6月13日,南方電網儲能股份有限公司(以下簡稱“南網儲能公司”)在廣東茂名和廣西桂林、欽州、貴港、玉林等地同時啟動建設5個抽水蓄能電站。新一批項目總投資近400億元,裝機規模為600萬千瓦,建成后將促進3億千瓦新能源穩定接入電網。
▲圖為廣西灌陽抽水蓄能電站建設現場。李冕祺/攝
當前,南網儲能公司在運抽水蓄能電站7座,位于廣東廣州、惠州、清遠、深圳、梅州、陽江和海南瓊中縣,總裝機規模為1028萬千瓦;在建抽水蓄能電站4座,位于南寧、肇慶、惠州、梅州,裝機規模為480萬千瓦。新一批項目啟動建設,將推動抽水蓄能電站在建規模和總規模分別突破1000萬千瓦和2000萬千瓦。9個抽水蓄能工程建設同時推進,不僅使南網儲能公司抽水蓄能建設規模創歷史新高,也在重大工程實踐中不斷發展新質生產力。
科學化——精準工程選址,支撐新能源大規模高比例上網
前往5個新啟動建設的抽水蓄能工地的途中,不時可見巨型風機在山頭轉動。作為目前最成熟、最經濟、最可靠的大規模儲能設施,抽水蓄能電站選址需要在滿足電網調峰應急保障以及助力新能源大規模并網兩大功能間找到平衡點。
新一批5個抽水蓄能項目具有兼顧鄰近新能源中心和用電負荷中心等顯著地理優勢。其中,位于茂名的電白抽水蓄能電站地處兩座核電站之間、鄰近海上風電基地,建成后將進一步提升廣東西區電網調節能力和故障緊急支援能力,促進粵西海上風電等新能源穩定接入電網;位于桂林的灌陽抽水蓄能電站建成后,將直接助力桂北打造“風光儲”一體化產業基地;欽州抽水蓄能電站地處西部陸海新通道沿線,將對消納沿海核電、光伏和海上風電等新能源發揮重要促進作用;貴港抽水蓄能電站是廣西首個建在城市中心的抽水蓄能電站,建成后將大幅提升電網峰谷負荷的調節能力;廣西玉林抽水蓄能電站建成后將促進桂東南區域新能源的消納。
“新一批抽水蓄能電站建成后,每年可消納清潔能源111.6億千瓦時,滿足超500萬居民用戶一年的用電需求,促進南方沿海地區核電、光伏和海上風電等新能源大規模消納,保障電網安全穩定運行。”南方電網重大項目總監李慶江介紹。
國產化——堅持問題導向,引領關鍵核心技術攻關
走進我國最高綜合技術難度和技術水平抽水蓄能電站——廣東陽江抽水蓄能電站(以下簡稱“陽蓄電站”)地下廠房,“40萬千瓦抽水蓄能機組單機容量全國最大”“800米水頭級鋼筋混凝土襯砌水道世界第一”巨型橫幅醒目映入眼簾。今年5月31日,電站順利通過竣工驗收,標志著我國在超高水頭超大容量抽水蓄能電站建設方面取得實質性突破。
2022年5月28日,梅州抽水蓄能電站一期工程與陽蓄電站同日全面投產。該電站4號機組安裝的首套“國產抽水蓄能機組成套開關設備”,補齊了我國抽水蓄能機組主機設備領域的“最后一塊短板”,并在國內其他同類抽水蓄能電站推廣應用。
進入新的1000萬千瓦抽水蓄能工程建設階段,南網儲能公司以問題為導向,以需求為牽引,科技攻關的腳步始終未停。其中,大型可變速抽水蓄能機組能夠通過改變機組轉速實現機組功率靈活調節,更好地適應新能源接入帶給電網負荷的快速變化,是抽水蓄能產業技術、核心裝備迭代發展的主攻方向之一。
在廣東廣州、四川德陽、黑龍江哈爾濱,“國產大型變速抽水蓄能機組研制”這一重大產業課題正在相距千里的聯合技術攻關中加緊攻關。作為裝備依托工程的開發建設者,南網儲能公司統籌推進設備技術設計和產品研制,將前期承擔國家重點研發計劃的研究成果應用于新裝備中,推進國產300兆瓦、400兆瓦首套可變速抽水蓄能裝備的同步研制,實現“兩步并作一步”。作為裝備生產制造商,東方電機有限公司、哈爾濱電機廠有限公司正加緊進行產品模型制作及性能試驗檢驗。當前,多方緊密合作,向著“十五五”初裝備投入工程應用目標穩步邁進。
可變速抽水蓄能機組研制、全國產化核心控制系統研制成果推廣應用、國產化中壓氣機科研攻關……創新攻關步履堅實。“從前期工作啟動到工程全面投產,1座抽水蓄能電站的開發建設周期大約是7.5年,9座電站僅機組就有35臺,這給科技攻關預留了充足時間,也搭建起了寬廣的平臺。”南網儲能公司基建部余建生表示。
高端化——推動機械代人,應用先進施工技術裝備
今年6月5日,國內超小直徑、小轉彎半徑的全斷面硬巖隧道掘進機(TBM)“肇慶一號”在云南昆明如期下線。這套整機長度52米、整機重量220噸的巨型裝備將在肇慶浪江抽水蓄能電站“一顯身手”,用于自流排水洞5050米的掘進。“有了南寧抽水蓄能電站的率先實踐,我們對這套裝備的作業質量非常有信心。”南網儲能公司肇慶浪江抽蓄項目部總經理鄭智自信地說。
據了解,1座抽水蓄能電站的地下平洞數30條左右,總長可超過20公里。2022年11月至今年2月,南網儲能公司在南寧抽水蓄能電站使用“南寧一號”TBM進行自流排水洞的掘進作業,5099米的長洞精準貫通,實現TBM在華南地區抽蓄領域的首次成功應用。在這種目前世界上最先進的隧洞施工技術助力下,洞室的破巖、出渣、掘進速度能達到每月350米至500米,為傳統人工鉆爆法的4倍。
除了TBM,運用高端技術裝備實現“機械化換人,自動化減人”在工地隨處可見。“以明星裝備懸臂掘進機為例,利用這套裝備,可以將每天的鉆爆進尺由1.5米提升至6米,而作業人員由10人降至2到3人,對導流洞正上方的民宅不造成任何影響。”南網儲能公司南寧抽蓄項目部高級項目工程師史云吏介紹。
綠色化——踐行綠色建造,打造低碳抽蓄能工程
今年3月30日,南網儲能公司2023 年ESG報告正式發布,在國內首次披露抽水蓄能電站綠色管理評價標準。
據了解,該標準引用《中華人民共和國環境保護法》等72項法律法規、部門規章和標準文件或其中的條款,規定了抽水蓄能電站綠色施工評價工作的一般性原則、內容、工作程序、方法和要求,明確了抽水蓄能電站建設期的管理機構和各參建單位綠色施工工作職責及評價標準。“出臺制度標準,旨在發揮評價對工作的指揮棒作用,引導各參建方秉持綠色建造方向履職盡責,積極作為。”南網儲能公司基建部質量管理專責劉逸飛介紹。
這幾天,南寧抽蓄項目部副總經理代雄正在翹首以盼一批“新成員”的加入,加緊進行工地換電站的選點布置。這批“新成員”,正是20輛充電功率300千瓦的換電重卡,預計7月進場作業。當前,電站土建施工已進入沖刺階段,而有了這批“以電替代柴油”的重型運輸裝備的加入,工地一年可減排二氧化碳2600余噸。
數字化——深化數字賦能,推行基建工地智慧化管理
今年5月,中國工程建設標準化協會舉辦的第一屆工程建設標準化數字化發展論壇在武漢召開,南網儲能公司《抽蓄工程建設項目理數字化平臺》成果成功入選“工程建設標準數字化典型實踐案例”。這個正在9個抽水蓄能工程全面推廣運用的數字化平臺已積累5年的實踐經驗,涵蓋安全、進度、質量、造價、文檔等功能模塊,支撐抽蓄工程基建全過程、全要素在線管理。
除了自我研發,南網儲能還堅持借助“外腦”,不斷提高基建管理數字化水平。在我國首個建在城市中心的抽水蓄能電站——深圳抽水蓄能電站,包括20個北斗三號全球衛星導航系統的監測平臺已試運行近半年,實現對土石壩、高陡邊坡、滑坡體的高精度監測。基于平臺運行的良好情況,南網儲能公司擬將該平臺推廣運用至南寧抽水蓄能電站。“試點先試先行、經驗成熟推廣是我們運用數字化工具的主要做法,后續將不斷擴大數字化工具賦能的實效。”余建生表示。
新工程,新技術,新動能。南網儲能公司將堅持以“五化”推動抽水蓄能工程建設高質量發展,在促進新型電力系統和新型能源體系建設進程中書寫抽蓄發展“新答卷”。
中國能源報 文丨黃昉
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