為了更大程度地利用水資源,三峽電站在精確預報和科學調度上也頗有建樹,更加全面的掌握著整個流域水資源的綜合效益。
當被問及3月1日上午12時看到三峽電站中央控制室累計電量顯示屏上的數(shù)值跳到了10000(一萬億千瓦時)那一刻的感受時,三峽電廠黨委書記李志祥沉吟少許,篤定的說:“這是一個必然的過程!三峽工程一直以來都把防洪、航運和水資源利用放在第一位,但在發(fā)電上也有著巨大的體量,我們要最大程度地發(fā)揮他的作用,這是一定要做的事情?!?/p>
在李志祥的辦公室里,有滿滿兩柜子的書,一年一本的技術改造和創(chuàng)新內(nèi)容匯編,和大量規(guī)范系統(tǒng)的標準,他都如數(shù)家珍。十余年來,三峽電站不斷學習和創(chuàng)新,在巨型水輪機組的運行管理上,形成了自己的技術力量。
為了更大程度地利用水資源,三峽電站在精確預報和科學調度上也頗有建樹,更加全面的掌握著整個流域水資源的綜合效益。
『把控機組』
三峽集團長江電力作為三峽電站的運行管理者,在水電行業(yè)率先實施了“診斷運行”模式,安裝了8類共109套用于監(jiān)測機組運行狀態(tài)的在線監(jiān)測系統(tǒng),基本實現(xiàn)對所有主輔設備特征量的實時監(jiān)測與運行趨勢分析,水電站運行管理從“事后處理”轉變?yōu)椤笆虑邦A控”。
“現(xiàn)階段,要把計算機的監(jiān)控信號全部整合起來,建設更強大的數(shù)據(jù)網(wǎng)和智能平臺是將來實現(xiàn)智能化重要的基礎。然后通過數(shù)據(jù)挖掘實現(xiàn)故障的預判,幫助實現(xiàn)狀態(tài)檢修,也就是設備需要修才修,不需要修就不修。”三峽電廠黨委副書記王曉健告訴記者。
三峽電站在投運初期,存在非計劃停機的問題,而且原因大多是因為設備的突發(fā)性故障。隨著對機組的不斷改進和監(jiān)控,三峽電站對于機組的把控越來越強,左岸14臺和右岸的12臺機組已經(jīng)連續(xù)兩年沒有出現(xiàn)過一次非計劃停機。
在對設備進行檢修的過程中,三峽電站也有取得了許多的突破,世界首套巨型壓力鋼管檢測機器人集群就是一個很大的進步,它使鋼管能夠得到快速的檢測并呈現(xiàn)三維的圖像。
壓力鋼管實際上是一個引水通道,但是它的直徑達到了12.4米,在安裝時需要通過一個個的鋼環(huán)焊接在一起,并進行消除應力等大量復雜的工序,最外面是混凝土包裹。
在長時間運行之后,鋼管的焊縫等地方可能會出現(xiàn)問題,需要進行檢測。但是由于壓力鋼管的直徑過大,上方鋼管的檢測具備很大的難度,如果通過搭建腳手架的方式需要耗費半年的時間,而且成本高昂。
為了克服這個難題,三峽電站通過不斷努力研發(fā)出了專門的機器人,對鋼管進行全面的檢測和數(shù)據(jù)采集?!暗谝徊绞亲寵C器人爬上鋼管的頂部進行觀察;第二步是清掃和探傷(缺陷、變形或裂紋);第三步是機器人自己能夠處理出現(xiàn)的問題。我們現(xiàn)在已經(jīng)完成了第一步,正在進行第二步的工作。”三峽電廠機械水工部主任陳鋼詳細地介紹道。
『優(yōu)化調度』
長江電力調度的對象是溪洛渡、向家壩、三峽和葛洲壩四個梯級,其中,三峽大壩攔截了上游100萬平方公里所有的來水。從三峽來說,大壩方面主要是2250萬千瓦的水電裝機,水庫方面則是一直到重慶的650公里長的庫區(qū),庫容為393億立方米。
“調度首先要做的就是掌握三峽上游這100萬平方公里的天氣情況,梯調中心有專門的氣象臺,可以預判7-10天的天氣形勢?!比龒{梯調中心副總工程師王玉華說。
據(jù)了解,長江電力已經(jīng)建立領先的水雨情遙測系統(tǒng),自建遙測站數(shù)量達到617個,實時接收633個遙測站數(shù)據(jù),遙測流域面積約54.5萬平方公里,覆蓋了長江上游流域超50%的面積。
三峽通過對天氣數(shù)據(jù)和長江上游26個水庫信息的預報最終做出調度方案,調度方案在絕對保證防洪安全和通航條件的基礎上,要綜合考慮發(fā)電、供水、生態(tài)等情況。在調度方案確定后,發(fā)電計劃也就相應制定出來,并在國家電網(wǎng)審批之后開始執(zhí)行。
從2003年到2016年,三峽實現(xiàn)了補水1956億立方米,補水天數(shù)達到1603天。此外,從2011年到2016年,三峽進行了7次生態(tài)調度和4次減淤調度(重慶庫尾減淤),以及44次諸如“東方之星”沉船救援、航運海事救援、壓咸潮(淡水河流量不足,海水倒灌,咸淡水混合造成上游河道水體變咸即形成咸潮)的應急調度。
隨著上游來水以及下游需求的不斷變化,三峽針對調度展開了一系列的研究計劃,水庫怎么蓄水和怎么出水都進行了更加科學的規(guī)劃。
對于如何優(yōu)化調度,王玉華簡單舉了蓄水和汛期時的兩個例子。
如果按照以往的要求,水庫從從10月1日開始蓄水,那么下游的需求將得不到滿足,也會間接影響兩湖地區(qū)的生態(tài)。因此,綜合考慮防洪安全等因素,蓄水提前到9月10號,也就是盡可能在汛末多蓄水。
同樣在汛期同樣有許多可以優(yōu)化的地方。三峽設計之初的要求主要是防范大于56700立方米/秒的大洪水,但是出現(xiàn)大洪水的概率很小,如果全部按照這個要求來操作,那么水庫幾百億的庫容將得不到充分的利用。也就是說怎樣利用庫容,把中小洪水變成資源也是一個重大的課題。
在一萬億度電中,通過優(yōu)化調度實現(xiàn)節(jié)水增發(fā)電量489.9億度,而且基本都是通過上述在蓄水和利用庫容上的優(yōu)化實現(xiàn)的?!澳軌蛉〉靡蝗f億度電的成績還是很不容易的,尤其是在優(yōu)先保障諸多社會效益的基礎上。”王玉華感嘆道。
原標題:實地探訪 | 三峽電站的一萬億度電