豐寧抽水蓄能電站發(fā)電機組有一項“獨門絕技”——黑啟動。當電網(wǎng)發(fā)生異常情況時，機組可在3至5分鐘內(nèi)迅速響應，為斷電區(qū)域提供電能。黑啟動的功能，可為冬奧會和京津及冀北地區(qū)電網(wǎng)安全運行提供保障。
灤河東去水流急，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)，山水掩映著一座世界裝機容量最大的抽水蓄能電站——河北豐寧抽水蓄能電站。5月21日，豐寧抽水蓄能電站上水庫正式開始下閘蓄水。這也標志著工程由建設階段進入蓄水發(fā)電準備階段。
豐寧抽水蓄能電站總裝機容量360萬千瓦，有世界最大的“充電寶”之稱，是國家重點項目工程。該電站作為2022年北京冬奧會配套的綠色能源重點工程，將為北京冬奧提供綠色電力保障，點亮冬奧的璀璨燈火。
“豐寧抽水蓄能電站發(fā)電機組有一項‘獨門絕技’——黑啟動。當電網(wǎng)發(fā)生異常情況時，機組可在3至5分鐘內(nèi)迅速響應，為斷電區(qū)域提供電能。”中國能建葛洲壩二公司總經(jīng)理、黨委副書記陶桓林說，黑啟動的功能，可為冬奧會和京津及冀北地區(qū)電網(wǎng)安全運行提供保障，滿足京津冀電網(wǎng)調(diào)峰需求，進一步提高供電質(zhì)量。
保證冬奧用電清潔又安全
作為2022年北京冬奧會配套的綠色能源重點工程，為冬奧會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。
豐寧抽水蓄能電站2013年5月開工，中國能建葛洲壩二公司承擔了電站下水庫攔砂壩、進出水口、閘門井、啟閉機樓、攔河壩等重點施工任務。
“抽水蓄能電站是目前技術最為成熟的大規(guī)模儲能方式之一，加快建設抽水蓄能電站，對構建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)、保障能源安全、促進清潔能源消納都具有重要意義。”陶桓林說，“進入‘十四五’時期，隨著我國能源革命的推進，對抽水蓄能電站的需求更加強烈。”
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、最清潔的大規(guī)模儲能方式之一，被譽為水電行業(yè)“皇冠上的明珠”。
陶桓林介紹，豐寧抽水蓄能電站投產(chǎn)后，可將京津冀地區(qū)不穩(wěn)定的光伏、風電等清潔能源輸出的電能，轉變成穩(wěn)定的綠色電能，年發(fā)電量可達66.12億千瓦時，相當于節(jié)約標準煤48.08萬噸，對實現(xiàn)北京冬奧會承諾的100%清潔能源供電具有顯著意義。
攻克層層施工技術難關
目前，我國抽水蓄能電站裝機容量居世界第一。然而，建一座當前世界上裝機容量最大的抽水蓄能電站，施工難度并不簡單。其中，上水庫大壩面板最大斜長201.5米，是國內(nèi)抽水蓄能電站中最高的面板堆石壩。加之工期短、地質(zhì)條件差、氣候條件惡劣，更為施工增添了難度。
“針對超長面板混凝土施工，我們采用的滑模一次拉面成型技術，屬國內(nèi)高寒地區(qū)首例。”中國能建葛洲壩二公司豐寧項目部(以下簡稱豐寧項目部)副總工程師黃明光介紹說。
豐寧抽水蓄能電站下水庫進出水口和閘門井工程為岸邊側式，土石方開挖量巨大，需要直接“削掉”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，巖體呈碎裂結構，穩(wěn)定性差，在開挖過程中非常容易塌方。
“對此，我們采用‘超前預報+超前支護+一炮一支護’的‘兩超一轉序’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’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出水口的開挖支護及砼澆筑施工。”豐寧項目部經(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，有效施工期短。“針對這種情況，我們一方面科學編排施工計劃，在夏秋季黃金施工期配置充足的資源，保證項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方案，通過設置保溫門簾、給混凝土‘蓋被子’等措施，確保冬季施工過程中施工環(huán)境溫度及反應溫度達到規(guī)范要求，從而創(chuàng)造施工條件，延長有效施工期。”豐寧項目部生產(chǎn)負責人徐文革說。
經(jīng)過6年多的艱苦奮斗，在蜿蜒入海的灤河之畔，豐寧抽水蓄能電站這個世界最大“充電寶”已逐漸成型。今年12月底，豐寧抽水蓄能電站首臺機組投用后，將肩負起冬奧會和京津及冀北地區(qū)電網(wǎng)安全運行的保障責任。
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