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?為綠色發(fā)展蓄勢(shì)賦能——長(zhǎng)龍山抽水蓄能電站建設(shè)紀(jì)實(shí)

中國(guó)電力網(wǎng)發(fā)布時(shí)間:2021-06-26 00:00:00

  本網(wǎng)訊(向珊)長(zhǎng)三角腹地,竹海浩瀚。

  山之巔,1000米海拔以上,大壩圍峽谷成庫(kù)。

  山體內(nèi),3條隧洞齊頭并進(jìn),高壓水流,俯沖而下。

  山腳下,擋水大壩一夫當(dāng)關(guān),兩岸青山漸出平湖。

  

  ▲ 長(zhǎng)龍山電站上水庫(kù) 攝影:崔徐波

  這里是浙江省安吉縣天荒坪鎮(zhèn),三峽集團(tuán)在此建設(shè)的長(zhǎng)龍山抽水蓄能電站,總裝機(jī)210萬(wàn)千瓦,最大發(fā)電水頭756米,位居世界第一,屬于“高水頭、高轉(zhuǎn)速、大容量”日調(diào)節(jié)純抽水蓄能電站,擁有多項(xiàng)“世界之最”和“國(guó)內(nèi)第一”。

  紅色、黃色、白色、藍(lán)色……6月,主廠房?jī)?nèi),頭戴不同顏色安全帽的建設(shè)者來(lái)回穿梭,機(jī)組調(diào)試進(jìn)入最緊張階段,他們?cè)谙虻谝欢入姏_刺。

  “安家落戶”始末

  時(shí)間撥回到1994年。

  早在長(zhǎng)龍山電站“落戶”安吉前,當(dāng)時(shí)單個(gè)廠房裝機(jī)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(zhèn)以世界級(jí)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(zhèn)名片。

  不同于傳統(tǒng)電站,抽水蓄能電站由上下兩個(gè)水庫(kù)組成,在用電負(fù)荷低谷時(shí),用電把水從下庫(kù)抽到上庫(kù)儲(chǔ)存,等用電高峰時(shí),從上庫(kù)向下庫(kù)放水發(fā)電。

  “它就像電網(wǎng)的充電寶?!比龒{集團(tuán)所屬三峽建工集團(tuán)長(zhǎng)龍山公司(以下簡(jiǎn)稱“長(zhǎng)龍山公司”)總經(jīng)理劉國(guó)平說(shuō),“一抽一放間,用電低谷時(shí)的過(guò)剩電能就轉(zhuǎn)換為用電高峰的優(yōu)質(zhì)電能?!?/p>

  

  ▲ 長(zhǎng)龍山電站工程設(shè)計(jì)鳥(niǎo)瞰圖

  2001年,浙江省各級(jí)政府委托設(shè)計(jì)單位查勘站址,拉開(kāi)了安吉縣內(nèi)第二個(gè)抽水蓄能電站項(xiàng)目誕生的序幕。經(jīng)過(guò)對(duì)比,專家發(fā)現(xiàn),長(zhǎng)龍山站址是一處絕佳之地——

  它地處華東電網(wǎng)負(fù)荷中心,并網(wǎng)條件優(yōu)越;距500千伏浙北妙西變電站僅65公里,上網(wǎng)條件方便;上、下庫(kù)成庫(kù)條件好,落差大,水頭高達(dá)756米,而水平距離只有2.5公里。

  2004年4月27日,一份關(guān)于加快項(xiàng)目推進(jìn)的請(qǐng)示,得到了時(shí)任浙江省委書(shū)記習(xí)近平同志的批示,要求積極推動(dòng)項(xiàng)目建設(shè)。

  2006年1月,浙江省政府與三峽集團(tuán)簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議,同意并支持三峽集團(tuán)作為投資主體,開(kāi)發(fā)浙江省內(nèi)的抽水蓄能電站。同年6月,三峽集團(tuán)作為項(xiàng)目業(yè)主,正式啟動(dòng)長(zhǎng)龍山電站的開(kāi)發(fā)。

  長(zhǎng)龍山電站上水庫(kù),位于山河港右岸橫坑塢大型沖溝源頭,東西兩側(cè)為天然山嶺,只需在南北兩側(cè)筑壩,便能“圍”成總庫(kù)容 1099萬(wàn)立方米的“庫(kù)盆”。下水庫(kù)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(kù)容 1611萬(wàn)立方米的水庫(kù)。

  有高位,有低點(diǎn),也有水源。完美!2015年10月29日,長(zhǎng)龍山電站獲浙江省發(fā)展改革委核準(zhǔn),2017年2月15日,主體工程正式開(kāi)工。

  

  ▲ 長(zhǎng)龍山電站1號(hào)機(jī)組 攝影:崔徐波

  “‘十四五’時(shí)期,新能源將在我國(guó)新型電力系統(tǒng)中占據(jù)主體地位,但新能源的隨機(jī)性、波動(dòng)性決定了它的并網(wǎng)規(guī)模越大、調(diào)節(jié)需求越大,所有儲(chǔ)能方式中,抽水蓄能電站技術(shù)最為成熟,最具大規(guī)模開(kāi)發(fā)潛力?!比龒{集團(tuán)黨組書(shū)記、董事長(zhǎng)雷鳴山說(shuō)。

  “長(zhǎng)龍山電站建成后,將在新型電力系統(tǒng)中發(fā)揮調(diào)峰、填谷、調(diào)頻、調(diào)相及事故備用等作用,促進(jìn)風(fēng)電、光伏等新能源安全送出、及時(shí)消納,保障華東電網(wǎng)平穩(wěn)運(yùn)行。”三峽建工集團(tuán)黨委書(shū)記、董事長(zhǎng)王世平說(shuō)。

  勇攀科技高峰

  陳曉江說(shuō),自己與長(zhǎng)龍山電站有緣,不單是因?yàn)楦惶臁吧铡薄?/p>

  41歲的陳曉江,現(xiàn)任華東勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院長(zhǎng)龍山設(shè)計(jì)副總工程師、設(shè)代處副處長(zhǎng)。2005年他大學(xué)畢業(yè)剛?cè)肼?,就曾協(xié)助老同事零星地做過(guò)長(zhǎng)龍山電站的輔助性設(shè)計(jì),不久后被調(diào)走參與西部水電站建設(shè)。

  十年后,他重新面臨選擇時(shí),毫不猶豫地為長(zhǎng)龍山“轉(zhuǎn)身”。“兜兜轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)10年,沒(méi)想到長(zhǎng)龍山還在等我?!?/p>

  在陳曉江看來(lái),長(zhǎng)龍山工程最大的難點(diǎn),在于超高水頭帶來(lái)的一系列技術(shù)難題。

  長(zhǎng)龍山電站引水系統(tǒng),采用“三洞六機(jī)斜井”式布置。通俗講,就是為連通上下水庫(kù),在山體里建了3條長(zhǎng)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(zhǎng),陡,硬!”被問(wèn)及斜井施工難點(diǎn),長(zhǎng)龍山公司工程部主任胡興漢脫口而出。

  因?yàn)樗^高,單段引水斜井長(zhǎng)度435米,居于國(guó)內(nèi)第一;斜井坡度58度,人若從斜井滑下,相當(dāng)于陡降大約120層樓;圍巖抗壓強(qiáng)度大,平均強(qiáng)度170兆帕,相當(dāng)于每平米承受1.7萬(wàn)噸的壓力,開(kāi)挖如同在鋼板上掘進(jìn)。

  

  ▲ 長(zhǎng)龍山電站引水上斜井 攝影:崔徐波

  針對(duì)這類長(zhǎng)斜井施工,國(guó)內(nèi)一般采用“爬罐”方式,工作臺(tái)由下至上,一邊爬行一邊開(kāi)挖。但作業(yè)空間狹小,開(kāi)挖超過(guò)200米后,缺氧、溜渣等安全風(fēng)險(xiǎn)大。

  一項(xiàng)名為“定向鉆孔+反井鉆反拉”的“穿山術(shù)”,在采礦領(lǐng)域已成熟利用,但在抽水蓄能電站400米級(jí)的長(zhǎng)斜井中,尚無(wú)成熟經(jīng)驗(yàn)可借鑒。

  大伙兒摸著石頭過(guò)河,加強(qiáng)過(guò)程控制,邊開(kāi)挖邊糾偏,6條斜井精準(zhǔn)貫通,安全零事故。

  發(fā)電時(shí),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(qiáng)水壓,引水系統(tǒng)下半段“披”了一身“鎧甲”——洞內(nèi)采用壓力鋼管襯砌,最大管徑5米。

  一般說(shuō)來(lái),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(chǎn)生兩條焊縫,而一張鋼板卷制,只有一條焊縫,省時(shí)又省材。

  

  ▲ “整板卷制”的壓力鋼管 攝影:崔徐波

  最終,高強(qiáng)鋼壓力鋼管整體卷制工藝在長(zhǎng)龍山電站成功應(yīng)用,減少了252條縱縫,減少一類焊縫總長(zhǎng)度749.4米。

  不變的“綠色情懷”

  抽水蓄能電站是電力系統(tǒng)中最可靠、最經(jīng)濟(jì)、壽命周期長(zhǎng)、容量大、技術(shù)最成熟的儲(chǔ)能裝置,是新能源發(fā)展的重要組成部分。

  劉國(guó)平介紹,長(zhǎng)龍山電站全部建成投產(chǎn)后,年平均發(fā)電量24.35億度,每年生產(chǎn)的清潔電能可減少燃煤消耗量約21萬(wàn)噸、二氧化碳排放量約42萬(wàn)噸、二氧化硫排放量0.28萬(wàn)噸,將進(jìn)一步優(yōu)化華東地區(qū)電源結(jié)構(gòu)、改善華東電網(wǎng)運(yùn)行條件,是三峽集團(tuán)助力“碳達(dá)峰、碳中和”目標(biāo)的又一重要成果,對(duì)推動(dòng)新型電力系統(tǒng)建設(shè)、服務(wù)國(guó)家能源安全戰(zhàn)略具有重要意義。

  

  ▲ “兩山”理念發(fā)源地——浙江省安吉縣余村 攝影:崔徐波

  除擁有天荒坪電站、長(zhǎng)龍山電站“綠電雙子星”,天荒坪鎮(zhèn)還有一處特殊的村落——余村。

  2005年仲夏,時(shí)任浙江省委書(shū)記習(xí)近平同志在余村考察,“兩山”理念歷史性登場(chǎng):生態(tài)資源是最寶貴的資源,綠水青山就是金山銀山。

  “在保護(hù)中發(fā)展,在發(fā)展中保護(hù),一直貫穿我們整個(gè)建設(shè)過(guò)程?!眲?guó)平說(shuō)。

  上水庫(kù)具有天然庫(kù)盆地形,憑借東西側(cè)天然山嶺和南北側(cè)人工筑壩,“盆口”就形成了。但僅靠天然庫(kù)容無(wú)法滿足發(fā)電需求,須向深處擴(kuò)挖庫(kù)盆,且西側(cè)山脊單薄,東側(cè)相對(duì)較厚,故需對(duì)東庫(kù)岸大規(guī)模開(kāi)挖,西庫(kù)岸僅作適當(dāng)整形,減少開(kāi)挖對(duì)山體擾動(dòng)。同時(shí),挖出來(lái)的石料也不能“閑著”,直接用于南北兩側(cè)筑壩,劉國(guó)平說(shuō),這叫挖填平衡、物盡其用。

  工程用地方面,長(zhǎng)龍山很“摳門(mén)”。

  建設(shè)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(chǎng)地,減少不必要的開(kāi)墾。

  但有時(shí)候,出手又很“闊綽”。

  上下庫(kù)連接公路總長(zhǎng)16.34公里,最初設(shè)計(jì)的全是明線盤(pán)山公路,三峽集團(tuán)將多條明線改為隧道和橋梁,隧道14條、總長(zhǎng)9.13公里,橋梁2座,橋隧比達(dá) 57%。

  “我們?cè)诮ㄔO(shè)中盡可能減少征地,減少工程對(duì)自然環(huán)境的破壞?!遍L(zhǎng)龍山公司副總經(jīng)理謝永英介紹,長(zhǎng)龍山電站原計(jì)劃征地3786畝,實(shí)際征地3518畝,是目前國(guó)內(nèi)用地面積最少的抽水蓄能電站。

  

  ▲ 長(zhǎng)龍山電站施工區(qū)隔聲屏帶 攝影:毛翔春

  以人民為中心,建設(shè)美麗中國(guó)。

  赤塢渣場(chǎng)距離村莊較近,考慮到場(chǎng)內(nèi)砂石骨料運(yùn)輸,會(huì)產(chǎn)生噪聲,影響村民生活,長(zhǎng)龍山公司修了一條專門(mén)運(yùn)渣的隧道,在隧道洞口加裝隔聲簾,在明線段增設(shè)隔聲屏。

  場(chǎng)內(nèi)安裝自動(dòng)噴淋裝置,灑水降塵,在村道設(shè)置洗車平臺(tái),避免工程車輛“拖泥帶水”污染村莊。

  

  ▲ 長(zhǎng)龍山電站營(yíng)地邊坡綠化 攝影:崔徐波

  下庫(kù)攔水壩背水面,工人們正在給大壩披上“綠色外衣”。隨著首機(jī)發(fā)電臨近,長(zhǎng)龍山電站環(huán)境整治和生態(tài)復(fù)綠工程“干得火熱”,生活辦公營(yíng)地、上下庫(kù)連接公路帶以及水庫(kù)環(huán)境區(qū),正被逐漸“染綠”。

  電站建成后,依托上下水庫(kù)形成獨(dú)特的景觀,也將帶動(dòng)當(dāng)?shù)厣虡I(yè)、旅游業(yè)配套發(fā)展,成為推動(dòng)區(qū)域綠色發(fā)展的重要“抓手”。

  倚萬(wàn)重青山,臨千頃竹海。“我們要打造一座生態(tài)型、園林式、現(xiàn)代化的景觀電站?!苯ㄔO(shè)者對(duì)綠水青山的敬意只增不減。

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