科學(xué)施工攻克技術(shù)難關(guān) 世界最大抽水蓄能電站上水庫正式下閘蓄水

灤河?xùn)|去水流急，山巒疊嶂峰嶺多，在距離北京180公里的河北豐寧滿族自治縣內(nèi)，山水間掩映著一座世界裝機(jī)容量最大的抽水蓄能電站——河北豐寧抽水蓄能電站，建設(shè)現(xiàn)場(chǎng)一派繁忙。

5月21日9點(diǎn)38分，豐寧抽水蓄能電站上水庫正式開始下閘蓄水，標(biāo)志著工程由建設(shè)階段進(jìn)入蓄水發(fā)電準(zhǔn)備階段。

豐寧抽水蓄能電站，總裝機(jī)容量360萬千瓦，有世界最大的“充電寶”之稱。同時(shí)，該電站作為2022年北京冬奧會(huì)配套的綠色能源重點(diǎn)工程，將為北京冬奧提供綠色電力保障，點(diǎn)亮冬奧的璀璨燈火。

“獨(dú)門絕技”確保可靠供電

作為2022年北京冬奧會(huì)配套的綠色能源重點(diǎn)工程，為冬奧會(huì)輸送清潔能源及保證賽事用電安全，是豐寧抽水蓄能電站的首要任務(wù)。

“豐寧抽水蓄能電站發(fā)電機(jī)組有一項(xiàng)‘獨(dú)門絕技’——黑啟動(dòng)。當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生異常情況時(shí)，機(jī)組可在3至5分鐘內(nèi)迅速響應(yīng)，為斷電區(qū)域提供電能。”該電站于2013年5月開工，中國(guó)能建葛洲壩二公司承擔(dān)了電站下水庫攔砂壩、進(jìn)出水口、閘門井、啟閉機(jī)樓、攔河壩等重點(diǎn)施工任務(wù)，中國(guó)能建葛洲壩二公司總經(jīng)理、黨委副書記陶桓林介紹說，黑啟動(dòng)的功能，可為冬奧會(huì)和京津及冀北地區(qū)電網(wǎng)安全運(yùn)行提供保障，滿足京津冀電網(wǎng)調(diào)峰需求，進(jìn)一步提高供電質(zhì)量。

“抽水蓄能電站是目前技術(shù)最為成熟的大規(guī)模儲(chǔ)能方式之一，加快建設(shè)抽水蓄能電站在構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)、保障能源安全、促進(jìn)清潔能源消納、實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)具有重要意義。”陶桓林說，“進(jìn)入‘十四五’時(shí)期，隨著我國(guó)能源革命的推進(jìn)，對(duì)抽水蓄能電站的需求更加強(qiáng)烈。”

抽水蓄能電站，是電網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)重要的“調(diào)節(jié)器”“穩(wěn)壓器”和“平衡器”，也是目前世界上最經(jīng)濟(jì)、最清潔的大規(guī)模儲(chǔ)能方式之一，被譽(yù)為水電行業(yè)“皇冠上的明珠”。

陶桓林介紹，在不久的將來，這個(gè)有著世界最大“充電寶”之稱的國(guó)家重點(diǎn)項(xiàng)目投產(chǎn)后，可將京津冀地區(qū)不穩(wěn)定的光伏、風(fēng)電等清潔能源輸出的電能，轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定的綠色電能，年發(fā)電量達(dá)66.12億度，相當(dāng)于節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤48.08萬噸，對(duì)實(shí)現(xiàn)北京冬奧會(huì)承諾的100%清潔能源供電具有顯著意義。

科學(xué)施工攻克層層技術(shù)難關(guān)

目前，我國(guó)抽水蓄能電站裝機(jī)容量居世界第一。然而，建一座當(dāng)前世界上裝機(jī)容量最大的抽水蓄能電站，施工難度不一般。其中，上水庫大壩面板最大斜長(zhǎng)201.5米，是國(guó)內(nèi)抽水蓄能電站中最高的面板堆石壩。加之施工工期短、地質(zhì)條件差、氣候條件惡劣，更增添了難度。

“針對(duì)超長(zhǎng)面板混凝土施工，我們采用的滑模一次拉面成型技術(shù)，屬國(guó)內(nèi)高寒地區(qū)首例。”中國(guó)能建葛洲壩二公司豐寧項(xiàng)目部副總工程師黃明光介紹說。

豐寧抽水蓄能電站下水庫進(jìn)出水口和閘門井工程為岸邊側(cè)式，土石方開挖量巨大，直接就“削掉”了半座山。電站處于燕山山脈向內(nèi)蒙古高原過渡帶，受斷層及裂隙切割影響，巖體呈碎裂結(jié)構(gòu)，穩(wěn)定性差，在開挖過程中非常容易塌方。

“對(duì)此，我們采用‘超前預(yù)報(bào)+超前支護(hù)+一炮一支護(hù)’的‘兩超一轉(zhuǎn)序’的施工管理手段，利用‘網(wǎng)格式一體化’的管控模式和‘區(qū)片制’‘架子隊(duì)’的管控手段，克服圍巖不利條件，在確保安全的前提下順利完成了下水庫進(jìn)出水口的開挖支護(hù)及砼澆筑施工。”中國(guó)能建葛洲壩二公司豐寧項(xiàng)目部經(jīng)理、黨支部書記馮明偉說。

豐寧抽水蓄能電站位于高寒地區(qū)，冬季漫長(zhǎng)，有效施工期短。“針對(duì)這種情況，我們一方面科學(xué)編排施工計(jì)劃，在夏秋季黃金施工期配置充足的資源，保證項(xiàng)目在黃金施工期大干快上，形成生產(chǎn)高峰;另一方面制定冬季施工專項(xiàng)方案，通過設(shè)置保溫門簾、給混凝土“蓋被子”等措施，確保冬季施工過程中施工環(huán)境溫度及反應(yīng)溫度達(dá)到規(guī)范要求，從而創(chuàng)造施工條件，延長(zhǎng)有效施工期。”中國(guó)能建葛洲壩二公司豐寧項(xiàng)目部生產(chǎn)負(fù)責(zé)人徐文革說。

經(jīng)過無數(shù)建設(shè)者歷時(shí)8年多的艱苦奮斗，在蜿蜒入海的灤河之畔，這個(gè)世界最大“充電寶”已然成型，今年12月底首臺(tái)機(jī)組投用后，將肩負(fù)起冬奧會(huì)和京津及冀北地區(qū)電網(wǎng)安全運(yùn)行的保障責(zé)任。(馬愛平)