水电站大坝利用可再生能源助力经济持续发展

建设水电站是满足中国能源持续增长需求的战略性组成部分

白鹤滩大坝高 277 米，预计将于 2020 年竣工，届时它将成为中国坝体最高、世界上排名第四的水电站大坝。188 亿立方米的库容量和 12,000 兆瓦的装机容量将使这个耗资 131 亿美元的超大型项目与世界上最大的水电站、装机容量为 18,200 兆瓦的著名三峡大坝相媲美。

白鹤滩大坝位于云南省的金沙江上，它的建设是为了满足中国能源持续增长的需求，而在长江上游和支流建设十二个阶梯电站也是为了满足这一需求的战略性组成部分。白鹤滩水电站将作为金沙江上其他三个在建的水电站 — 溪洛渡、乌东德和向家坝水电站的补充。竣工后，这四个水电站的总发电量将达到三峡电站的两倍。

中国的用电量在近几年稳步增加，从 2000 年到 2004 年增加了 60%，2005 年更是猛增了 15%，从而导致了限电政策的出台。燃煤电厂的发电量占中国电力总供应量的 78%，但对环境的影响非常大。中国对煤炭的依赖导致了空气污染和酸雨现象，同时也加剧了全球变暖。

根据国际能源机构的统计，中国是世界上最大的二氧化碳排放国。作为可产生较少排放的替代能源，水力发电现在为中国供应 16% 的电力。2008 年三峡电站竣工后，中国超过了加拿大成为世界上最大的水力发电国家。

华东勘测设计研究院 (ECIDI) 总部设在浙江省杭州市，是中国水电工程顾问集团公司的一部分，现在负责设计白鹤滩大坝。该设计院自 1954 年成立以来，在开发水电作为可持续性替代能源方面做出了卓越贡献。ECIDI 强调有质量作保障的技术进步与创新。

为了确保不断取得成功，该研究院于 2005 年启动了为期一年的试点项目，作为使用三维设计解决方案的试验期。1,800 兆瓦的龙开口水电站的设计展示了三维设计解决方案在设计比较、计算和分析、可视化以及设计效率和质量方面的强大优势。

白鹤滩水电站在 2006 年批准设计时（预计 2009 年开始施工），ECIDI 决定使用三维模型进行设计，采用 ProjectWise 进行协同和文档管理。“Bentley 产品为我们提供了多领域团队合作所需的具有数据互用性的应用程序”，为 ECIDI 项目组提供技术支持的 Bentley 上海办事处产品经理陈恺煜说，“智能协同和可管理环境使我们的工程师即使分散在很多地方也能进行高效的合作。”

经过证实的数据互用性

ECIDI 于 2006 年 9 月启动白鹤滩项目，首先是起草三维设计的技术标准，包括种子文件、字体、级别、工作区、模板、ProjectWise 结构以及授权。使用 Bentley 解决方案，ECIDI 完成了项目里程碑设计和相应的图纸、电厂和改道工作比较、大坝位置比较、复杂的地下洞群设计、大坝参数设计、复杂的挖填方案设计以及三维地质信息与三维设计信息的集成。

ECIDI 发现，使用具有良好数据互用性的 Bentley 产品大大提高了工作效率，从而为优化设计提供了更多时间。ECIDI 通常要比较多达 20 个，甚至更多个大坝位置来确定一个既能实现最大发电量，又能尽量减小环境和社会影响的最佳位置。该团队对 16 个白鹤滩大坝的备选坝址进行了比较，由于使用了 Bentley 应用程序（如 GEOPAK），从而使该过程只用了原来十分之一的时间就完成了。

“有了 Bentley 作为我们的战略合作伙伴，我们有信心在 2009 年完成这个庞大项目的设计”，ECIDI 开发经理 Jeffrey Zhang 说，“我们将来会在更多的水电站设计中采用 Bentley 技术。”

目前计划在金沙江与长江的两个支流雅砻江和大渡河上建设的水电站有望在 20 年内完成，总装机容量将达到 9020 万千瓦。仅白鹤滩一座水电站就能将西部地区的发电量每小时提高 55 亿千瓦。更加充裕和可靠的电力供应将促进中国西南地区的经济发展。

根据中国国家统计局报告的数字，中国的水力发电总储量约为 384,000 兆瓦。这个巨大的能源储备计划包括在全国 12 个水电流域开发 20 多个高容量大坝。尽管成本高昂 （三峡项目用了 15 年时间和 225 亿美元才能完成）， 水力发电非常有希望作为可再生能源助力中国经济的持续发展。三峡电厂的电力已经输送到 15 个省市，据中国三峡工程开发总公司预计，这个世界上最大的大坝将于 2017 年收回开发成本，在完全投入运营后不到 12 年即可实现。