2020-10-27 10:33:59 sunmedia 1566
海拔1500多米的山巔上,,120多米大壩高聳,,圍谷成庫,;山體內,,80多條功能各異的地下洞室群,,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……
這是在建的世界最大抽水蓄能電站——豐寧抽水蓄能電站,。12臺總裝機容量360萬千瓦機組陸續(xù)投用后,將超過裝機容量300萬千瓦的美國巴斯康蒂抽水蓄能電站,。
這是保障電網安全的“最后一根火柴”——將為2022年北京冬奧會和京津及冀北地區(qū)電網安全運行加裝穩(wěn)定器,、調節(jié)器。
這是一個“超級充電寶”——每年可消納過剩電能88億千瓦時,,年發(fā)電量66.12億千瓦時,,年可節(jié)約標準煤48.08萬噸,可減少碳排放120萬噸,,相當于造林24萬余畝,。
數(shù)百臺大型機械轟鳴,3000多名建設者日夜奮戰(zhàn),,豐寧抽水蓄能電站(以下簡稱“豐蓄電站”)已進入土建施工高峰與機電安裝高峰疊加期,。
“最后一根火柴”保障電網安全
這是在建的世界最大抽水蓄能電站——豐寧抽水蓄能電站。12臺總裝機容量360萬千瓦機組陸續(xù)投用后,,將超過裝機容量300萬千瓦的美國巴斯康蒂抽水蓄能電站,。 河北日報記者 田 明攝
近日,記者沿山路而上,,穿過三處隧道,,就來到豐蓄電站下水庫進出水口。山壁之下,、壩體之上,,數(shù)十名身穿棉衣的建設者正為安裝完畢的閘門修建廠房。
不同于傳統(tǒng)水電站的攔河筑壩,、蓄水發(fā)電,,抽水蓄能電站由上下兩個水庫組成。
遠山之巔,,一座座風力發(fā)電機源源不斷把風能轉化為電能,。“對于電網來說,,風電是‘不穩(wěn)定’電源,?!眹W新源河北豐寧抽水蓄能有限公司副經理馬雨峰介紹,張承壩上地區(qū)是我省千萬千瓦級風電基地,,但受自然條件制約,,無法根據(jù)用電峰谷擇機發(fā)電,隨之產生大量過剩電能無處消納,。
抽水蓄能電站在用電低谷時,,用過剩電力將水從下水庫抽到上水庫儲存起來,在用電高峰時將水從上水庫放至下水庫發(fā)電,?!耙怀橐凰停凸冗^剩電能就轉換為高峰優(yōu)質電能,?!瘪R雨峰說。
配套千萬千瓦級風電基地,,豐寧滿族自治縣永利村的灰窯子溝群山,,成為建設抽水蓄能電站的絕佳之地。
“四周山高百米,,只需修筑一道大壩,,便能形成流域面積4.4平方公里、庫容4814萬立方米的水庫,?!瘪R雨峰說,經過反復論證設計,,2013年5月,,豐蓄電站工程正式開工。
豐寧抽水蓄能電站是在建的世界最大抽水蓄能電站,。圖為豐寧抽水蓄能電站上水庫,。河北日報記者田明攝
拇指粗的鋼筋林立,電焊火花四射,。地下廠房內,,機組環(huán)蝸殼安裝進入沖刺階段。按照計劃,,2022年,,首臺機組將正式投用,剩余11臺機組將以每4個月一臺的頻率陸續(xù)上崗,。
豐蓄電站位于京津冀腹地,距離北京和張家口直線距離均為100多公里,,為冬奧會輸送清潔能源及保證賽事用電安全,,被列為首要任務,。
國網新源河北豐寧抽水蓄能有限公司機電部副部長陳磊告訴記者,負責為冬奧會場館供電的張北柔直電網,,配置著風電和太陽能發(fā)電清潔電源,,系統(tǒng)具有孤網運行能力,而電網能否正常運行,,豐蓄電站扮演著關鍵作用,。
相比火電、核電機組,,豐蓄電站發(fā)電機組有個獨門“絕活”——黑啟動,。“在電網發(fā)生異常情況時,,蓄能機組可在3到5分鐘內迅速響應,,為斷電區(qū)域提供電能,將成為‘電網最后一根火柴’,?!标惱谡f,該能力將為冬奧會和京津及冀北地區(qū)電網安全運行提供保障,。
據(jù)介紹,,豐蓄電站還將在國內首次安裝兩臺變速機組降低對電網沖擊力,填補我國在變速機組建設,、運行和管理方面的空白,。
降服“流沙河”建設千年工程
這是在建的世界最大抽水蓄能電站——豐寧抽水蓄能電站。12臺總裝機容量360萬千瓦機組陸續(xù)投用后,,將超過裝機容量300萬千瓦的美國巴斯康蒂抽水蓄能電站,。 河北日報記者 田 明攝
在下水庫大壩上俯視,波光粼粼的水面猶如銀鏡,,但在建設者眼里,,這里卻是充滿挑戰(zhàn)的“流沙河”。
“下水庫是在原豐寧水庫基礎上修建的,?!瘪R雨峰說,由于上游生態(tài)脆弱,,水土流失嚴重,,豐寧水庫自2000年11月18日下閘蓄水至2008年11月,水庫總淤積量達1366萬立方米,,年均入庫沙量為171萬立方米,,總庫容損失率為24.3%。
如不解決泥沙問題,庫容4100多萬立方米的下水庫,,24年后將被填平,。同時,平均每立方米9.43公斤的含沙量,,也將對機組造成嚴重磨損,,大大降低使用壽命。
豐寧抽水蓄能電站是在建的世界最大抽水蓄能電站,。圖為豐寧抽水蓄能電站調壓井,。河北日報記者田明攝
為降服“流沙河”,豐蓄電站委托武漢大學,、中國水科院開展了泥沙淤積數(shù)學模型技術和物理模型實驗,。通過分析對比,確定了在原豐寧水庫庫尾設置攔沙壩及泄洪排沙設施,,將庫區(qū)分成攔沙庫和蓄能專用下水庫兩部分的解決方案,。
“需要蓄水時,先打開泄洪排沙洞閘門,,河水中的泥沙沉淀后,,再打開泄洪道閘門,河水流入下水庫,?!瘪R雨峰說,加上無閘泄洪道,、導沙明渠等設施,,可保障發(fā)電用水幾乎沒有泥沙。
據(jù)介紹,,作為我國抽水蓄能電站中泄洪排沙建筑物布置最復雜的下水庫,,在通過“蓄清排渾”方式解決泥沙問題的同時,還將下泄洪水能力提高到2000年一遇,。
“巖石上繡花”雕琢地下城堡
豐寧抽水蓄能電站是在建的世界最大抽水蓄能電站,。圖為豐寧抽水蓄能電站主廠房。河北日報記者田明攝
開車沿寬敞地下交通道行駛1公里多,,一處長414米,、高54.5米、寬25米的巨大洞室映入眼簾,。不久后,,12臺機組將被安裝在這里。作為國內抽水蓄能電站中面積最大廠房,,這里可同時停放11架波音737客機,。
看著上方不停吊裝各類機械設備的大型吊車,,國網新源河北豐寧抽水蓄能有限公司工程部主任劉雙林難掩興奮:“開挖地下廠房并不難,難的是在洞壁上雕刻出用于安裝吊車的巖錨梁,?!?/p>
巖錨梁又稱巖壁吊車梁,是利用一定深度的注漿長錨桿將鋼筋混凝土梁牢牢地錨固在巖石上,,通過長錨桿和巖石壁面摩擦力將吊車載荷傳到巖體上。與普通的現(xiàn)澆梁相比,,它不設立柱,,而是懸空嵌于巖壁,如“巖石之肩”,,是整個引水發(fā)電系統(tǒng)的核心控制工程,。巖錨梁開挖一直是業(yè)內難題,被比作“雕刻藝術”和“巖石上繡花”,。
“這是我見過的施工難度最大的巖錨梁,。”劉雙林說,,這里山體內部結構非常復雜,,裂隙平均每30厘米出現(xiàn)一組,并且呈兩個走向,,爆破開挖時,,巖石極易發(fā)生碎裂。
豐寧抽水蓄能電站是在建的世界最大抽水蓄能電站,。圖為工人正在加班加點施工,。河北日報記者田明攝
如何讓不規(guī)則的巖壁支撐起上千噸重的鋼筋混凝土梁,可吊裝3000多噸的巨型機組,?建設者們迎難而上,。
經過反復試驗,劉雙林和同事們對炮孔位置和用藥量進行精心計算,,摸索出分區(qū)分段微差爆破的輪廓控制爆破技術,,并在國內首次采用玻璃纖維錨桿預固結、在斜臺雙向光爆中嘗試PVC管代替?zhèn)鹘y(tǒng)竹片的間隔裝藥方式,。同時測算出混凝土澆筑溫度須控制在18℃以下,、穿插支護等新技術新方法。
經過110天的奮戰(zhàn),,平均半孔率93%以上,,單元評定優(yōu)良率94%,一條成型精美,、線條流暢的巖錨梁,,順利開挖完成,工期縮短2個多月,為明年首臺機組投用奠定了基礎,。 (河北日報記者 李建成 陳寶云)
來源:河北日報