抽水蓄能：激发绿色发展新动能
2022-02-22 14:25:04 来源： 国家电网报
2022年2月20日10时40分，河北丰宁抽水蓄能电站应华北电力调度控制中心指令，快速启动1号机组抽水，保障电网频率稳定和潮流平衡。电站两台机组自2021年12月30日投运以来，累计发电145次，累计抽水156次，有力保障电网安全稳定运行。
2021年，国网新源控股有限公司累计投产10台抽水蓄能机组，总装机容量315万千瓦，投产台次、容量均创历史新高。10台机组投产后，响应调度指令频繁启停，截至1月20日共发电1351次、抽水1251次，发电电量12.34亿千瓦时、抽水电量16.98亿千瓦时，充分发挥了灵活调节作用，为电力系统安全稳定运行和可靠供电提供了支撑。
在实现“双碳”目标的大背景下，新型电力系统加快构建，抽水蓄能的基础性调节作用、综合性保障作用和公共性服务作用更加凸显。2021年，国家相继出台抽水蓄能电站电价政策和抽水蓄能中长期发展规划，国家电网有限公司发布加快抽水蓄能开发建设6项举措。政策利好与行业需求双效叠加，抽水蓄能发展持续提速。
01 标准引领 提升标准化建设水平
“抽水蓄能电站已进入开发、建设、投产高峰叠加期和快速发展期，各项工作挑战多、压力大，改革发展各项任务繁重复杂。”国网新源公司基建部主任张学清介绍。
目前，国网新源公司共有在建抽水蓄能电站35座，开工建设70多个标段，参建人数4万人左右。如何安全、有序、快速推进抽水蓄能电站建设，是摆在全体工程管理人员面前的新课题。“各自为战已不能适应当前工程建设的需要，只有推行标准化建设、机械化作业，才能稳健、有序、高效推进电站建设。”张学清说。
国网新源公司结合抽水蓄能工程特点和建设实际，组织编制了涵盖工程施工、设备安装、调试和验收等各环节在内的共计64项技术标准，形成完整的抽水蓄能工程建设技术标准体系；在国内水电行业首次提出标准化设计理念，总结提炼抽水蓄能电站建设经验和成果，率先完成抽水蓄能电站“三通一标”体系建设。
“这一体系涵盖通用设计、通用设备、通用造价、标准施工工艺4个方面，对抽水蓄能电站设计、建设、运行具有广泛的指导意义。”国网新源公司基建部计划处负责人葛军强介绍。目前，“三通一标”体系已全面应用于该公司在建项目，提升了抽水蓄能电站的标准化建设水平，保证了工程建设质效。
02 科技支撑 解决“卡脖子”问题
国网新源公司大力推广以多类型硬岩隧道全断面掘进机（TBM）为代表的机械化施工设备，在国内率先将TBM施工方法引入抽水蓄能电站工程建设，并提出了适合TBM施工的抽水蓄能电站平洞、斜井等建筑物设计理念，统一了不同电站功能相近隧洞的开挖断面型式和尺寸。
“TBM掘进效率是原有人工钻爆法的3～5倍，施工效果也比人工钻爆好。隧洞断面和尺寸统一标准后，一台TBM可以在多个电站接续使用，利用率更高，单个项目成本分摊更低。”该公司基建部安质处专责潘福营说。2021年，大断面TBM在河北抚宁抽水蓄能电站应用，小断面TBM在浙江宁海、河南洛宁、浙江缙云、湖南平江抽水蓄能电站应用，掘进速度屡破纪录。
在标准化、同质化、机械化的基础上，国网新源公司还针对在建项目所在地的气候特点、地形地貌、生态环境，鼓励各项目部人员结合项目特点开展科研攻关，重点解决“卡脖子”问题。
2021年刚刚投产发电的山东沂蒙抽水蓄能电站就是代表之一。用沥青混凝土铺设水库面板是抽水蓄能电站常用的防渗处理方法。根据相关规范要求，当前水电行业沥青混凝土骨料通常采用以灰岩、白云岩等为主的碱性骨料。“2019年，根据环保要求，沂蒙电站周边的采石场陆续关停，我们很难找到碱性骨料，上水库整个工程面临停工。”沂蒙电站工程部副主任王轮祥介绍。
沂蒙电站工程部历时两年科研攻关，就地利用片麻岩酸性骨料，通过添加抗剥落剂解决了酸性骨料与沥青黏附性差和耐久性差的核心问题，提出了以片麻岩为主的酸性骨料沥青混凝土配合比方法，在水电行业首次大面积采用酸性骨料沥青混凝土防渗面板，节约投资1700万元。工程建设没有因碱性骨料短缺而受到影响，两台机组提前一年投产发电。
03 绿色建造 为美丽山水增色
黑龙江荒沟抽水蓄能电站地处东北黑土区，这里土壤肥沃，黑土资源宝贵。该电站组织专业队伍累计收集、储存腐殖土30余万立方米，为高标准土地复垦提供了保障。为做好珍稀树种移栽工作，荒沟电站与地方林业部门签订协议，选择临近林场栽植、育活珍稀树种，共移栽成活红松4126株、水曲柳433株、黄菠萝257株、紫椴1135株，实现了电站建设与自然生态的和谐共生。
在江南水乡，电站也与自然和谐相融。坐落在宜人的湖光山色之中，浙江仙居抽水蓄能电站严格把控绿化细节，全过程注重生态保护。仙居电站应用地质三维设计、枢纽三维设计和地下洞室三维设计，使工程弃渣量减少了44％。此外，电站通过三维设计核算，采取暗挖隧道的方式，永久征地较原计划减少157亩，临时占地减少320亩；扰动土地整治率、水土流失总治理度、土壤流失控制比、拦渣率、林草植被恢复率、林草植被覆盖率等均超过批复方案确定的防治目标。
在电站建设中，国网新源公司特别关注环境保护，发布绿色建造20条指导意见及环保水保管理办法与标准，加大专项资金投入，从规划选址、施工管理、运营维护各阶段严格落实生态环境保护措施，将环境保护、水土保持设施建设纳入施工合同，在施工废水处理、边坡绿化、除尘等方面引入先进处理技术，确保电站边建设边保护。
