系统配置了贯通大坝的700余个监测仪器和传感器，支持连接无人机、四足机器人等智能设备联动，对大坝安全做到全方位的“一屏监控、多元感知”
文 |《瞭望》新闻周刊记者 苏杰 周义
闽江，福建的母亲河，发源于仙霞岭和武夷山脉，干流长度562公里，流经38个县（市）后注入东海，多年平均径流量624亿立方米，约为黄河的1.1倍，所蕴含的水力资源丰富。
屹立于闽江干流之上的福建水口水电站，是我国华东地区最大的常规水电站、福建省首座超百万千瓦级现代化大型发电工程。这座水电站于1987年动工建设，1993年首台机组正式并网发电，1996年7台机组全部投产发电，当时总装机容量140万千瓦。
1997年，全省全社会用电量300亿千瓦时，这座水电站的发电量占比20%，有效缓解了福建省尤其是省会福州的用电紧张。随着经济社会快速发展，2025年全省全社会用电量超过3000亿千瓦时，水口水电站发电量贡献度占比已降至2%左右。
从20%到2%，在发电作用大幅下降的情况下，传统水电站如何转型发展、激发新活力？通过蹲点调研，《瞭望》新闻周刊记者了解到，水口水电站经过国产化增容改造和科技创新，正在从传统发电大户转型为新型电力系统的调节器和稳定器、省会福州水资源统筹调节中枢、闽江航运关键枢纽，发挥着重要的经济、社会和生态效益。
从发电大户到新型电力系统稳定器
2017年起，水口水电站以每年一台的进度，全面推进7台机组国产化增容改造。2024年3月，全部改造升级完成，实现水轮机、推力轴承等发电重要部件从“外国造”到“大国重器掌握在自己手里”的重要转变。
7台机组改造升级后，总装机容量由140万千瓦提升至161万千瓦，相当于增加了一台21万千瓦的机组，或新建一座中型水电站。截至2025年底，水口水电站累计清洁发电超1722亿千瓦时，相当于节约标准煤6232万吨，减少二氧化碳排放约16514万吨。
福建省是国家电网公司构建新型电力系统三大省级示范区之一，山、海、风、光、水等资源丰富，清洁能源装机占比达66%。尤其凭借台湾海峡的“狭管效应”，发展海上风电的条件优越，目前全省新能源装机容量达2500多万千瓦，占比超过25%，实现新能源发电全额自行消纳。
新能源发电存在间歇性、随机性、波动性，发挥水电（抽蓄）等调节电源削峰填谷、调频调相和电力支撑作用，有利于保障大电网安全稳定运行和新能源消纳。“水电具有响应快、效率高、无污染的特点，在所有调节电源中成为优先选择。”国网福建省电力有限公司调度中心水电与新能源处处长王清凉说。
国网福建省电力有限公司电力科学研究院水电主管林亚涛说，水口水电站在经过了数字化升级和智慧电厂建设后，能自动发电控制、自动调节跟随，实现对大电网调节需求的快速响应。
走进水口水电站大坝监控中心，记者看到，水口大坝数字孪生系统上，几乎“复刻”的大坝跃然屏上：通过毫米级精度的激光点云测绘、外部倾斜摄影等，构建了从上游1公里至下游1公里范围的高精度三维仿真模型。
该系统配置了贯通大坝的700余个监测仪器和传感器，支持连接无人机、四足机器人等智能设备联动，对大坝安全做到全方位的“一屏监控、多元感知”。
在水口水电站数字化集控中心，蓝色大屏幕上展示着“精控‘从水到电’全流程，提升电网灵活调节能力”核心业务。当新能源发电不稳定时，数字化集控中心将实现精准监测与快速响应，可灵活增开机组补充发电，实现对大电网的调节支撑作用。
“我们就像辛苦劳作的‘备班工人’，随时准备上场，是新型电力系统建设不可或缺的重要角色。”福建水口发电集团有限公司党委书记万美芳说，水口水电站发挥电力系统调峰调频功能，以机组调峰能力提升和自动发电控制系统（AGC）高效运行为关键抓手，为福建电网稳定运行、新能源高效消纳提供坚实支撑。
据统计，仅2025年就完成调频任务1536次，AGC运行时长较上年提升7%；2023年至2025年该电厂调频服务能力和贡献占全省近四分之一市场份额。目前纳入全省电网直调的457万千瓦常规水电装机中，水口水电站装机超过三分之一。
这意味着，水口水电站已从传统的电量供应主体转型为电量供应与灵活调节并重的角色，成为支撑电网调频调峰、维持系统稳定的重要力量。
从防洪大坝到水资源统筹调节枢纽
水口水库总库容26亿立方米、调节库容7亿立方米，被称为“福州头上一盆水”。近年来水口水电站凭借库容优势和科技手段，通过拦洪削峰、生态补水、积蓄淡水等方式，优化提升闽江流域尤其是省会福州水资源统筹调配能力。
发挥水库拦洪削峰作用，守护闽江安澜和防洪安全。福州市地处闽江下游，内河水系密集，易发内涝。水口水电站建成至今，累计调控大于5000立方米/秒的洪水219场次336个洪峰，成功抵御4次洪峰超30000立方米/秒的洪水，流量30000立方米/秒的洪水相当于8分钟就能填满杭州西湖。
万美芳说，水口水电站配合省、市相关部门建立闽江、内河水系联排联调机制，尤其在每年福州市洪、潮、涝“三碰头”等时段，科学制定水库流量调度方案，为下游错峰、削峰、拦洪，为福州城区内河水快速直排闽江创造有利条件。
2024年第3号台风“格美”正面登陆福建，给福州带来强降雨，城市防涝形势严峻。水口库区提前腾库约4.8亿立方米，尽最大努力拦蓄上游洪水，同时关停2台发电机组，减少下泄流量，有效减轻福州市集中降雨时段排涝压力。
统筹流量调度与生态补水，厚植流域生态福祉。水口坝址下游地区湿地众多，这些湿地分布着《世界自然保护联盟濒危物种红色名录》极危、濒危、易危物种，以及国家一级保护野生动物。水口水电站通过科学安全的生态下泄流量调度，有效支撑湿地生态平衡，保护生物多样性。
生态下泄流量是指为满足维持河道的基本生态功能和群众生产、生活及其他用水需求，所需要水电站下泄的最小流量。福建省水利厅一级调研员林长荣说，水口水电站采用“以水定电”方式，让发电让位于生态下泄，近年来生态下泄流量100%达标。
除维护流域湿地生态外，水口水电站还以常态化生态补水，助力福州内河系统提质增效、长治久清。为了加强福州内河水体循环治理，水口水电站保障福州市每日两次引入1650万立方米闽江水至内河系统进行生态补水、清淤冲污，增强内河河道水动力、改善河道水质，助力全市44条内河全部消除黑臭。
科学运用水库积蓄淡水，保障城市饮用水源安全。闽江口咸潮上溯危及自来水厂水源，为有效压制倒灌咸潮，保障水厂取水安全，水口水电站科学制定“补淡压咸”调度方案，利用水库积蓄淡水冲走咸潮。2019年至今，累计开展“补淡压咸”超过1100天，为福州居民生活用水提供坚强保障。
如今的福州被誉为“东南水乡”，河湖纵横、水系发达，碧波荡漾之间，飞鸟成群、福舟悠游。福州以其优越的生态环境，连续获评全球可持续发展城市奖、国际湿地城市、2025最具幸福感城市，水口这“盆水”功不可没。
从50吨级到1000吨级的通航跨越
2025年12月18日上午，满载54个标准集装箱的千吨级货船“闽江2号”，平稳驶出水口船闸闸室，标志着千年闽江实现千吨级船舶常态化通航。
这背后，离不开水口航运枢纽集中调度控制中心的投入运行。针对千吨级船舶的通行需求，中心专门研发船舶吃水深度自动检测系统、测高测速系统，动态监测船舶通行关键参数，为大型船舶安全通行加装“智慧保险”。
在地方有关部门指导下，调控中心对相关技术设施进行改造升级，配合福建省港航事业发展中心开发智能通航系统、上线智慧通航App，实现智慧化通航。
如今，通过联合调度与集中控制两大核心，调控中心可实现系统协同作业，让多类型通航设施“一键统管”。
“以前过闸要跑多个窗口，现在手机上一键申报就能完成预约，等待时间大幅缩减。”福建水口发电集团有限公司航运分公司负责人说，联合调度系统整合电子航道图、船舶自动识别系统及通航App，实现船舶过闸预约、查询全流程线上办理。集控系统依托统一监控平台，对三座通航设施实行智能化管理。
通航能力的大幅跃升，打通了闽江内陆通江达海的运输通道。万美芳说，30多年来，随着水口航运枢纽不断升级完善，闽江南平至福州段通航能力从50吨提升至1000吨，设计年货运量达700万吨，实现闽江上游南平内陆山区至福州马尾港的全流域通航，让闽江“黄金水道”焕发生机。
据统计，水口水电站自建成以来，已累计服务通航船舶17万艘次，货运量突破1700万吨。尤其是近年来通航量逐年大幅提升，支撑沿江经济社会发展的作用更加凸显。
设施智能化升级与航道能级跨越，离不开水口水电站的持续改革和积极实践。一方面，立足自身优势锻造专业人才队伍，以能力建设推动传统水电企业转型发展。面对能源结构转型、数字化浪潮以及高质量发展的新形势新要求，福建水口发电集团有限公司主动作为，将建设水口水电（抽蓄）技术技能培训基地作为锻造核心能力、重塑发展动能的关键举措，积极探索传统水电企业的转型升级之路。
另一方面，聚力关键核心技术攻关，为培育水电新质生产力注入强劲动能。水口水电站承担国家智能电网科技重大专项、国网总部科技项目等高等级项目，开展“闽江AI洪水预报模型”“声波增雨研究作业”等多项关键技术攻关，组建水电科研攻关联合体，为发展水电新质生产力提供技术支撑。
“水口水电站的转型发展之路，是党组织引领企业高质量发展的生动实践，更是国有企业坚守根与魂、践行使命担当的鲜活缩影。”万美芳说，水口水电站始终牢记国资央企职责使命，以高质量党建引领保障企业高质量发展，走出了一条传统水电企业转型升级的特色之路。■
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