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解密世界最大清洁能源走廊——
初春时节，四川、云南两省交界处，金沙江绵延窄深的河谷中，一座特高拱坝巍然矗立，这里是世界第二大水电站——白鹤滩水电站。截至2月17日12时59分，白鹤滩水电站累计安全生产绿色电能200亿千瓦时，相当于减少标准煤消耗624万吨。
如今，溯长江而上，由中国长江三峡集团有限公司（以下简称“三峡集团”）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。
这条世界最大清洁能源走廊是如何建成的？这几座超级水电站发挥着哪些效益？近日，本报记者进行了采访。
六大梯级电站“连珠成串”
漫步于三峡左岸电站厂房，视线尽头处，一面鲜艳的五星红旗悬挂于高墙之上。伴随灯光闪烁，14台70万千瓦水轮发电机组正在运行发电。
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，正式开启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。“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。”三峡电厂原副厂长李志祥说。
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。
李志祥告诉记者，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。
而今，金沙江四大水电站中建设难度最高的白鹤滩水电站也已进入最后冲刺阶段。1月18日，白鹤滩水电站最后一台百万千瓦水轮发电机组转子吊装完成，预计今年7月前，白鹤滩水电站将全部投产发电。
“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’。”中国工程院院士王浩表示。
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。
“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。”三峡集团长江电力三峡梯调水资源部主任李鹏对记者说，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。
自主创新铸就大国重器
事实上，世界最大清洁能源走廊的崛起之路，也是水电重大装备从“中国制造”到“中国创造”的自主创新之路。
高度270米的乌东德大坝，混凝土总浇筑量270万立方米，是目前世界上最薄的300米级特高拱坝。
“其建设难度首先在于大体积混凝土浇筑中的温度控制。”乌东德工程建设部主任杨宗立说，无坝不裂曾是萦绕在世界水利人心中的“梦魇”，“混凝土中的水泥水化反应会产生热量，如果不采取有效的温控措施，难免会产生裂缝。”
想要破题，选材是关键。
为解决水泥易裂的世界级难题，乌东德建设者对混凝土原料进行多轮筛选，最终开创了世界大坝建造史上的一道先河——全坝采用低热水泥混凝土浇筑。不同于普通水泥或中热水泥，低热水泥发热量低，具有“温升缓慢、温升小、综合抗裂性能高”等特点，有助于防止大坝裂缝产生。
“低热水泥也被称为大坝‘退烧药’，早在三峡工程建设期间，我们就开始了低热水泥研究，通过不断试验和改进，首次在乌东德大坝上实现全坝应用，真正意义上建造出‘无缝大坝’。”杨宗立表示。
追求材料创新的同时，世界最大清洁能源走廊也在智能建造方面阔步前行。
在溪洛渡水电站建设中，技术人员进行了300米级特高拱坝智能化建设关键技术的研究和应用，开发出智能拱坝建设与运行信息化平台（iDam）。这一共享、协同、交互的业务平台，管理着3496支安全监测仪器、4723支混凝土温度计以及2.4万米测温光纤，有效支撑了现场生产管理。
“得益于信息化平台，溪洛渡有了颗智慧‘大脑’，建设和管理大坝的技术人员可随时了解它的‘头疼脑热’，及时进行动态调整，让大坝一直处于‘健康状态’。”曾参与溪洛渡水电站工程建设的教授级高工、原三峡集团副总经理樊启祥介绍道。
不仅如此，依托智能建造，超级水电站不断优化改进施工工艺，不断提升施工质量和效率。
以智能通水控制系统为例。过去的水电建设工程中，混凝土降温多采取人工冷却的方式，温控精度并不尽如人意。现如今，智能通水系统通过温度传感仪器，可智能调节通水流量、温度和时间，在线个性化进行温度调控。“点点手机，所有参数全都一目了然，工程师只需要按时检查系统即可，非常方便。”白鹤滩技术管理部主任王玮说。
“九层之台，起于累土。”依靠参与三峡工程70万千瓦机组研制，通过走“引进消化吸收再创新”之路，近年来，中国装备制造企业逐步掌握了大型水轮机组整体设计与制造的关键核心技术。
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