配套基础设施滞后、移民安置、工程建设难度大等困难。

面对这些困难，张超然建议三峡集团充分发挥在三峡工程及金沙江下游四座电站建设过程中积累的特大型水电工程建设的技术和管理优势，有针对性地开展前期科研工作。

未来，伴随着中国经济持续高质量发展，能源需求尤其是电力需求还将保持刚性增长。为实现碳达峰、碳中和目标，我国将加快构建以太阳能、风能等新能源为主体的新型电力系统。

对此，张超然指出，风能、太阳能等新能源系统的不稳定性、波动性、间歇性，决定了其并网规模越大，调节需求越大，需要配套大型水库电站和抽水蓄能电站做为大容量储能设施，保护电网稳定。

因此，不论是从能源保增长，还是电网保稳定的角度看，开发大型水库电站和抽水蓄能电站都是最优选择。

2022年6月30日，华东地区装机容量最大的抽水蓄能电站——浙江长龙山抽水蓄能电站6台机组实现全面投产，该电站是三峡集团投资、建设、运营全过程主导的第一个完整抽水蓄能项目。

国家能源局2021年印发的《抽水蓄能中长期发展规划(2021-2035年)》提出：到2030年抽水蓄能投产总规模达1.2亿千瓦左右;规划布局重点实施项目340个，总装机容量约4.2亿千瓦;并储备247个项目，总装机容量约3.1亿千瓦。与之对应的是，截至2021年底，全国在运抽水蓄能装机容量仅为3639万千瓦。

张超然表示，三峡集团在打造世界最大清洁能源走廊过程中，积累了世界一流的水电建设管理经验，形成了一批引领水电技术发展的自主创新成果。

在抽水蓄能电站建设过程中，三峡集团应抓住契机，坚定目标，继续坚持技术创新与工程应用相结合，鼓励和推广新技术、新工艺、新设备和新材料，力争形成一批引领行业发展的创新成果。通过长龙山抽水蓄能电站建设，三峡集团在抽水蓄能机组关键核心技术方面取得了全面突破。成功研制的700米级超高水头段长龙山、敦化机组，挑战了抽水蓄能机组研制极限;世界首台“6+6”长短叶片转轮成功应用于国内首个抽蓄改造项目，树立了抽蓄机组技术国产化典范;系统构建的具有完全自主知识产权的抽蓄机组研制和调试技术体系，成功打造了行业新标杆。标志着我国抽水蓄能机组研制能力达到世界领先水平。

目前，三峡集团已将抽水蓄能作为大水电的延伸，积极拓展抽水蓄能业务，已经形成“储备一批、核准一批、建设一批、运营一批”项目滚动开发的可持续发展格局。

未来，水电开发仍将受开发条件、社会环境、政策、技术和经济等因素影响，面临远离城市、气候恶劣、生活条件艰苦、现场作业风险大等诸多挑战。

对此，张超然勉励道：中国水电开发不会停止，仍有作为，三峡人要传承和发扬好“为我中华、志建三峡”的三峡精神，要有长远眼光，在困难、压力面前，要敢于迎接各种挑战，不断探索前行。(作者：孙恺)