2025年7月19日,雅魯藏布江下游水電工程正式開工建設(shè)。該工程總投資約1.2萬億元。規(guī)劃裝機(jī)容量預(yù)計達(dá)7000萬至8100萬千瓦,年發(fā)電量約3000億千瓦時,相當(dāng)于三峽水電站的三倍多。
從投資規(guī)模和裝機(jī)發(fā)電規(guī)模等方面來看,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了此前被認(rèn)為是中國最大水利工程的三峽工程,總投資額為 2072 億元,總裝機(jī)容量2250萬千瓦。
因此,雅魯藏布江水電工程有很大理由被認(rèn)為是人類歷史上最大的工程項目之一,甚至可稱為最大的工程項目。
這一世紀(jì)工程,不僅在能源戰(zhàn)略布局上意義重大,其建設(shè)過程對各類資源的龐大需求也備受矚目,尤其是鋼材需求。
隨著項目規(guī)劃細(xì)節(jié)的逐步披露,從核心工程建設(shè)到配套設(shè)施完善,從水電機(jī)組制造到輸電設(shè)施搭建,各個環(huán)節(jié)對鋼材的需求種類、數(shù)量及質(zhì)量要求逐漸明晰,一幅復(fù)雜且宏大的用鋼需求藍(lán)圖正徐徐展開。
核心工程建設(shè):傳統(tǒng)建材與特種鋼材的協(xié)同需求
雅魯藏布江下游水電工程的核心工程,如5座大壩、廠房等土建部分是用鋼的主力軍。基于工程規(guī)模與設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),預(yù)估核心工程的鋼材需求量在180萬-200萬噸。
大壩作為水電工程的標(biāo)志性建筑,承受著巨大的水壓與復(fù)雜的應(yīng)力環(huán)境。其主體結(jié)構(gòu)主要使用大量螺紋鋼、中厚板等常規(guī)建材,用于構(gòu)建鋼筋混凝土骨架,增強(qiáng)大壩的整體強(qiáng)度與穩(wěn)定性。
以三峽大壩為例,其建設(shè)過程中使用了大量高強(qiáng)度螺紋鋼,保障了大壩在長期高水壓下結(jié)構(gòu)穩(wěn)固。
在雅魯藏布江大壩建設(shè)中,類似的高強(qiáng)度螺紋鋼需求同樣龐大,預(yù)估用量在上百萬噸級別。同時,大壩的某些特殊部位,如基礎(chǔ)防滲層、孔洞襯砌等,需要特種鋼材。
水電站廠房是安置水輪發(fā)電機(jī)組及相關(guān)設(shè)備的關(guān)鍵場所,對結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與穩(wěn)定性要求嚴(yán)苛。廠房框架結(jié)構(gòu)主要采用H型鋼、工字鋼等大型型鋼,用于搭建穩(wěn)固的承重體系。依據(jù)廠房的規(guī)模與設(shè)計承載能力估算,僅大型型鋼的用量就可達(dá)數(shù)十萬噸。
此外,廠房內(nèi)部設(shè)備基礎(chǔ)、吊車梁等部位,需要高強(qiáng)度、高韌性鋼材,以承受設(shè)備運行時產(chǎn)生的動荷載與振動。一些與水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)連接的關(guān)鍵部位,可能需使用特種合金鋼,確保在長期復(fù)雜應(yīng)力作用下不發(fā)生變形、斷裂等問題,保障設(shè)備穩(wěn)定運行,此類特種鋼材需求預(yù)計在數(shù)萬噸左右。
配套基建:交通與輔助設(shè)施的用鋼考量
配套基建工程,包括交通設(shè)施、輔助設(shè)施等,預(yù)估鋼材需求量在100萬-130 萬噸,同樣是工程用鋼的重要組成部分。
為保障工程建設(shè)物資運輸與后續(xù)運營維護(hù)的交通順暢,需新建大量公路、橋梁等交通設(shè)施。在公路建設(shè)中,螺紋鋼用于道路基層鋼筋網(wǎng)鋪設(shè),增強(qiáng)道路結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,抵抗車輛荷載與自然因素影響,預(yù)計用量在數(shù)十萬噸。
橋梁建設(shè)則對鋼材需求更為復(fù)雜多樣,主橋結(jié)構(gòu)多采用高強(qiáng)度橋梁用鋼,如Q345q、Q420q等低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼,用于制造橋梁的主梁、橋墩等關(guān)鍵承重部件。
以港珠澳大橋為例,其建設(shè)使用了大量高性能橋梁鋼,確保了橋梁在復(fù)雜海洋環(huán)境與巨大交通流量下的安全穩(wěn)固。雅魯藏布江工程配套橋梁建設(shè),根據(jù)橋梁規(guī)模與設(shè)計要求,此類高強(qiáng)度橋梁鋼用量預(yù)計在10萬-20萬噸。
同時,橋梁的附屬設(shè)施,如欄桿、伸縮縫等,需要不銹鋼、鍍鋅鋼材等耐腐蝕材料,用量雖相對較小,但對材料的耐候性、耐腐蝕性要求嚴(yán)格,預(yù)估用量在數(shù)千噸級別。
輔助設(shè)施涵蓋各類倉庫、管理用房、變電站附屬建筑等。這些建筑的結(jié)構(gòu)用鋼多采用普通熱軋鋼筋、型鋼,用于搭建建筑框架,滿足建筑的結(jié)構(gòu)安全需求,預(yù)估用量在數(shù)十萬噸。
水電機(jī)組制造:特種鋼的高端需求領(lǐng)域
雅魯藏布江下游規(guī)劃裝機(jī)容量達(dá)6000萬-7000萬千瓦,需配備超大型水輪發(fā)電機(jī)組。經(jīng)測算,水電機(jī)組用鋼總量約27萬噸,且對特種鋼依賴度極高。
水輪機(jī)作為將水能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的核心部件,其轉(zhuǎn)輪是關(guān)鍵部分。以700MW級水輪機(jī)為例,轉(zhuǎn)輪(不銹鋼鑄件)重300-400噸/臺,按6500萬千瓦裝機(jī)容量、單機(jī)700MW,約93臺機(jī)組計算,轉(zhuǎn)輪用鋼量約2.8-3.7萬噸。
轉(zhuǎn)輪在高速旋轉(zhuǎn)下,承受巨大的水流沖擊力與復(fù)雜應(yīng)力,且長期處于水下腐蝕環(huán)境,因此需使用特種耐腐蝕不銹鋼,如06Cr13Ni4Mo低碳馬氏體不銹鋼。
配套發(fā)電機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子同樣是用鋼大戶。發(fā)電機(jī)定子/轉(zhuǎn)子(硅鋼片 + 結(jié)構(gòu)鋼)約2000-2500噸/臺,93 臺機(jī)組的發(fā)電機(jī)用鋼量約18.6-23.3萬噸。其中,硅鋼片是制造發(fā)電機(jī)鐵芯的關(guān)鍵材料,其性能直接影響發(fā)電機(jī)的效率與能耗。
此外,水電機(jī)組的輔助系統(tǒng),如壓力鋼管、閥門等,用鋼量約占本體的15%,即約3.5萬噸。
輸電設(shè)施搭建:大規(guī)模與多樣化的鋼材需求
配套輸電工程從藏東南延伸至中東部負(fù)荷中心,包含特高壓直流線路,輸電設(shè)施用鋼總量約28.1萬噸。
高壓塔架是輸電線路的重要支撐結(jié)構(gòu)。參考青藏聯(lián)網(wǎng)工程,每公里500kV線路耗鋼80-100噸,雅江送出工程預(yù)估新建線路2000公里,僅高壓塔架用鋼量就達(dá)20萬噸左右。塔架主要采用角鋼、鍍鋅鋼板等鋼材。
變電站是輸電系統(tǒng)中的關(guān)鍵節(jié)點,其鋼結(jié)構(gòu)用量可觀。單個500kV變電站用鋼1.2萬-1.5萬噸,按新建6座樞紐變電站測算,變電站鋼結(jié)構(gòu)用鋼量達(dá)8.1萬噸。
變電站鋼結(jié)構(gòu)包括設(shè)備支架、構(gòu)架橫梁等,需使用高強(qiáng)度、高精度鋼材,以滿足電氣設(shè)備安裝與運行的嚴(yán)格要求。
綜合來看,雅魯藏布江水電工程完整產(chǎn)業(yè)鏈用鋼需求達(dá)334萬-384萬噸,若計入后期運維備件(如泄洪閘門更換),總需求接近400萬噸。
與傳統(tǒng)水電工程相比,該項目鋼材需求結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著變化,常規(guī)建材(螺紋鋼等)占比降至60%(原 70% +),特種鋼(硅鋼、耐候鋼、不銹鋼等)占比升至40%。
鋼材總成本預(yù)計在240億-300億元,占工程總投資1.2萬億的2%-2.5%,高于初期預(yù)估。
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