中国电建西北院:大国重器背后的科技“筑梦者”
2020-10-14 17:43:18 来源: 新华网
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  金秋十月,青海共和。在进入“后汛期”的黄河上游,龙羊峡大坝壁立千仞,247亿立方米库容的高峡平湖,静穆中泛起微澜。

  千里之外,西安小寨。绵绵秋雨并未阻隔时尚人潮,灰黑色特殊材质铺成“海绵”路面,雨天看“海”在这里一去不复返。

  一路向南,深圳宝安。“中医疗法”施于城市黑臭水体治理,进行彻底正本清源后的茅洲河流域,补上生态欠账,绿水延绵。

  ……

  跨越时空,这些建设缩影背后,有一位筑梦者的身影——中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司(下称“西北院”)。70年前,发轫于黄河上游水电开发,西北院在“一张白纸”上启绘中国水电崛起的蓝图;70年后,服务于国家战略转型,西北院用“科技之光”为绿色高质量发展赋能。

  27项国家级科技进步奖、363项国家授权专利、85项国家或行业标准、22部技术专著……穿透数字,看西北院如何用科技创新筑梦发展。

  “大国重器”托举梦想

  “是那山谷的风,吹动了我们的红旗……”1950年10月16日,兰州水力发电厂筹建处成立,隶属原燃料工业部,为西北院前身。以此为发端,西北院在拓荒中国水电的道路上,蹒跚起步。

  然而,奇迹的起笔处,却是“满目萧条,百废待兴”的“一张白纸”。我国水能资源丰富,水能资源技术可开发装机容量约6.87亿千瓦,年可发电量3万亿千瓦时。但1949年,全国水电总装机仅36万千瓦,年发电量仅12亿千瓦时。

  黄河刘家峡水电站

  彼时,新中国各项建设如火如荼,需要大量电力支撑,自诞生之日起,“服务国家战略”就成为西北院的精神基因。以刘家峡勘测为例,累计完成平面地质测绘图289.3平方公里、剖面地质图61.2公里、试验605组、钻机孔9534.7米、平洞934.8米、土探孔656.30米。现在看似寻常的工作量,在建国初期可谓“天文数字”。

  此后70年间,西北院先后完成140余座水电工程的勘察设计,刘家峡、碧口、龙羊峡、李家峡、拉西瓦等水电站,分别成为我国不同历史时期水电建设的里程碑工程,代表着不同时期的中国水电技术水平,创造了多项世界或中国第一。一座座丰碑水电站,见证了中国能源产业的“自主崛起”。他们,有着一个共同的名字,叫“大国重器”。

  这些工程的历史切片里,包含着西北院科技创新的基因,享誉世界的数学力学家石根华,就是从西北院走出去的岩石工程实践专家。在碧口电站工作期间,石根华创造性地将半空间赤平投影方法扩展到全空间,成功解决了技术难题,进而创立了“关键块体理论”,国际岩石力学界通称为“石氏理论”。此后,石根华发表《岩石稳定分析的赤平投影法》一文,获1978年全国科学大会科技奖。

  “核心技术、关键技术,化缘是化不来的,要靠自己拼搏。”西北院攻克的这些“卡脖子”技术,是一个国家一步步攻克核心关键技术的真实写照,在大西北的拓荒,助力中国水电实现了从“跟跑”到“并跑”,再到“领跑”的跨越。截至2019年底,中国水电装机容量达到35640万千瓦,年发电量13019亿千瓦时,分别是建国初期的990倍和1084倍,分别占全球的27%和28%,稳居世界第一。

  “发展清单”续写答卷

  在清洁能源开发的征途上,一个个载入史册的电站奠定了西北院在水电领域的地位,但“高峡出平湖”仅仅是肇始。改革开放后,随着经济持续快速发展,我国能源需求不断增长,西北院以水为源头积蓄的开拓力量,在“天地风光”中持续释放。

  1994年,西北院涉足风电领域,为国内先驱之一。截至目前,在国内已建风电装机4000 万千瓦,约占全国风电总装机容量的18%。2011年,西北院风电业务走向国际,埃塞俄比亚阿达玛风电场(一期)成为第一个采用中国标准、中国技术的国外EPC总承包风电工程。

  此后,潮汐能、太阳能、生物质能等,相继列入“发展清单”。除了具体的勘测设计,西北院参与了“中国首批太阳能发电工程行业技术标准”等一批行业标准的编制,承担了“光伏发电关键技术研究”等多项国家级科研课题的研究。在新能源领域,西北院亦是“领跑者”,并成为国家开发决策的智囊。

  进入“十二五”,我国能源长期以来的保供压力基本缓解。到“十三五”,经济发展步入新常态,供给侧结构性改革刻不容缓。电力系统调峰能力不足,弃风、弃光严重等问题,为西北院提出了新的发展命题,“科技创新”被再次勾画重点。

  抽水蓄能电站作为优质电源,可发挥调峰、调频、紧急事故备用等功能,并可大幅度提高系统中风、光电能的消纳。作为我国最早开展抽水蓄能业务的单位之一,西北院以陕西镇安抽水蓄能电站、新疆阜康抽水蓄能电站为代表展开实践,编制完成了西北五省区抽水蓄能选点规划。

  青海龙羊峡850兆瓦水光互补并网光伏电站

  与此同时,为提升能源综合利用,龙羊峡成为了“创新试验场”。2015年,装机总容量850兆瓦的水光互补光伏电站并网发电,成为当时世界上建设规模最大的水光互补并网光伏电站。

  此外,西北院还自主开发了智慧能源管控平台,广泛应用于浙江天荒坪抽蓄电站、青海共和光热发电项目等,通过数字化手段赋能传统业务,推动数字时代能源产业的转型升级。

  “创新密码”擘画未来

  随着中国水电开发进入“下半场”,2010年起,战略转型提上西北院发展日程。业务结构纵向延伸到总承包、投资领域,横向拓展到清洁能源之外的领域,由勘测设计、工程总承包、投资运营“三驾马车”共同驱动的西北院,驶入转型升级的“快车道”。

  水是生命之源,水生态环境却不容乐观。二十世纪初,根据国家环保部门公布的资料,我国的河流、河段已有近1/4因污染而不能满足灌溉用水的要求,全国湖泊约有75%的水域受到显著污染。

  驭黄河,越长江,从源流到支流,从雨量到泥沙,因水而生、因水而兴的西北院深谙水性。作为内行,西北院很快切入到了亟需解决顽疾的水生态环境治理领域,以“螺蛳壳里做道场”的匠心展开研究,剖析水资源、水安全、水循环、水生态、水景观、水文化、水经济、水管理,形成了“八位一体”的治水方针。

  西安市长安区皂河综合治理工程

  黑河,从祁连山中孕育,是我国仅次于塔里木河的第二大内陆河,通过构造景观序列,已成为河西走廊上的一道风景线;皂河,多个断面存在黑臭水体,通过上游水源地建设、中水回用工程,西安长安段已恢复生机;茅洲河,实施正本清源工程,按照“网、源、河”的原则分类治理,宝安片区已绿意盎然……

  与此同时,把握国家加大基础设施建设的政策导向,专注于人居环境改善,西北院搭建起了基础设施建设的业务骨架。从大坝到大桥,从地下综合管廊到轨道交通,从海绵城市到智慧城市……西北院亦绘出一张张细腻的“工笔画”。以路桥为例,由西北院设计的汉中桥闸工程、汉中西二环(龙岗)大桥工程采用“三塔斜拉-自锚式悬索”组合体系,分别获得“鲁班奖”和国家优质工程奖。

  凭借硬核创新,1978年至今,西北院共获国家、省部级科技奖203项,其中国家级科技奖27项;“十二五”至今,获得国家授权专利363项,取得软件著作权100余项;获得省部级工法9项;制修订并发布国家或行业标准85项,其中主编标准56项;出版技术专著22部……目前,已拥有“国家级企业技术中心”“国家能源水电工程技术研发中心高边坡与地质灾害研究治理分中心”“国家水能风能研究中心西北分中心”“陕西省水生态环境工程技术研究中心”等多个创新平台。

  站在新的历史节点,西北院党委书记、董事长廖元庆说,“服务国家战略,扛起央企责任,把满足人民对美好生活的向往转化为企业使命,这是我们的精神基因,也是我们向着铸造百年品牌目标努力的不竭动力。”

  前承卓绝探索,后启百年大计,科技创新驱动下的西北院,未来可期。

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