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八年礪劍 “蓄”勢待發(fā)

北京院發(fā)布時間:2021-11-14 12:04:41  作者:阿勇

灤河,奔騰起于豐寧,湍涌匯入渤海,浩蕩千余里,縱貫十四縣。如今,在蜿蜒入海的灤河之畔,一座世界級工程,正巍然矗立于群山之間。

北京以北180公里,河北省豐寧四岔口海拔1500多米的山巔上,120多米大壩高聳,圍谷成庫;山體內(nèi),80多條地下洞室群,縱橫交錯、上下連通;山腳下,攔沙壩、攔河壩梯次矗立,滔滔灤河濾沙蓄水出平湖。這里是豐寧抽水蓄能電站,經(jīng)過電站建設(shè)者歷時8年多的艱苦奮斗,這座由中國電建北京院勘測設(shè)計、世界裝機容量最大的抽水蓄能電站已經(jīng)進入首臺機組投產(chǎn)發(fā)電倒計時。

十一月的華北寒意襲人,冷風(fēng)蕭瑟,豐寧抽水蓄能電站建設(shè)工地卻人聲鼎沸、熱火朝天,數(shù)百臺大型機械轟鳴,上千名建設(shè)者日夜奮戰(zhàn),揮汗如雨,向年底首臺機組并網(wǎng)發(fā)電目標(biāo)發(fā)起最后沖刺。截至目前,電站500千伏系統(tǒng)倒送電工作已經(jīng)完成,正在有序開展首臺機組各項調(diào)試工作。

八年磨一劍,這座大國重器的面紗即將揭開。

開創(chuàng)先河的超級工程

北京院自上世紀九十年代開始豐寧抽水蓄能電站預(yù)可行性研究,1996年4月,完成預(yù)可研前期報告;2001年10月,預(yù)可行性研究報告通過審查;2003年3月完成《豐寧抽水蓄能電站項目建議書》;2010年10月,豐寧抽水蓄能電站可行性研究報告通過審查;2011年4月,項目申請報告通過了中國國際工程公司的評估;2012年8月21日,國家發(fā)展改革委對河北豐寧抽水蓄能電站項目核準進行了批復(fù),同意建設(shè)河北豐寧抽水蓄能電站; 2013年5月,豐寧一期工程正式開工建設(shè)。

二十余載跋山涉水、風(fēng)餐露宿,幾代北京院人殫精竭慮、嘔心瀝血,成就了豐寧抽水蓄能電站——這個世界最大的能源地標(biāo)工程。

裝機規(guī)模居世界首位。豐寧抽水蓄能電站安裝12臺單機容量300兆瓦的水泵水輪機/發(fā)電電動機組,總裝機容量3600兆瓦,是世界上在建裝機容量最大的抽水蓄能電站。工程總投資192億元,分兩期開發(fā)建設(shè),一、二期工程裝機容量分別為1800兆瓦,預(yù)計年發(fā)電量可達到62.88 億千瓦時。

周調(diào)節(jié)性能“華北唯一”。電站12臺機組全部投運后,一次連續(xù)滿裝機發(fā)電最長可達近11小時,是華北地區(qū)唯一具有周調(diào)節(jié)性能的抽水蓄能電站,將成為京津及冀北地區(qū)新能源大規(guī)模開發(fā)與接入的“護航員”,為“三北”地區(qū)破解“棄風(fēng)棄光”困局提供重要助力。

變速機組填補國內(nèi)空白。電站二期工程裝設(shè)2臺采用自起動方式的300兆瓦交流勵磁變速蓄能機組,接入京津及冀北電網(wǎng),并與張北可再生能源柔性直流電網(wǎng)示范工程配套運行,這是國內(nèi)首次采用交流勵磁變速機組,具有劃時代意義,并將形成一整套大型抽水蓄能電站變速機組技術(shù)的工程應(yīng)用設(shè)計、安裝、調(diào)試、調(diào)度、運行、維護、檢修的方法,為中國電網(wǎng)后續(xù)中大型變速蓄能機組合理選點、設(shè)計、建設(shè)、調(diào)度等提供技術(shù)支撐,形成完整的大型抽水蓄能電站變速機組工程應(yīng)用技術(shù)。

此外,豐寧抽水蓄能電站有著長414寬25米高55米的電站地下廠房,長450.5米寬21米高22.5米的主變洞,建設(shè)規(guī)模均為當(dāng)前世界最大。針對復(fù)雜的工程地質(zhì)條件,建設(shè)者在施工過程中結(jié)合現(xiàn)場實際情況,對地下廠房開展系統(tǒng)、全面的研究,分析開挖對圍巖變形規(guī)律的影響,研究圍巖、襯砌等支護結(jié)構(gòu)的受力特征以及地下洞室群圍巖破壞規(guī)律,提出切實可行的加固措施,成功解決了超大規(guī)模地下洞室群穩(wěn)定問題,確保工程施工期及永久安全。

造福一方的民生工程

“豐寧”,意為豐阜康寧,而豐寧抽水蓄能電站的落成,無疑為這個美好寓意增添了華彩。

世界裝機容量最大、華北電網(wǎng)調(diào)節(jié)器、“超級充電寶”,這些加諸豐寧抽水蓄能電站的標(biāo)簽,既是榮耀,更是責(zé)任。

電站12臺機組全部投運后,每年可消納過剩電能約87億千瓦時,年發(fā)電量約66億千瓦時,可滿足260萬戶家庭一年的用電需求,年節(jié)約標(biāo)準煤48萬噸,可減少碳排放120萬噸,相當(dāng)于造林24萬余畝。

作為2022年北京冬奧會配套綠色能源重點工程,豐寧抽水蓄能電站也將積極服務(wù)冬奧電力供應(yīng),為綠電冬奧提供“抽蓄”力量。

八年建設(shè)周期,電站施工期所需勞動力平均為3600人,高峰可達4600人,拉動地方GDP約552億元~736億元,電站建成后將顯著帶動當(dāng)?shù)鼐蜆I(yè)投資與產(chǎn)業(yè)發(fā)展,并通過人口集聚拉動消費。

在電網(wǎng)穩(wěn)定性方面,抽水蓄能機組啟停便捷、反應(yīng)迅速,是技術(shù)成熟、經(jīng)濟合理的系統(tǒng)備用電源,對穩(wěn)定系統(tǒng)頻率、提供事故支援、提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性具有重要作用。

同時,憑借良好調(diào)節(jié)性能,可以有效提高系統(tǒng)調(diào)峰能力,滿足河北風(fēng)電快速增長所增加的部分調(diào)峰需求,保障本地新能源的就近高效消納,為當(dāng)?shù)卮笠?guī)模發(fā)展新能源提供有利條件。

生態(tài)環(huán)保的綠色工程

當(dāng)一座超級工程于綠水青山中拔地而起,如何與周圍環(huán)境“和諧相處”?豐寧建設(shè)者們以“四節(jié)一環(huán)保綠色施工”理念書寫了一份漂亮的答卷。

循環(huán)利用,有效節(jié)水。建設(shè)污水處理廠一座,用以處理地下洞室污水,經(jīng)處理后的污水滿足工業(yè)用水標(biāo)準,實現(xiàn)了生產(chǎn)污水的循環(huán)利用。

巧施設(shè)計,縮減用地。將原設(shè)計中部分道路明挖段改為隧洞段,累計節(jié)約用地150余畝。

依托光能,節(jié)電降耗。建設(shè)太陽能路燈250余盞,日節(jié)約電量1000余度。

“精打細算”,控制成本。開挖期回收地面表層土,用于電站綠化施工,節(jié)約表土資源;采用生態(tài)護坡替代傳統(tǒng)鋼筋混凝土錨噴護坡,節(jié)約水泥、砂石料等建筑材料。

在環(huán)境保護方面,建設(shè)全封閉拌合樓8座,全部配備袋式除塵器,實現(xiàn)揚塵零排放;設(shè)立500米聲屏障,降低機械噪音對居民區(qū)影響;生活垃圾袋裝,規(guī)范管理固體廢物。

保護之余,更要改變。電站建設(shè)期間,建設(shè)者們也為當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)改造貢獻力量:

已完成合計10.33公頃的綠化種植工作;2019年至2020年,累計清理工程區(qū)內(nèi)灤河干流底部淤泥100余萬方,為改善灤河水質(zhì)貢獻力量;降低工程建設(shè)對生態(tài)物種的影響;放流兩萬余尾國家二級保護野生動物細鱗鮭,積極改善當(dāng)?shù)厮鷳B(tài)。

千淘萬漉雖辛苦,吹盡狂沙始到金。八年堅守與付出,八年砥礪前行,豐寧抽水蓄能電站即將迎來建設(shè)歷程中的“高光時刻”。作為我國抽水蓄能電站建設(shè)的里程碑,它將承載著光榮的職責(zé)與使命,為推動能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型、實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)貢獻自己的力量。在波瀾壯闊的時代進程中,豐寧抽水蓄能電站從它登上舞臺的那一刻起,就注定將會留下濃墨重彩的一筆。

豐寧抽水蓄能電站上水庫

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