文|江卿曻
编辑|江卿昇
前言在中国水电工程的发展史上，很多人知道三峡大坝，这个造福中国无数家庭的大坝，但是你知道白鹤滩水电站吗？
这座巍峨耸立于金沙江畔的超级工程，不仅成为了仅次于三峡大坝的世界第二大水电站，更凭借其自主研发的百万千瓦水轮发电机组创造了六项世界第一。
当人们听说它“发电1小时够用250年”时，不禁会对这个数字感到震惊，究竟是什么样的技术突破，让白鹤滩水电站拥有如此惊人的发电能力？
六项世界第一在工程界，有一句广为流传的话：“要想富，先修路，”而在能源领域，人们或许会说：“要想强，水电当先锋。”白鹤滩水电站的建成，无疑是中国水电实力的又一次有力证明。
白鹤滩水电站拥有全球单机容量最大的水轮发电机组，其惊人的100万千瓦容量，相当于一座中型核电站的发电能力。
这意味着，仅仅一台机组运转一小时，就能满足一个普通家庭250年的用电需求，如此强大的发电能力，让白鹤滩水电站成为了名副其实的“发电巨人”。
并且白鹤滩水电站还创造了单机容量最大的水轮机记录，108.5万千瓦的容量，让这台水轮机成为了名副其实的“巨无霸”。
这相当于100多万辆小轿车同时启动的功率！这个数字背后，是中国水电技术的不断突破和创新。
第三项世界第一是单机容量最大的发电机，100万千瓦的发电机，体积之大、重量之重，都是前所未有的。
要知道这台发电机的重量相当于一艘中型航母，而它却能以每分钟111转的速度高速旋转，这背后蕴含的技术难度可想而知。
第四则是最大推力轴承，承重能力高达5050吨，它相当于能够承受50多辆满载的火车头的重量！这个看似普通的零件，却是整个发电机组平稳运转的关键所在。
第五就是最大容量变压器组，达到了惊人的1300兆伏安，这个庞然大物能够将发电机组产生的电能转换成适合远距离输送的高压电，为千家万户送去源源不断的电力。
最后一项世界第一则是最大地下洞室群，长度超过400米的地下洞室群，堪称地下的“水电宫殿”。
这个巨大的地下空间，不仅为安装庞大的发电设备提供了场所，更是工程师们智慧的结晶。
那么这些世界第一的背后，究竟蕴含着怎样的技术突破？中国工程师们是如何一步步攻克这些看似不可能的任务的？
从磁轭钢片到百万千瓦机组在白鹤滩水电站的众多世界第一背后，是一条充满艰辛与挑战的技术创新之路，这条路的起点，可以追溯到一个看似普通的零件——磁轭钢片。
磁轭钢片，是构成发电机转子的核心部件，看似简单的钢片，却有着极其严苛的技术要求。
在高速旋转的巨型转子中，哪怕有一片钢片的平整度稍有偏差，都可能导致灾难性的后果，而白鹤滩水电站的百万千瓦机组，对磁轭钢片的要求更是达到了前所未有的高度。
曾几何时，这种高精度的磁轭钢片只能依赖进口，就连三峡大坝建造时，也不得不从国外进口这一关键部件。
然而中国最不怕的就是困难，他们知晓想要掌握水电核心技术，想要将这一重要技术掌握，那必须要攻克此难关不可。
于是一场旷日持久的技术攻关拉开了序幕，太原钢铁集团的工程师们夜以继日，进行了无数次的实验和改进。
他们不断调整合金配比，优化生产工艺，终于在一次次失败后迎来了突破，他们成功将磁轭钢片的不平整度降到了1毫米以内，远远超过了国际标准。
这一突破，不仅让中国摆脱了对进口磁轭钢片的依赖，更为后续的技术创新奠定了坚实的基础。
有了高质量的磁轭钢片，工程师们的创新之路才刚刚开始，如何将这些钢片组装成一个重达1274吨、高度近4米、直径超15米的巨型转子？
如何确保这个“巨无霸”在高速旋转时保持完美的平衡？这些问题都需要一个个攻克。
在攻克一个个难关的过程中，工程师们遇到了种种挑战，他们又是如何克服这些困难，最终打造出世界最强的“水电心脏”的？
完美平衡从经济效益的角度来看，白鹤滩水电站无疑是一个巨大的成功，这座超级工程总投资1778.9亿元，看似一笔天文数字，但其回报却是惊人的。
据统计白鹤滩水电站每年可发电620亿度，按照0.5元一度的电价计算，年收入可达300多亿元。
这意味着，仅需6-7年时间，就能收回全部投资成本，之后的收益，将为国家创造巨大的经济价值。
但是经济效益的背后，环境保护同样不容忽视，有人可能会问，如此庞大的水利工程，会不会对当地生态造成不可逆的破坏？
事实上，工程师们在设计和建设过程中，始终将环境保护放在首位，白鹤滩水电站的建设，大大减少了化石燃料的使用。
据估算，这座水电站每年可减少1900多万吨标准煤的使用，相应减少5000多万吨二氧化碳的排放，这对于中国实现碳中和目标，无疑是一个巨大的贡献。
而工程师们采用了先进的生态保护技术，例如他们设计了鱼类通道，确保江中鱼类的正常洄游，同时还建立了完善的水质监测系统，实时监控水库水质，确保生态平衡。
更值得称述的是，白鹤滩水电站的兴建，不但带动库区经济发展，且因交通及基础设施的改良，当地产业结构得以优化，居民生活质量大幅提升。
这种经济发展与环境保护的双赢局面，正是工程师们智慧的结晶。
然而我们不禁要问，在全球气候变化的大背景下，像白鹤滩这样的大型水电站，究竟能在应对气候危机中发挥多大的作用，它是否能成为中国乃至世界能源结构转型的一个范本？
中国水电发展的新里程碑1954年，长江中下游发生特大洪水后，水利专家张冲就提出了在白鹤滩建设超大型水电站的设想。
可是当时的中国既缺乏技术，也没有足够的资金来实现这个宏伟的计划，即便到了1980年代，这个项目仍然被认为是难以实现的梦想。
但是中国的工程师们从未放弃这个梦想，他们知道，只有掌握了最先进的水电技术，才能真正实现能源独立，为国家的可持续发展提供强大的动力。
于是他们开始了长达数十年的技术积累和创新，终于在2017年，这个曾经的“不可能”变成了现实。
白鹤滩水电站开工建设，并在2021年首批机组投产发电，这个过程中，中国工程师们攻克了一个又一个世界级难题，创造了多项世界第一。
与三峡大坝相比，白鹤滩水电站虽然总装机容量略低，但其单机容量、效率等多项指标都有了质的飞跃。
这不仅体现了中国水电技术的进步，更展示了中国在清洁能源领域的雄心和实力。
白鹤滩水电站的建成，对中国乃至全球的能源格局都将产生深远影响，它的投产，将大大提高中国的清洁能源比例，为实现“3060”双碳目标提供强有力的支撑。
同时它所代表的先进技术，也为其他国家的清洁能源发展提供了宝贵的经验。
我们也要清醒地认识到，水电虽然清洁高效，但并非万能的，在未来的能源结构中，水电将如何与太阳能、风能等其他可再生能源协同发展，仍然是直接发展所要思考的问题。
结语白鹤滩水电站从最初的技术突破到最终的全面投产，白鹤滩水电站的每一步都凝聚着无数人的心血和汗水。
它的成功不仅为中国的能源安全提供了有力保障，更是象征着中国又一次的成功，让我们为中国的科技人员点赞！
参考文章优酷官方关于《中国造世界最大水轮发电机组发电1小时，够一家人用250年》的报道
长江日报2022年12月19日《创造六项世界第一！白鹤滩水电站16台百万千瓦水轮发电机组将全部投产发电》的报道
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