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天山上的巨型“充電寶”

中國水電十五局發布時間:2022-04-13 09:04:57  作者:宋婷

新疆腹地,天山托舉。

新疆首座抽水蓄能電站在新疆阜康市哈薩克民族鄉的白楊河上,由水電十五局建設,是新疆自治區重點項目工程,總投資83.68億元,總裝機容量120萬千瓦,于2017年正式開工建設,預計2024年首臺機組建成投運。

4月新疆的初春,遠處的天山上仍是白雪皚皚,抽水蓄能電站已進入施工建設的攻堅期。大壩頂上、主廠房內,頭戴不同顏色安全帽的建設者來回穿梭,他們在向投產發電目標沖刺。

 “阜康抽水蓄能電站,它就像巨型的充電寶,一抽一放間,用電低谷時的過剩電能轉換為用電高峰的優質電能。”水電十五局滕江濤說。

阜康抽水蓄能電站上水庫位于白楊河西側白楊溝上游的支溝西岔溝內,庫容利用天然溝谷地形的兩條沖溝挖除中間山梁、并在溝口筑壩形成,總庫容705萬立方米的“庫盆”。下水庫位于白楊河干流上游,利用河道天然地形筑壩形成下水庫,總庫容 777萬立方米的水庫。有高位,有低點,也有水源。完美!

硬核建設巨型充電寶

雷吳平說,“自己與新疆水電有緣,2005年之前就參與新疆水電建設,后因工作需要,征戰國內大江南北水電站建設,兜兜轉轉10多年,再一次回到新疆水電,參與阜康抽水蓄能電站建設,與新疆水電緣分真不淺啊!”

在雷吳平看來,阜康抽水蓄能電站工程最大的難點,在于超高水頭帶來的一系列技術難題。阜康抽水蓄能電站引水系統,采用“一洞二機”式布置。通俗講,就是為連通上下水庫,在山體里修建1條長約1650.0米的引水隧道,由平段和斜井組成。斜井,是其中最難啃的一塊“硬骨頭”。

“長,陡,硬!”被問及斜井施工難點,水電十五局項目負責人滕江濤脫口而出。

因為水頭高,單段引水斜井長度330.0米,斜井坡度60度,人若從斜井滑下,相當于陡降大約102層樓;圍巖抗壓強度大,平均強度170兆帕,相當于每平米承受1.7萬噸的壓力,開挖如同在鋼板上掘進。

針對這類長斜井施工,國內一般采用“爬罐”方式,工作臺由下至上,一邊爬行一邊開挖。但作業空間狹小,開挖超過150米后,缺氧、溜渣等安全風險大。

一項名為“定向鉆孔+反井鉆反拉”的“穿山術”,在采礦領域已成熟利用,但在抽水蓄能電站的長斜井開挖中,尚無成熟經驗可借鑒。

大伙兒摸著石頭過河,加強過程控制,邊開挖邊糾偏,斜井精準貫通,安全零事故。

發電時,水流將順著引水隧洞向下奔騰。超高水頭條件下,為扛住超強水壓,引水系統下半段“披”了一身“鎧甲”——洞內采用壓力鋼管襯砌,最大管徑6.25米。

一般說來,直徑較大的壓力鋼管,由一張鋼板卷制焊接成型或兩張鋼板分別卷制成半圓,再拼焊成型,對焊接工藝要求較高。阜康抽水蓄能電站采用高強鋼壓力鋼管整體卷制工藝,消除縱向焊縫焊接施工,減少縱向焊縫總長度約1650.0米。

打造綠色充電寶

抽水蓄能電站是電力系統中最可靠、最經濟、壽命周期長、容量大、技術最成熟的儲能裝置,是新能源發展的重要組成部分。

張騰介紹,阜康抽水蓄能電站全部建成投產后,年平均發電量24.1億度,每年生產的清潔電能可減少燃煤消耗量約16.5萬噸、二氧化碳排放量約49.6萬噸、二氧化硫排放量0.18萬噸,將進一步優化新疆地區電源結構、改善新疆電網運行條件,是中國電建助力“碳達峰、碳中和”目標的又一重要成果,對推動新型電力系統建設、服務國家能源安全戰略具有重要意義。

“在保護中發展,在發展中保護,一直貫穿我們整個建設過程。”張騰說。

遵循“挖填平衡”原則,最大程度利用工程建設過程中開挖料,可利用料填筑至堆石體,棄料、廢料填筑至壩后壓坡體,做到物盡其用。

工程用地方面,阜康抽水蓄能電站很“摳門”。嚴格按照已規劃征地紅線施工,合理安排場內布置,減少不必要的用地補征和新增。

但有時候,出手又很“闊綽”。

“我們在建設中盡可能減少征地,減少工程對自然環境的破壞。”水電十五局張騰介紹,阜康抽水蓄能電站臨時、永久征地5990.27畝,相比國內已建和在建抽水蓄能電站,用地量較小。

砂石加工系統距離生活營區較近,考慮到砂石骨料生產、運輸產生的揚塵影響營區生活,水電十五局項目部采用灑水降塵和噴淋設施+封閉生產設備方式達到降塵效果。

3月12日,下水庫大壩封頂。

3月27日,上水庫大壩封頂。

至此,上、下水庫樞紐工程兩個主要節點目標完成,標志著電站建設將進入下一個階段。

隨著工程建設的日益加快,阜康抽水蓄能電站環境整治和生態復綠工程“干得火熱”,生活辦公營地、上下庫連接公路帶以及水庫環境區,正被逐漸“染綠”。

作為新疆首座抽水蓄能電站,電站建成并網發電后可改善新疆和西北電網電源結構,緩解電網調峰、調頻、調相壓力。與此同時,電站毗鄰天山天池風景區,建成后與天山天池呼應,可形成“大小天池”奇特景觀,能更好地帶動旅游業的發展。

倚萬重青山,臨千頃竹海。“我們要打造一座生態型、園林式、現代化的景觀電站。”中國電建建設者對綠水青山的敬意只增不減。

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