壮丽70年·奋斗新时代丨解剖白鹤滩水电站：完备产业链撑起的超级工程 仅次于三峡，世界第二大水电站已投入使用，其面临着怎样的争议呢
图为建设中的白鹤滩水电站。
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完整的工业体系、齐全的工业门类、丰富的产业链条，大大增强了中国经济的韧性。
作为在建的巨型水电站，白鹤滩水电站的建造过程涉及水电设计、重大装备制造、建设管理等诸多产业领域，彰显了我国完备的产业链在锻造大国重器、超级工程中的优势。正是完备的产业链才支撑起了我国的超级工程建设。
时至盛夏，川滇交界，金沙江畔，远望山巅，云舒云卷。地处四川省凉山州宁南县和云南省昭通市巧家县交界处的白鹤滩水电站建设现场，酷暑中的施工更显火热。
全工程应用低热硅酸盐水泥混凝土（以下简称“低热水泥”）、率先使用单机容量百万千瓦级水轮机组，作为在建的巨型水电站，白鹤滩工程建设将把中国水电产业和中国水电设计水平、施工能力、重大装备制造能力、建设管理水平提升到一个全新的高度。白鹤滩水电站建成投产后，将产生巨大的发电、防洪等效益，每年可节约标准煤约1968万吨，减少排放二氧化碳5160万吨。这个超级工程背后的支撑，是中国完备的产业链。
温控防裂，特种水泥解难题
“正是因为有白鹤滩水电站这样的巨大需求，相关技术才有了用武之地”
大体积混凝土的温控防裂一直是工程界的难题。“白鹤滩水电站建设至今，尚未出现一条温度裂缝。”白鹤滩工程建设部教授级高工孙明伦说。
大坝建设需要浇筑大量混凝土，混凝土中的水泥水化反应会产生热量，使得混凝土浇筑后温度上升，之后再缓慢冷却到环境温度。如果不采取有效的温度控制措施，任由混凝土热胀冷缩，难免会产生裂缝。为了从源头上解决大坝的温度裂缝问题，白鹤滩全坝采用特种水泥——低热水泥。
白鹤滩拱坝高289米，混凝土总方量为803万立方米，低热水泥的水化热比中热水泥低约15%，能提高混凝土出机口温度、减少混凝土冷却通水量，仅温控费用一项，就可节省上亿元。“对于1700多亿元的工程项目来说，节省上亿元不是最关键的。控制温度裂缝，提高工程质量和保证工程长期安全稳定运行才是我们最看重的。”孙明伦说。
低热水泥的应用并非心血来潮。国外很早就能够生产低热水泥，但是因为早期强度低、生产成本高、影响工期等因素没有得到广泛应用。为了降低低热水泥生产成本，我国5家科研单位早在“九五”期间就开始进行技术研发，实现利用离子掺杂提高水泥矿物活性等技术突破。“三峡工程三期围堰进行了混凝土试验，溪洛渡电站泄洪洞因使用低热水泥裂缝数量下降了70%，等到现在建设白鹤滩、乌东德水电站，咱们的技术已经相当成熟。”孙明伦说。
实际上，低热水泥一般只用在水电站大坝、港口等大体积混凝土建设领域。“正是因为有白鹤滩水电站这样的巨大需求，相关技术才有了用武之地。没有白鹤滩，低热水泥就没有市场；而没有嘉华、华新这样的水泥厂，白鹤滩大坝混凝土温度控制就要难得多。”孙明伦说，超级工程催生了超级材料、超级技术。
中国制造，物美价廉显优势
“参建白鹤滩水电站的水电四局，为其直接供货的生产商超过百家，绝大多数是国内厂家”
夏日白鹤滩，35摄氏度以上的高温是常态。从拌和厂出厂到大坝施工现场的7分钟时间里，如何尽可能保证低温搅拌混凝土不会因为外界环境温度变化骤然升高？
“混凝土拌和过程中不仅要加入低温水，还要掺入一定比例的冰屑；而混凝土从拌和楼出来后，就会灌入专门加装了保温材料的自卸式货车，再通过缆机在几分钟内迅速送到大坝施工现场。”水电四局白鹤滩施工局机电大队大队长苗育西说，反复比选，最终选择了国产的“武汉新武新”作为冷水方案提供方。国产冷水机一小时能够生产300多立方米8摄氏度的冷水，进口的只能生产250立方米；而从价格上说，国产的机器118万元，进口的则高达180万元，只要是企业，都不难作出选择。
“30多年前，就是想用国产的产品，也未必买得到。最早只能进口冷水机组，因为国内压根就不能生产。”建了二三十年水电站的苗育西，也是我国水电工程建设领域的见证者。上世纪八九十年代，忙碌在水电站的施工设备，至少有一半是从国外进口的。而在如今的白鹤滩，想找进口装备可有点难。
“倒不是我们会优先考虑国内厂商，而是国内厂商的性价比高。”苗育西给记者算了笔账：性能基本一致的自卸式货车，一台进口车要近百万元，可国产的“红岩金刚”才40万元，价格优势明显。
“其实对我们来说，采购设备不仅看价格，更重要的是看性价比。国外不少厂商配件到位慢，个别软件只能由厂家操作。有时久等不来影响施工进度，我们不敢买。”苗育西说，国内设备不仅价格低，质量也非常可靠。“参建白鹤滩水电站的水电四局，为其直接供货的生产商超过百家，绝大多数是国内厂家。”
“我们抱着开放的心态，绝不会刻意区分国产还是进口，关键还是看哪个物美价廉。”苗育西说。
智能建造，建设安全更高效
“不必冒着酷暑去工地，只要坐在指挥部，现场视频、实时数据全都一目了然”
怎么能最便捷直观地了解白鹤滩水电站的建设进度？“不必冒着酷暑去工地，只要坐在指挥部，现场视频、实时数据全都一目了然。”苗育西说。
混凝土浇筑后，需要进行平仓振捣。依靠瑞能电器提供的高精度传感器、北斗卫星定位系统、中国电建成都院研发的监控软件，可以对混凝土的平仓振捣全过程进行实时监控，任何操作不到位的情况会自动预警，提示现场质量管理人员进行纠偏；生产什么样的混凝土，只要一线人员在手机上远程操作即可完成；负责数据传输的，则是中国联通。为了避免水电站在遭遇地震时溃坝、下泄而造成次生灾害，天河一号超级计算机对白鹤滩水电站的抗震安全性进行模拟分析，保证抗震设计安全。
清华大学和三峡集团共同研制的智能通水成套装备和移动实时软件平台，通过在新浇筑混凝土坝块和水管中安装数字温度传感器，实时测量混凝土温度和进出水温。点开手机，大坝施工状态和各种参数尽在掌握。在冷却水管中安装的温度、流量和一体流温集成控制装置，还可以实现动态智能控制。
自主创新，国之重器有底气
“我国水电站建设、安装、运营全产业链都已经走出国门，成为中国的名片”
在白鹤滩水电站众多工程技术指标中，“百万机组”格外引人注目。作为世界上首批百万千瓦水电机组，不仅实现了单机容量的巨大跨越，背后的技术支撑更将引领整个水电产业技术水平的提升。
然而，锻造“国之重器”谈何容易？白鹤滩工程建设部机电项目部主任康永林介绍，最初三峡电站的发电机组所需的硅钢片只能依靠进口，当我们自主研发右岸机组时，外方突然将价格提高到左岸机组的3倍。无奈之下，三峡集团只能与宝钢联手研发。“如果当时放弃了自主研发，可能白鹤滩水电站水电机组的硅钢片还是需要进口。”
从三峡前单个机组发电能力的30万千瓦到白鹤滩的100万千瓦，中国水电装备设计制造实现了大跨越。如果说三峡是“引进、消化吸收、再创新”，那么在白鹤滩，则实现了完全自主创新。
引领世界，不少支撑技术只能首创，白鹤滩水电站的建设，倒逼东方电机、哈电集团等研发新的绝缘材料、发电机组；倒逼中国电建、中能建集团提升水电设施安装水平。早在2006年，三峡集团就牵头国内设计单位、科研院所和设备制造厂家，攻克发动机散热、新型材料等系列技术难关。三峡集团通过在重大装备科研、设计和制造、安装和运行链条中分层次有步骤地稳步推进国产化，已在机组设备、高压电气设备、辅助设备乃至基础材料上取得了重要成果。
“不仅是高大上的技术，白鹤滩水电站对于照明、供水、排风管这样的基础配套设施也有更高标准的要求。能够参与电站建设，对相关企业来说，也是其技术能力的体现，将有助于企业拓展普通消费市场。”康永林介绍，“如今，我国水电站建设、安装、运营全产业链都已经走出国门，成为中国的名片。”
（转自《人民日报》）
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三峡工程是世界上最大的水电站，也是我国最大的建筑工程。近年来，我国的水电站建设工程发展迅速，向家坝、溪洛渡、龙滩、糯扎渡、小湾、乌东德、两河口等大型水电站相继投用。在今年的3月31日，白鹤滩水电站正式完工，这是我国仅次于三峡大坝的第二大水电站，同时也是世界第二大水电站。随着白鹤滩水电站的完工，也标志着我国将拥有全球最大的两座水电站。如此一个大型水电站对我国有着怎么样的价值？又为什么会出现一些争议的声音？
白鹤滩水电站
这个世界上第二大的水电站，位于四川省凉山州宁南县和云南省昭通市巧家县境内的金沙江下游干流上。和三峡大坝治理洪灾的初衷不同，它建设的主要目的就是为了进行发电，同时也兼有防洪防沙、提升下游航运质量、发展当地通航条件的功能。
白鹤滩水电站拥有全世界功率最大的水力发电机，一台机器的电力容量达到了100万千瓦，机器运作时水轮的转速高达每分钟111转，每转一圈就能生产足够一个普通家庭一个月使用的150度电。在总量方面，它的总容量为1600万千瓦，仅次于三峡水电站2250万千瓦的总容量，高居世界第二。
从发电的效率来说，每台发电机每秒钟就可以创造278度电，如此类推，单台发电机一天就能够发电2400多万度。如此高效的发电机在白鹤滩水电站总共有16台，如果全天不停的情况下，一年就能够生产1400亿度电。当然，这只是理想状态下，一般来说每年的水流汛期都是有限的，不可能保持全年持续的流水量，而且机器也是需要定期进行维护修理的。所以现在科学家们预测，白鹤滩水电站一年的平均发电量大概是624.43亿度电
如此强大的发电机，体量自然不小。在高度上，单台发电机高达50多米，相当于17层楼的高度。在重量上更是惊人，单台的重量高达8000多吨，这就等于是一个埃菲尔铁塔或者是一艘重型驱逐舰的重量，可以想象有16个埃菲尔铁塔建在江上的感觉。仅仅是发电机下面的一个轮子就有2296吨重，这也相当于一艘护卫舰的重量了。
除此之外，发电机的技术也十分精密。单台发电机的最大直径就有19.33米，转轮的直径也有16.5米。虽然体型不小，但是在轮子运转的时候，轮子摇摆和上下起伏的幅度都不会超过0.03毫米，比一根头发丝都要细上10倍。结合发电机庞大的体型，要将所有零部件安装完成，而且在运作的过程中还要如此精细，这就需要极为精密的操作技术，可见这台发电机的技术含量之高。
3月31日，白鹤滩水电站顺利完成了9号机的设备组装，这也是整个项目的最后一个设备组装工作。这一安装完成，也标志着白鹤滩水电站的全部16台发电机组正式安装完成，由16台发电机组成的白鹤滩水电站也将成为世界上第二大水电站。
白鹤滩水电站的作用
白鹤滩水电站作为我国水电建设的重要工程项目，对于我国的能源生产和环境保护有着重要的价值，在16台发电机全部组装完成之后，根据项目的进度，将在今年7月全部投入使用。目前，也有一部分发电机已经开始投入使用了。
截止到今年5月5日，这一座世界上建设综合技术难度最高的白鹤滩水电站已经为我国生产了100亿千瓦时的环保电能，初见成效。据三峡集团表示，目前生产的100亿千瓦时的电力，相当于306万吨煤炭燃烧的发电量，这就等于减少了约838万吨能源燃烧产生的二氧化碳或3.3万公顷树林的净化作用。
在所有发电机全部投入使用之后，预计每年总计可以节约煤炭1968万吨，这样也会减少5160万吨二氧化碳的排放，为我国每年创造600多亿度的清洁能源，对我国的环境保护和能源生产有着极其重要的作用。
自从第一批发电机正式运作以来，白鹤滩水电站已经累计发电256亿千瓦时的电，目前投入生产的电机运行正常，各项指标也显示良好。目前，还有一部分电机没有投入使用，不过也已经开始全面冲刺，争取早日全部生产运作，为我国的电力事业做出贡献。
白鹤滩的主要供应对象是华东、华中和南方电网，同时为当地解决用电需求。同时增加了下游溪洛渡、向家坝、三峡、葛洲坝等梯级水电站的年发电量24.3亿kW·h，并可增加下游各梯级枯水期（12～5月）发电量92.1亿kW·h。明显改善了下游各个发电站的电力质量，提升了我国电力资源的效能。
白鹤滩水电站是我国实施“西电东送”战略的重要工程项目，在16台发电机全部建设完成之后，长江的干流上就有高达110台能够正常运作的发电机了。这110台发电机总共电力容量达到了7169.5万千瓦时，这就相当于三个三峡水电站的电力容量了。
由于白鹤滩水电站在“西电东送“中的重要战略地位，白鹤滩水电站的主要任务是发电，其次才是防洪。当然，水电站也会兼顾促进地方经济发展和帮助人民群众脱贫致富的功能。工程建设完成之后，会起到拦截泥沙、改善当地和下游航运交通的功能。
自清代以来，长江流域的洪灾影响范围就十分广泛，中下游平原更是经常爆发水灾，造成严重的经济损失，人民受洪灾的影响流离失所。三峡大坝建设的主要目的就是为了解决下游的水灾问题，而白鹤滩的建设也在一定程度上帮助三峡大坝分担一部分抗灾压力，为下游地区的洪水灾害防治起到了重要作用。
在白鹤滩水电站附近的库区，当地人们的经济发展相对落后，水电站的建设也带动了当地居民的经济发展。路通财通，白鹤滩水电站开通的一些航道也让当地的交通开始方便了起来，加强了库区人们和外界的沟通。
白鹤滩水电站的争议
自从三峡大坝开建以来，就引发了一系列的问题，包括移民迁徙、环境等诸多问题。而白鹤滩水电站也不例外，在建设之后同样存在着一些争议，其中呼声最大的就是对于金沙江的切割。
白鹤滩水电站的建设使得金沙江从一条水能含量巨大的江河，变成了一个连接水库的普通湖面，失去了江河本身的水源价值。而且目前正在规划的水利工程中，还有多个水电站会和金沙江产生联系。
2002年，三峡集团将在金沙江的下游河段开发4个水电站，白鹤滩就是其中之一，这4个水电站的电力容量达到了2个三峡大坝的总电力容量。在2004年，水电工程集团又将计划在金沙江的中段流域建设8个水电站，电力容量的总量也达到了2058万千瓦时。金沙江的上游也未能幸免，华电集团也计划在此开发8个梯级水电站。
金沙江上如此多的水电站一旦全部建设完成，这条大江就会失去最初的河流属性，曾经著名的长江支流就会因此变成多个湖泊。
金沙江的下游河段生活着许多的鱼类，很多长江的稀有物种都会选择在此地繁衍生息，如果众多发电站在金沙江上建立，就会使江河之间的联系被隔断。如此一来，江河的营养物质就无法很好地到达各个鱼类栖息地，对鱼类的生存造成巨大的影响，长江的渔场也会因此受到破坏，造成生态多样性以及河流周边环境质量降低。
水电站的建设不可避免地会造成大批当地居民的迁移，三峡大坝的建设就曾经造成了上百万人口的大规模迁徙，这些人的安置也成为了政府相当头疼的问题。而且居民大多数为当地的农民，习惯了依山傍水的农业生活，如果去到了一个新的地方，很多人都不能够马上适应，著名纪录片《秉爱》就讲述了有关移民的故事。
白鹤滩水电站的建设也不例外，许多库区的原住民纷纷远离了自己的故乡。不过为了国家资源能源的建设工程，原住民大多数还是会选择站在国家的立场上，积极配合国家的移民政策。
凡事都有利弊，水电站的建设也不例外，虽然会在某一些方面造成不可避免的影响，但是总体上还是为我国能源的有效利用和满足人们生活需要实现了巨大的价值。
