150層樓高落差,70條隧洞,2000人決戰
天山肚子裡“挖”電站
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國網新源新疆哈密抽水蓄能電站建設現場(4月27日攝)。郭子毅攝
工程名片
國網新源新疆哈密抽水蓄能電站位於哈密市伊州區天山鄉三道溝村,總投資82.3億元,總裝機容量120萬千瓦,設計年發電量13.68億千瓦時。在電網負荷低谷時抽水蓄能,負荷高峰時放水發電,電站的調節功能可以有效緩解風電、光伏等新能源波動性大的難題,大幅提升新疆新能源大規模並網消納能力,有力保障電網安全穩定運行。
從哈密市伊州區城區出發,順著三道溝河谷山道一路蜿蜒向上行駛,一個多小時后,便到了海拔約2000米的國網新源新疆哈密抽水蓄能電站。
佔地面積4600畝的國網新源新疆哈密抽水蓄能電站,是新疆“十三五”規劃重點能源項目,於2020年開工建設,目前正處於土建施工與機電安裝同步推進的攻堅階段,預計2027年首台機組發電,到2028年全面建成投產。
強心臟
4台可逆式機組推動抽水發電
4月28日12時,焊完蝸殼座環關鍵一道焊口的劉剛,緩緩摘下遮光面罩,黝黑的臉被高溫烤得通紅,額頭上豆大的汗珠順著下頜不斷滴落。顧不上擦汗,他一把抓起身旁的水壺,仰頭猛灌,咕咚咕咚喝了個痛快。
39歲的劉剛,曾參與白鶴灘水電站發電機組焊接作業,去年12月來到國網新源新疆哈密抽水蓄能電站建設工地,和7名同行工匠並肩作戰,焊接蝸殼座環。
形似蝸牛外殼的蝸殼座環,由兩個半環精准拼合而成,堪稱發電機組的“穩壓整流核心”,承擔著引導水流精准流向葉輪、高效疏導尾水的關鍵作用。
“高壓水流奔涌進出蝸殼,帶動水輪機組轉輪和主軸旋轉,將水能轉化成電能。蝸殼最大瞬時水擊壓力可達12兆帕,威力驚人。”劉剛介紹,承受著內外雙向超強水壓的蝸殼座環,焊接質量要求極高,公差必須控制在3毫米以內。
為防止焊口急速冷卻產生細微裂紋,焊接施工區域需用加熱板保持在120攝氏度,作業環境如同蒸籠。即便如此,工人們作業時依舊全神貫注,他們的貼身T恤被汗水反復浸透,擰一把就能落下成片水珠。
目前,1號和3號機組蝸殼座環焊接已完成。4月16日,1號機組蝸殼座環吊裝就位,工人們轉戰地下廠房,有序推進2號機組蝸殼座環焊接。
“電站規劃安裝4台機組,每台機組都配套專屬蝸殼座環,今年要全部安裝完成,建設任務重,大家都在爭分奪秒。”國網新源新疆哈密抽水蓄能電站機電部電氣管理曹文辰說。
藏在深山岩體中的地下廠房,是整個電站的“動力心臟”,高56米、寬25米的地下廠房裡,近200名建設者分散在各個作業面,綁扎鋼筋、澆筑混凝土、吊裝材料,奏出激昂的建設交響曲。
筑軀干
70條隧洞連通起運行體系
國網新源新疆哈密抽水蓄能電站由上水庫、下水庫、輸水系統、地下廠房等組成。如果說地下廠房是電站的“動力心臟”,那麼連通電站上下水庫的隧洞,則是電站平穩運行的強勁動脈。
國網新源新疆哈密抽水蓄能電站工程部工程管理周長樂介紹:“整個項目要開挖70條隧洞,最長一條近3公裡,目前僅剩12條隧洞還未貫通。最大的挑戰是復雜地質條件下的隧洞開挖,有9條隧洞穿越庫萊斷裂帶,地質結構復雜多變,對開挖支護、施工組織、安全管控都提出極高要求。”
庫萊斷裂帶是一條與河道基本平行的大型斷裂帶,主斷裂帶寬約35米,加上兩側影響帶寬達100余米,如此規模的斷裂帶,在我國抽水蓄能電站建設中較為罕見。
“針對庫萊斷裂帶穿越難題,項目首創‘隧道超前地質預報技術+復合支護體系’解決方案。”周長樂說。隧道超前地質預報技術是利用地震波來分析岩體的一項技術,它可以查明地下洞室沿線可能存在的主要地質災害類型等,分析潛在風險發生的可能性及其后果。
如果說70條隧洞是電站平穩運行的強勁動脈,那麼上下大壩則構筑起整個電站運行的強大軀體。
電站要建設上下水庫大壩和攔沙壩,上下水庫之間,形成474米水位落差,相當於150多層樓高。
“大壩為鋼筋混凝土面板堆石壩,下庫大壩最高81米,上庫大壩最高49米,總共要填筑土石方362萬立方米。”國網新源新疆哈密抽水蓄能電站工程部工程管理閆林說。
362萬立方米是什麼概念?如按標准游泳池容積計算,填筑的土石方可填滿1450個標准游泳池。
鋼筋是電站的強勁“筋骨”,電站僅輸水系統所需壓力鋼管就達1.35萬噸,是名副其實的“鋼鐵俠”。
調峰谷
成為電網“超級穩定器”
國網新源新疆哈密抽水蓄能電站總裝機容量120萬千瓦,項目建成后將承擔新疆及西北電網調峰、調頻、調相、儲能、系統備用等功能。
“電站設計年發電量13.68億千瓦時,按滿功率發電6小時計算,發電量相當於約9700萬個普通充電寶(2萬毫安、74瓦時規格)的電量,可同時點亮1.2億盞10瓦LED燈。”國網新源新疆哈密抽水蓄能電站副總經理崔博濤表示。
在崔博濤看來,抽水蓄能電站就是一座巨型“水能充電寶”,能夠實現電能與勢能的靈活轉換。用電高峰期,上水庫的水順勢奔瀉而下發電﹔用電低谷期,再將下水庫的水抽回上水庫,把電能以水的勢能儲存起來,實現能源高效利用。
截至2025年底,新疆已建成6個千萬千瓦級新能源基地,新能源裝機1.69億千瓦、佔全疆裝機的64%,新能源已成為新疆第一大電源。然而,風電、光伏卻有個先天軟肋——靠天吃飯。風電、光伏發電具有間歇性、波動性特點,對電網平穩調度、穩定運行提出極大考驗。抽水蓄能電站不是追求多發電,而是把低谷時富余的綠電,變成水的勢能存起來,等到高峰時,再放水發電補上去。
“建設抽水蓄能電站,不只是新增一座發電站、多發一度電,更核心的意義在於,它是電網的‘超級穩定器’。”崔博濤說,抽水蓄能電站能有效平抑風光新能源發電波動,讓清潔綠電更平穩、高效地並入電網,哈密抽水蓄能電站建成投運后,將大幅提升新能源大規模並網消納能力,有力保障電網安全穩定運行。
國網新源新疆哈密抽水蓄能電站更像是一個“水往高處流”的故事。水往高處流,看似違背常理,實則是為新型電力系統建設裝了一塊“壓艙石”。
水往高處流,是工程﹔綠電穩如山,是未來。
記者感言
借山巒的縱深“點亮”美好生活
水往低處流是自然規律,抽水蓄能偏要“逆天改命”——把水從低處運回高處,把富余的電以勢能存進山腹,等到需要時再放出來。這種“搬、存、放”的循環,其實是人類在和能源的“時間差”打交道:低谷期的電,存起來供高峰期用﹔晴朗日的電,存下來供陰雨天用。
走進哈密抽水蓄能電站才真正理解,這不是在造一座電站,而是在借山巒的縱深“點亮”美好生活。474米的落差,70條隧洞,2000名建設者——所有這一切,都在為“時間”織一張網。在這裡,山體成了時間的“冷藏箱”,水流則是能源的“時間信使”。
以前總覺得,電是一發即用的“一次性資源”。現在終於明白:能源可以從時間軸上“掰”下來,藏進山腹,等需要的時候再“接”回去,這樣,新疆的綠電,就能送進更多家庭的日日夜夜。(於江艷)
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