12月20日，在建规模世界第一、装机规模全球第二大水电站——金沙江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，标志着世界最大清洁能源走廊在长江之上全面建成。全球最大清洁能源走廊全面建成。

6座巨型电站联合调度、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。

白鹤滩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，是实施“西电东送”的国家重大工程，是当今世界在建规模最大、技术难度最高的水电工程。截至今天，白鹤滩水电站累计发电量超过530亿千瓦时，主要输送江苏、浙江等区域。

在金沙江复杂的地形地质条件下，建设者们是怎样克服从设计建造到安装的种种难题，创造世界奇迹的呢？

世界第二大水电站如何建成？

白鹤滩水电站建设的综合技术难度是当今世界最高的，而且创造了单机容量100万千瓦世界第一、地下洞室群规模世界第一、300米级高拱坝抗震参数世界第一、无压泄洪洞群规模世界第一等6个世界第一。最大泄洪量，通俗讲，6分钟就可以灌满整个西湖。白鹤滩水电站大坝承受的总水推力达1650万吨，世界第二；总装机容量1600万千瓦，仅次于三峡工程世界第二。

白鹤滩工程建设部主任汪志林表示：“从2021年6月28日，白鹤滩水电站首批机组投产发电开始，一年多的时间，高质量完成了剩余14台百万机组的安装调试和并网发电，按期实现蓄水至825米的目标，全面发挥了工程的综合效益。”

早在2002年，金沙江白鹤滩水电站开发建设工作正式拉开序幕，而当时三峡大坝还在建设中。以当时的设计建造能力，要想建成今天的白鹤滩难度很大。三峡大坝是重力坝，而白鹤滩因为地形构造原因，需要建成不规则的双曲拱坝。

重力坝靠自身的重量来承担水的推力，而拱坝把水的推力主要传递到两边的山体，由山体来承担。三峡大坝坝顶高程185米，而白鹤滩大坝最大坝高达到了289米，两者也有着天壤之别。百把米的建坝一直到了200米、300米级的坝，这不是线性关系，水头高了水的压力就大了，不光坝体本身设计难度要成倍增加，它的基础处理也要成倍增加。

虽然技术上不可同日而语，但从三峡大坝开始，中国水电不断突破技术壁垒、通过自主研发不断迭代升级，20年的厚积薄发，今天的中国水电工程技术，已经有了质的飞跃。

白鹤滩16台百万千瓦机组，是目前世界上独一无二的，也是效率水平最高的水轮发电机组。而在20年前，70万千瓦机组，都还需要国外的技术引进。

哈尔滨电机厂有限责任公司副总工程师覃大清说：“三峡左岸之前，我们国家只能生产30万千瓦机组，三峡是70万千瓦机组，所以三峡左岸是引进国外技术。从三峡右岸开始，我们国家从引进消化吸收实现了再创新，从此走向了自主研发的道路。”

从单机70万千瓦到100万千瓦，不是简单的放大过程，而是一次自我革新和突破，没有任何参考和借鉴。从水力设计、电磁计算、结构设计、加工制造、设备安装、机组调试等各个方面，研发团队要做千百次的技术设想、成千上万次的试验和模型构建，要进行不计其数的容量、电压、转速、效率、温升等参数调试。

研制水轮机，按照这个水头段一般情况下是15个叶片，总共我们研制了11个转轮，有15个叶片，也有17个叶片，还有15加15的长短叶片，最后我们选用的转轮是在11个转轮中优选出来的。我们超负荷能力非常强，不光功率世界第一，同时效率、稳定性都是世界第一。

性能最好、体积最小、结构最简单、运行最可靠、制造和使用维护最方便，研发制造团队在白鹤滩百万千瓦机组上采用了多项世界首创新技术，发电机效率达到99.01%，是目前世界上效率水平最高的水轮发电机组。

哈从研发到制造到供应链都是中国制造，这是对中国制造实力的全面综合检验，也展示了中国制造的水平。

中国制造一流，中国建设同样一流。拱坝的稳定主要依靠两岸山体的反作用力。白鹤滩最好的坝址，恰恰处在地质缺陷有断层、山体的柱状节理玄武岩受力容易垮塌的复杂地质结构上。在地质结构极其复杂的山体结构中，要建造300米级高拱坝，承受1650万吨的水推力，抵御Ⅷ级烈度的强地震，安全责任重于泰山。

白鹤滩水电站设计总工程师徐建荣解释道：“在2006年到2007年，在左岸山体里面，106米深度里面打到有几条比较大的、20米宽的裂缝，完整山体里有裂缝，所以我们把原来坝址拟定的位置向前移了200米。”

设计建设者们因地制宜，突破了高烈度区拱坝抗震、低热水泥混凝土防裂缝、柱状节理玄武岩坝基防松弛、高陡边坡的开挖支护、大流量泄洪等等众多技术难题。建设一个大型水电站，是一个系统工程，需要经过反复的论证和研究。

2017年8月，白鹤滩水电站主体工程经过核准，正式开工建设，到2021年6月28日，首批机组投产发电。

白鹤滩水电站的电去哪里？

白鹤滩水电站是实施“西电东送”的国家重大工程，强劲的清洁电能将通过“白鹤滩-江苏”“白鹤滩-浙江”两条特高压直流工程直送江浙两省，为长三角经济发展注入绿色动力。

白鹤滩送江苏±800千伏特高压输电工程，止于江苏省苏州，途经四川、重庆、湖北、安徽、江苏5省（市），线路全长2080千米。白鹤滩-浙江±800千伏特高压直流输电工程，止于浙江杭州，线路全长2140.2公里，输电容量8000兆瓦，预计2023年整体投运。

三峡集团白鹤滩水力发电厂厂长 刘海波：我们百万机组所发出的电能，通过我们的出线场向外输送到送端的换流站，通过升压和换流，就转变成了正负800千伏的特高压直流，特高压直流的输送线路，就像一条西电东送的高速公路，实现了我们白鹤滩的电能安全高效低损耗地输送到了我们对端的江苏和浙江的用户。

作为长江上游的干流河段，金沙江全长3479公里，天然落差达5100米，占长江干流总落差的95%，水能资源蕴藏量达1亿千瓦。金沙江下游河段，是金沙江水能富藏的“黄金河段”，三峡集团在这里梯级滚动开发了乌东德、白鹤滩、溪洛渡、向家坝四个巨型电站，总装机容量4600多万千瓦。目前，四个电站多年年平均发电量将达到2000多亿度，约相当于两个三峡工程的发电量。

水电站的长期前景

水力发电量的增长与社会用电量需求的攀升有着密切的关系。近年来，随着国家大力支持发展风电、光伏、核电等新能源电源，传统火电和水电电力产量占比虽然有所下降但仍保持平稳发展，其中水电仍是可再生电源主力军。

近年来我国在全国各地兴建了多座新型水电站。水能发电的优势何在？为何我国要大力发展水能发电？

首先便是资源可再生。与煤电等依靠化石能源燃烧发电不同，水资源可实现循环再生；其次，水能发电的成本相对较低，据粗略估算，同等容量的条件下，火电厂的年运行费用约为同容量水电站的10倍至15倍；此外，水能发电的碳排放远远低于火力发电。

水能发电虽然兼备多项优势，但其受雨水影响较大，传统的水电站在缺少雨水的季节常常面临无电可发的窘境，直到抽水蓄能电站的出现才改变了这一状况。

抽水蓄能电站又名蓄能式水电站，可将电网负荷低时的多余电能，转变为电网高峰时期的高价值电能，还适于调频、调相，稳定电力系统的周波和电压，且宜为事故备用，还可提高系统中火电站和核电站的效率。据统计，至2009年底我国投产的抽水蓄能电站共22座，总容量11545MW，其中大型纯抽水蓄能电站11座(包括北京十三陵、广东广州一期与二期、浙江天荒坪与桐柏、吉林白山、山东泰安、安徽琅琊山、江苏宜兴、山西西龙池、河北张河湾)装机容量10400MW，其余11座装机容量1145MW，在建的8座，装机容量9360MW。

抽水蓄能电站在大型能源基地建设中有着重要的意义。风电、光伏等新能源存在发电不稳定的问题，需要配备储能设施，在必要时进行调节，使输出功率保持稳定，抽水蓄能技术成熟、存储量大，能够满足风电和太阳能发电的调峰需求。

中国电建总工程师周建平认为，抽水蓄能在目前的储能方式中具有储能容量大、系统效率高、运行寿命长、环境友好等优点，是当前大规模储能的主流技术，但目前全国电力总装机的比重不足2%，中国抽水蓄能产业发展仍然具有很大的发展空间。

文章来源： 智能制造网，光明网，科技日报，央视新闻