在開闊的江蘇侖山湖畔,國網(wǎng)新源江蘇句容抽水蓄能電站機電安裝、機組調(diào)試工作正緊鑼密鼓地進行。9月23日,該電站首臺機組投產(chǎn)發(fā)電,2號機組進入分部調(diào)試階段,其余4臺機組已進入安裝階段,計劃于2025年全面投產(chǎn)發(fā)電。
國網(wǎng)新源江蘇句容抽水蓄能電站全景。 王威康 攝
句容抽水蓄能電站位于句容市邊城鎮(zhèn),由上水庫、下水庫、輸水系統(tǒng)、地下廠房及開關(guān)站等部分組成,安裝6臺22.5萬千瓦可逆式水輪發(fā)電機組,總裝機容量135萬千瓦。該電站擁有世界最高的抽水蓄能電站大壩、世界最高的瀝青混凝土面板堆石壩和世界規(guī)模最大的庫盆填筑工程,被稱為“三最”抽水蓄能電站。
“三最”特征緣于江蘇的地形情況。“抽水蓄能電站運行需要上、下水庫存在一定的高度差,而江蘇地勢較低。要想在地勢平坦的區(qū)域建設(shè)抽水蓄能電站,需要我們‘平地起高樓’,‘堆’出一座上水庫。”國網(wǎng)新源江蘇句容抽水蓄能有限公司工程部副主任段玉昌介紹。
句容抽水蓄能電站上水庫依托原有山體,采用半挖半填方式筑壩而成。上水庫大壩最大壩高182.3米,壩頂長810米。上水庫庫盆、大壩的土石方填筑總量是一般抽水蓄能電站的6倍,達到近3000萬立方米,其中,庫盆填筑量約占38%。
據(jù)段玉昌介紹,填筑高峰期,在大約相當(dāng)于94個標(biāo)準(zhǔn)足球場大小、上下落差近300米的場地內(nèi),有超過300臺(套)挖掘機、推土機、破碎機、振動碾等施工機械同時進行開挖與填筑作業(yè),每日運輸土石方超3000車次。
為了保證高強度施工運輸作業(yè)安全,國網(wǎng)新源江蘇句容抽水蓄能有限公司梳理挖、裝、運關(guān)鍵環(huán)節(jié),優(yōu)化施工管理,聯(lián)合施工、監(jiān)理單位成立交叉作業(yè)協(xié)調(diào)小組,動態(tài)規(guī)劃布置臨時施工道路,將填筑倉面縱向區(qū)分為3個區(qū)域、橫向分為3個高程,實現(xiàn)正常情況下車輛分區(qū)分流運輸安全作業(yè)。
句容抽水蓄能電站上水庫填筑料源主要來自上水庫庫盆庫岸開挖。國網(wǎng)新源江蘇句容抽水蓄能有限公司協(xié)同設(shè)計、監(jiān)理、施工單位成立料源管理小組。料場每次爆破后,料源管理小組分類鑒定料源,將其運往上水庫不同部位填筑,累計開展料源鑒定1200余次,料源開挖利用率達99%以上。同時,該公司還在電站建設(shè)現(xiàn)場應(yīng)用數(shù)字化大壩碾壓實時監(jiān)測系統(tǒng)及快速檢測等多項技術(shù),保障上水庫的填筑質(zhì)量。
句容抽水蓄能電站上水庫的填筑量大,有效監(jiān)測大壩壩體的沉降和位移、做好庫盆防滲是電站建設(shè)工作的重中之重。
在上水庫大壩的下游面,從上到下分5個高程設(shè)置了11個觀測房,每個觀測房里都安裝了水管式沉降儀和引張線水平位移計。水管式沉降儀長約2米,看起來就像若干個固定在墻上的粗試管。這些“試管”標(biāo)有刻度,里面裝著水,水位高低不同。“它利用的是連通器原理,當(dāng)位于壩體內(nèi)的監(jiān)測點因大壩沉降發(fā)生垂直方向的變化時,水管內(nèi)的水位就會隨之變化,再與初始數(shù)據(jù)對比,可以得出精確的沉降數(shù)值。”國網(wǎng)新源江蘇句容抽水蓄能有限公司工程部水工管理洪磊介紹。
技術(shù)人員用一定長度的銦鋼絲,將大壩內(nèi)部的監(jiān)測點與觀測房內(nèi)引張線水平位移計的巨大砝碼連接,銦鋼絲繃緊形成張力,當(dāng)監(jiān)測點發(fā)生水平方向位移時,砝碼就會上下移動。據(jù)洪磊介紹,除了這兩種方法,他們還在大壩的3個高程上采用分布式光纖監(jiān)測技術(shù)全方位監(jiān)測大壩的沉降和位移。
為了做好水庫防滲,句容抽水蓄能電站在國內(nèi)抽水蓄能行業(yè)首次應(yīng)用了熱塑性聚烯烴(TPO)土工膜。與傳統(tǒng)的高密度聚乙烯(HDPE)土工膜相比,TPO土工膜在拉伸性、抗穿刺、抗撕裂、耐高低溫、抗?jié)B、耐久性能等方面有明顯優(yōu)勢。
2022年9月底,句容抽水蓄能電站上水庫大壩提前5個月填筑到頂,水庫于今年6月6日下閘蓄水。截至目前,該站上水庫大壩最大沉降量約為壩高的0.27%,最大絕對水平位移量為86毫米,庫盆滲流量為0.13升/秒,均符合設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),整體數(shù)據(jù)優(yōu)良。
江蘇地處長江三角洲的核心地帶,是我國經(jīng)濟最發(fā)達的省份之一,最高用電負(fù)荷連續(xù)8年超過1億千瓦。同時,江蘇省內(nèi)新能源發(fā)展迅速,2023年風(fēng)電、太陽能新增裝機容量1454.19萬千瓦,電網(wǎng)急需配套建設(shè)調(diào)節(jié)電源。
句容抽水蓄能電站距南京市60千米、鎮(zhèn)江市30千米,地處江蘇省負(fù)荷中心。電站投運后,雙向、雙倍調(diào)節(jié)能力將達270萬千瓦,可發(fā)揮調(diào)峰、調(diào)頻、調(diào)相、儲能、系統(tǒng)備用和黑啟動等作用,緩解地區(qū)負(fù)荷增長較快、電網(wǎng)供電壓力大等狀況,為江蘇電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行提供更加有力的支撐。(韓冰 王威康)
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