本網訊(向珊)長三角腹地,竹海浩瀚。
山之巔,1000米海拔以上,大壩圍峽谷成庫。
山體內,3條隧洞齊頭并進,高壓水流,俯沖而下。
山腳下,擋水大壩一夫當關,兩岸青山漸出平湖。
▲ 長龍山電站上水庫 攝影:崔徐波
這里是浙江省安吉縣天荒坪鎮,三峽集團在此建設的長龍山抽水蓄能電站,總裝機210萬千瓦,最大發電水頭756米,位居世界第一,屬于“高水頭、高轉速、大容量”日調節純抽水蓄能電站,擁有多項“世界之最”和“國內第一”。
紅色、黃色、白色、藍色……6月,主廠房內,頭戴不同顏色安全帽的建設者來回穿梭,機組調試進入最緊張階段,他們在向第一度電沖刺。
“安家落戶”始末
時間撥回到1994年。
早在長龍山電站“落戶”安吉前,當時單個廠房裝機容量位居亞洲第一的天荒坪抽水蓄能電站就在此“安家”。此后,天荒坪鎮以世界級抽水蓄能電站、竹海浩瀚的幽谷曠坪為特色,打造“竹海浮玉、地老天荒”的小鎮名片。
不同于傳統電站,抽水蓄能電站由上下兩個水庫組成,在用電負荷低谷時,用電把水從下庫抽到上庫儲存,等用電高峰時,從上庫向下庫放水發電。
“它就像電網的充電寶。”三峽集團所屬三峽建工集團長龍山公司(以下簡稱“長龍山公司”)總經理劉國平說,“一抽一放間,用電低谷時的過剩電能就轉換為用電高峰的優質電能。”
▲ 長龍山電站工程設計鳥瞰圖
2001年,浙江省各級政府委托設計單位查勘站址,拉開了安吉縣內第二個抽水蓄能電站項目誕生的序幕。經過對比,專家發現,長龍山站址是一處絕佳之地——
它地處華東電網負荷中心,并網條件優越;距500千伏浙北妙西變電站僅65公里,上網條件方便;上、下庫成庫條件好,落差大,水頭高達756米,而水平距離只有2.5公里。
2004年4月27日,一份關于加快項目推進的請示,得到了時任浙江省委書記習近平同志的批示,要求積極推動項目建設。
2006年1月,浙江省政府與三峽集團簽署戰略合作協議,同意并支持三峽集團作為投資主體,開發浙江省內的抽水蓄能電站。同年6月,三峽集團作為項目業主,正式啟動長龍山電站的開發。
長龍山電站上水庫,位于山河港右岸橫坑塢大型沖溝源頭,東西兩側為天然山嶺,只需在南北兩側筑壩,便能“圍”成總庫容 1099萬立方米的“庫盆”。下水庫位于山河港中下游河段,只需攔河修一道大壩,就能形成總庫容 1611萬立方米的水庫。
有高位,有低點,也有水源。完美!2015年10月29日,長龍山電站獲浙江省發展改革委核準,2017年2月15日,主體工程正式開工。
▲ 長龍山電站1號機組 攝影:崔徐波
“‘十四五’時期,新能源將在我國新型電力系統中占據主體地位,但新能源的隨機性、波動性決定了它的并網規模越大、調節需求越大,所有儲能方式中,抽水蓄能電站技術最為成熟,最具大規模開發潛力。”三峽集團黨組書記、董事長雷鳴山說。
“長龍山電站建成后,將在新型電力系統中發揮調峰、填谷、調頻、調相及事故備用等作用,促進風電、光伏等新能源安全送出、及時消納,保障華東電網平穩運行。”三峽建工集團黨委書記、董事長王世平說。
勇攀科技高峰
陳曉江說,自己與長龍山電站有緣,不單是因為跟它同一天“生日”。
41歲的陳曉江,現任華東勘測設計研究院長龍山設計副總工程師、設代處副處長。2005年他大學畢業剛入職,就曾協助老同事零星地做過長龍山電站的輔助性設計,不久后被調走參與西部水電站建設。
十年后,他重新面臨選擇時,毫不猶豫地為長龍山“轉身”。“兜兜轉轉10年,沒想到長龍山還在等我。”
在陳曉江看來,長龍山工程最大的難點,在于超高水頭帶來的一系列技術難題。
長龍山電站引水系統,采用“三洞六機斜井”式布置。通俗講,就是為連通上下水庫,在山體里建了3條長約2100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,長龍山公司工程部主任胡興漢脫口而出。
因為水頭高,單段引水斜井長度435米,居于國內第一;斜井坡度58度,人若從斜井滑下,相當于陡降大約120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。
▲ 長龍山電站引水上斜井 攝影:崔徐波
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200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400米級的長斜井中,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,6條斜井精準貫通,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5米。
一般說來,直徑較大的壓力鋼管,由兩張鋼板分別卷制成半圓,再拼焊成圓筒狀。兩張鋼板卷制成筒,產生兩條焊縫,而一張鋼板卷制,只有一條焊縫,省時又省材。
▲ “整板卷制”的壓力鋼管 攝影:崔徐波
最終,高強鋼壓力鋼管整體卷制工藝在長龍山電站成功應用,減少了252條縱縫,減少一類焊縫總長度749.4米。
不變的“綠色情懷”
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。
劉國平介紹,長龍山電站全部建成投產后,年平均發電量24.35億度,每年生產的清潔電能可減少燃煤消耗量約21萬噸、二氧化碳排放量約42萬噸、二氧化硫排放量0.28萬噸,將進一步優化華東地區電源結構、改善華東電網運行條件,是三峽集團助力“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。
▲ “兩山”理念發源地——浙江省安吉縣余村 攝影:崔徐波
除擁有天荒坪電站、長龍山電站“綠電雙子星”,天荒坪鎮還有一處特殊的村落——余村。
2005年仲夏,時任浙江省委書記習近平同志在余村考察,“兩山”理念歷史性登場:生態資源是最寶貴的資源,綠水青山就是金山銀山。
“在保護中發展,在發展中保護,一直貫穿我們整個建設過程。”劉國平說。
上水庫具有天然庫盆地形,憑借東西側天然山嶺和南北側人工筑壩,“盆口”就形成了。但僅靠天然庫容無法滿足發電需求,須向深處擴挖庫盆,且西側山脊單薄,東側相對較厚,故需對東庫岸大規模開挖,西庫岸僅作適當整形,減少開挖對山體擾動。同時,挖出來的石料也不能“閑著”,直接用于南北兩側筑壩,劉國平說,這叫挖填平衡、物盡其用。
工程用地方面,長龍山很“摳門”。
建設者盡量利用荒地、灘地、坡地以及毗鄰的天荒坪電站原施工場地,減少不必要的開墾。
但有時候,出手又很“闊綽”。
上下庫連接公路總長16.34公里,最初設計的全是明線盤山公路,三峽集團將多條明線改為隧道和橋梁,隧道14條、總長9.13公里,橋梁2座,橋隧比達 57%。
“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。”長龍山公司副總經理謝永英介紹,長龍山電站原計劃征地3786畝,實際征地3518畝,是目前國內用地面積最少的抽水蓄能電站。
▲ 長龍山電站施工區隔聲屏帶 攝影:毛翔春
以人民為中心,建設美麗中國。
赤塢渣場距離村莊較近,考慮到場內砂石骨料運輸,會產生噪聲,影響村民生活,長龍山公司修了一條專門運渣的隧道,在隧道洞口加裝隔聲簾,在明線段增設隔聲屏。
場內安裝自動噴淋裝置,灑水降塵,在村道設置洗車平臺,避免工程車輛“拖泥帶水”污染村莊。
▲ 長龍山電站營地邊坡綠化 攝影:崔徐波
下庫攔水壩背水面,工人們正在給大壩披上“綠色外衣”。隨著首機發電臨近,長龍山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”。
電站建成后,依托上下水庫形成獨特的景觀,也將帶動當地商業、旅游業配套發展,成為推動區域綠色發展的重要“抓手”。
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。”建設者對綠水青山的敬意只增不減。
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