承載使命揚(yáng)帆起航
20世紀(jì)50年代,江夏潮汐電站被列入國(guó)家電力發(fā)展遠(yuǎn)景規(guī)劃。浙江省樂(lè)清灣地區(qū)水利資源和煤炭資源缺乏,水電站和火電站建設(shè)受限,用電非常緊張,但樂(lè)清灣蘊(yùn)藏的潮汐能卻十分豐富。
1970年7月,原水利電力部決定對(duì)樂(lè)清灣潮汐資源進(jìn)行查勘,并最后選址江廈港的七一圍塘工程作為潮汐發(fā)電試點(diǎn)工程。1972年3月,國(guó)家計(jì)委正式批準(zhǔn)建設(shè)江廈潮汐試驗(yàn)電站,重點(diǎn)圍繞潮汐能特點(diǎn)、潮汐機(jī)組研制、海工建筑物技術(shù)問(wèn)題研究和綜合利用4方面展開(kāi),并將其列為國(guó)家重要科學(xué)研究項(xiàng)目和“六五”國(guó)家科技攻關(guān)項(xiàng)目。
1980年5月4日,我國(guó)第一臺(tái)自行研究、自行設(shè)計(jì)、自行制造、自行安裝的雙向燈泡貫流式潮汐發(fā)電機(jī)組在江夏潮汐電站正式投產(chǎn)發(fā)電。
從零開(kāi)始填補(bǔ)空白
建設(shè)初期,江夏潮汐電站共承擔(dān)了國(guó)家5項(xiàng)研究課題,并在1983年5月,被確定為國(guó)家“六五”期間科技攻關(guān)項(xiàng)目。
在各協(xié)作單位共同努力下,江夏潮汐電站研制了兩種結(jié)構(gòu)的多功能雙向發(fā)電機(jī)組,填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白,各項(xiàng)試驗(yàn)研究取得了豐碩成果。
電力體制改革后,江夏潮汐電站進(jìn)一步挖掘生產(chǎn)潛力、加大試驗(yàn)力度,決定在6號(hào)基坑上研制一臺(tái)技術(shù)性能更優(yōu)、運(yùn)行工況更多、結(jié)構(gòu)更加合理、自動(dòng)化程度更高的新型潮汐發(fā)電機(jī)組,并于2005年被列入國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(“863”計(jì)劃)。項(xiàng)目獲得核準(zhǔn)后,江夏潮汐電站立即成立專(zhuān)項(xiàng)工作組,聯(lián)合清華大學(xué)等科研院所開(kāi)展模型機(jī)組優(yōu)化設(shè)計(jì)與研制試驗(yàn)工作,最終圓滿(mǎn)實(shí)現(xiàn)潮汐發(fā)電機(jī)組正反向發(fā)電、正反向泄水和正反向水泵抽水的六工況運(yùn)行。
2007年10月,該新型潮汐發(fā)電機(jī)組順利投入運(yùn)行,新型機(jī)組額定容量達(dá)到700千瓦,正向水力效率達(dá)到89.4%,反向水力效率達(dá)到84%,達(dá)國(guó)際領(lǐng)先水平,完成并超過(guò)科技部的性能考核指標(biāo)。
世界首例鳴笛遠(yuǎn)航
為持續(xù)推動(dòng)潮汐發(fā)電技術(shù)的進(jìn)步,江夏潮汐電站積極申報(bào)并開(kāi)展新1號(hào)三葉片潮汐機(jī)組增效擴(kuò)容改造。如何解決三葉片雙向六工況的控流問(wèn)題是本項(xiàng)目的研究難點(diǎn),也屬?lài)?guó)際首次,沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)可供借鑒且難度極大。
江夏潮汐電站聯(lián)合清華大學(xué)積極開(kāi)展調(diào)研合作,通過(guò)對(duì)葉片包角、厚度和進(jìn)出口葉片安放角的組合策略?xún)?yōu)化,最終有效提高了葉片的控流能力。
2015年8月,新1號(hào)機(jī)組順利并網(wǎng)發(fā)電,電站總裝機(jī)容量升至4100千瓦。新1號(hào)機(jī)組成為世界首例在役全功能三葉片燈泡貫流潮汐發(fā)電機(jī)組,填補(bǔ)了我國(guó)潮汐發(fā)電機(jī)組類(lèi)型上的一項(xiàng)空白,鞏固了我國(guó)燈泡貫流潮汐發(fā)電技術(shù)研究、機(jī)組設(shè)計(jì)制造、電站建設(shè)運(yùn)行等方面的領(lǐng)先地位。同時(shí),新1號(hào)機(jī)組改造項(xiàng)目還獲得《一種六工況三葉片轉(zhuǎn)輪雙向潮汐發(fā)電水輪機(jī)》發(fā)明專(zhuān)利,入選中國(guó)科學(xué)院《高技術(shù)發(fā)展報(bào)告》,榮獲“全國(guó)優(yōu)秀海洋工程”榮譽(yù)稱(chēng)號(hào)。
科技創(chuàng)新持續(xù)發(fā)力
潮汐電站以海水作為工作介質(zhì),設(shè)備防腐蝕和防海生物附著問(wèn)題是常規(guī)水電站沒(méi)有的。對(duì)于長(zhǎng)期浸泡在海水中的潮汐發(fā)電機(jī)組來(lái)說(shuō),防腐防污問(wèn)題直接關(guān)系到機(jī)組設(shè)備的使用壽命。
潮汐機(jī)組腐蝕主要表現(xiàn)在機(jī)組過(guò)流部件和水輪機(jī)主軸部分,其中最嚴(yán)重的是轉(zhuǎn)輪、槳葉等受水流沖擊較大的部件。江夏潮汐電站通過(guò)40多年的積極探索,不斷總結(jié)提煉海水防腐防污工作經(jīng)驗(yàn),反復(fù)在制造工藝、防腐清污、金屬保護(hù)等方面進(jìn)行試驗(yàn)論證,制定了一系列較為穩(wěn)定、實(shí)用的防腐防污技術(shù)措施,形成了一整套有關(guān)于防腐防污技術(shù)的管理辦法。這不僅為潮汐電站的防腐防污積累了大量資料,也為我國(guó)開(kāi)發(fā)其他海洋工程提供了借鑒。
作為國(guó)家級(jí)潮汐能試驗(yàn)開(kāi)發(fā)基地,江夏潮汐電站不斷積累潮汐能開(kāi)發(fā)利用的技術(shù)成果,并先后參與“潮汐電站選址關(guān)鍵技術(shù)研究”等國(guó)家“863”計(jì)劃軟課題,發(fā)表論文近30篇。(劉運(yùn)武 何偉斌)