大國工程在新疆丨阜康抽水蓄能電站——中國西北首座百萬千瓦級大型抽水蓄能電站

　　11月25日，我國西北首臺抽水蓄能機(jī)組——國家電網(wǎng)阜康抽水蓄能電站1號機(jī)組開機(jī)發(fā)電。

　　阜康抽水蓄能電站作為中國西北首座百萬千瓦級大型抽水蓄能電站，是新疆新型電力系統(tǒng)的重要組成部分。項目投運(yùn)后可為西北地區(qū)電網(wǎng)提供容量大、速度快的“超級充電寶”。

鳥瞰冬日阜康抽水蓄能電站。圖片由阜康抽水蓄能電站提供

　　阜康抽水蓄能電站坐落于天山東部的群峰之中，與天山天池隔山相望，屬一等大（1）型工程。工程總投資83.68億元，于2017年正式開工建設(shè)，總裝機(jī)容量120萬千瓦，規(guī)模位列西北地區(qū)第二。目前，1號機(jī)組已投產(chǎn)發(fā)電，2號、3號、4號機(jī)組將于2024年全部投產(chǎn)發(fā)電。工程全部投運(yùn)后，每年可增發(fā)新能源26億千瓦時，同時減少標(biāo)準(zhǔn)煤耗16.5萬噸，減排二氧化碳約49.6萬噸。

知否？抽水還能蓄能

　　新能源發(fā)電具有間歇性、波動性特點(diǎn)，如果不能及時進(jìn)行消納，就會造成棄風(fēng)棄光情況。面對這么高的新能源裝機(jī)規(guī)模，新疆怎么進(jìn)行消納？在特高壓電網(wǎng)解決新能源大范圍輸送問題的同時，要保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行該怎么做？

　　抽水蓄能電站是利用電網(wǎng)中負(fù)荷低谷時的電力，由下水庫抽水到上水庫蓄能，待電網(wǎng)高峰負(fù)荷時，放水回到下水庫發(fā)電。它可將電網(wǎng)負(fù)荷低時的多余電能，轉(zhuǎn)變?yōu)殡娋W(wǎng)高峰時期的高價值電能，具有調(diào)峰、填谷、調(diào)頻、調(diào)相、儲能、事故備用和黑啟動等多種功能，可充當(dāng)大電網(wǎng)安全運(yùn)行的穩(wěn)定器、調(diào)節(jié)器，以及支撐新能源大發(fā)展的“充電寶”。

　　阜康抽水蓄能電站由上水庫、下水庫、輸水系統(tǒng)、地下廠房和地面開關(guān)站等部分組成。該電站發(fā)電，是將清澈的流水在上水庫和下水庫之間轉(zhuǎn)移，進(jìn)行電能和水的勢能相互轉(zhuǎn)換。

　　電站上水庫大壩為混凝土面板堆石壩，壩頂高程2275m，最大壩高133m，壩頂長度431m，庫盆采用“庫周混凝土面板+庫底瀝青混凝土面板”的綜合防滲形式，總庫容為845萬立方米，相當(dāng)于百分之五的天池水。

　　上下兩個水庫落差484米，相當(dāng)于160多層樓高，抽水電站將上水庫蓄滿一次，能持續(xù)發(fā)電六個小時，這就相當(dāng)于用一池水做的蓄電池。

知否？“充電寶”里藏著高科技

　　阜康抽水蓄能電站是國內(nèi)第一個采用EPC建管模式（工程總承包模式之一）的抽水蓄能電站，該項目實現(xiàn)了新疆和西北電網(wǎng)調(diào)節(jié)性電源的新突破。

　　自2017年4月開工以來，阜康抽水蓄能電站經(jīng)歷下水庫截流、上下水庫大壩填筑、上下水庫蓄水、1號引水系統(tǒng)充排水、首臺機(jī)組整體盤車等14個工程建設(shè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。施工方利用數(shù)字化大壩智能碾壓、無人振動碾壓、面板混凝土無軌滑模一次至頂、曲面滑模工藝、無人機(jī)納米噴涂等多種先進(jìn)技術(shù)，攻克種種困難，旨在打造國優(yōu)工程。

　　在電站修建設(shè)計時，修建團(tuán)隊因地制宜，將綠色建設(shè)植入工程各個環(huán)節(jié)。選擇不開辟其他區(qū)域作為棄渣場，而是充分遵循水利水電工程中的土石方平衡調(diào)配原則，將使用的料、填筑的料和開發(fā)的料進(jìn)行平衡處理，料盡其用，在建設(shè)時既開發(fā)又回填，這樣不僅能保護(hù)壩體，同時還能維護(hù)生態(tài)環(huán)境。

　　電站上水庫海拔達(dá)到2200多米，地形較陡峻，施工場地較為緊缺、布置較難。上水庫土石方開挖總量850萬立方米，填筑總量高達(dá)900多萬立方米，在目前國內(nèi)抽水蓄能電站規(guī)模里屬翹楚。同時，電站所在地屬于高海拔嚴(yán)寒地區(qū)，每年正常施工期僅為5個月，為確保工程進(jìn)度，大壩回填每月強(qiáng)度需達(dá)到45萬方才能滿足需求，大約每日需要回填土方近1000車。

抽水蓄能電站建設(shè)現(xiàn)場。天山網(wǎng)-新疆日報記者 鄒懿攝

　　針對柔性瀝青與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)接頭存在防滲薄弱環(huán)節(jié)，工程部開展新型結(jié)構(gòu)止水研究，在庫底瀝青混凝土中投入應(yīng)用，大幅度提高了接頭部位變形適應(yīng)性、可靠性和耐久性，從而進(jìn)一步規(guī)避水庫滲漏問題。

知否？“綠電糧庫”為何建在深山

　　眾所周知，一般水電站只有一個水庫，通過上游河流、湖泊或者降雨來完成蓄水；但是抽水蓄能電站，一定意義上說是可實現(xiàn)人為干預(yù)的“升級版”水電站。

　　阜康抽水蓄能電站地處天山群峰之中，水資源豐富。依托雄偉的天山，上下水庫依山而建，巨大的地勢差能儲蓄更多的電能，且建設(shè)征地面積小，安置人口少，不涉及自然保護(hù)區(qū)、風(fēng)景名勝區(qū)和水資源保護(hù)區(qū)域，環(huán)境影響小。

抽水蓄能電站全貌。馬曉霞 攝

　　目前，新疆電網(wǎng)風(fēng)電、光伏裝機(jī)占比40%，且比重不斷加大，風(fēng)光等新能源“靠天吃飯”，時常出現(xiàn)發(fā)電高峰并不是用電高峰情況，電網(wǎng)調(diào)峰和供電保障壓力大，冬季供熱期尤為突出。阜康抽水蓄能電站正好位于烏昌電網(wǎng)負(fù)荷中心區(qū)域，距離昌吉市和烏魯木齊市各70公里左右。在這里建抽水蓄能電站，既避免富余電量浪費(fèi)，又能解決“烏-昌”周邊用電高峰時供應(yīng)不足難題，還能夠顯著提高新疆電網(wǎng)調(diào)節(jié)能力，優(yōu)化電源結(jié)構(gòu)，保障大規(guī)模新能源穩(wěn)定外送。

　　電站建設(shè)初期，項目公司出資建設(shè)近20公里交通公路，將原來的土路升級為柏油路，同時，為附近鄉(xiāng)鎮(zhèn)建設(shè)轉(zhuǎn)場牧道15.52公里，修建動物飲水池21座，極大改善了當(dāng)?shù)鼗A(chǔ)設(shè)施，助力當(dāng)?shù)剞r(nóng)牧業(yè)發(fā)展。

　　項目建設(shè)過程中，施工方針對寒旱高海拔地區(qū)生態(tài)脆弱等特點(diǎn)，開展生態(tài)修復(fù)科技項目攻關(guān)，精心培育和優(yōu)選邊坡綠化物種，全方位進(jìn)行綠色生態(tài)恢復(fù)，讓消失了近十年的馬鹿等多種野生動物重回電站周邊棲息。同時，施工全過程開展土石方平衡動態(tài)分析，創(chuàng)新實現(xiàn)工程“零棄渣”。

　　電站建成后上、下水庫與天山天池形成大小天池遙相呼應(yīng)、自然生態(tài)與工業(yè)建筑和諧相融的奇觀秀景，打造了寒旱高海拔地區(qū)生態(tài)文明示范工程。

　　阜康抽水蓄能電站作為新疆首座百萬千瓦級大型抽水蓄能電站，是全區(qū)新型電力系統(tǒng)的重要組成部分：

　?。?）能有效增強(qiáng)電網(wǎng)頂峰保供和清潔能源消納能力，對改善西北電網(wǎng)電源結(jié)構(gòu)、助力碳達(dá)峰碳中和具有引領(lǐng)示范作用。

　　（2）對保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行、推進(jìn)新型電力系統(tǒng)建設(shè)、助力“烏—昌—石”區(qū)域大氣污染整治、促進(jìn)新疆資源優(yōu)勢轉(zhuǎn)化和能源轉(zhuǎn)型具有重要意義。

　?。?）對保障新疆能源電力安全供應(yīng)、促進(jìn)新能源大規(guī)模高比例發(fā)展、服務(wù)新疆建設(shè)“三基地一通道”具有重要基礎(chǔ)作用。

　　延 伸 閱 讀

　　2023年以來，包括阜康抽水蓄能電站工程在內(nèi)，國家電網(wǎng)有限公司已先后投產(chǎn)5座抽水蓄能電站工程共15臺機(jī)組，裝機(jī)容量455萬千瓦。目前，國家電網(wǎng)有限公司抽水蓄能電站在運(yùn)、在建規(guī)模分別達(dá)到3261萬千瓦、5318萬千瓦。

　　《關(guān)于加快推動抽水蓄能高質(zhì)量發(fā)展的通知》

　　2023年6月，自治區(qū)發(fā)展改革委等部門聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于加快推動抽水蓄能高質(zhì)量發(fā)展的通知》（以下簡稱《通知》），以加快規(guī)劃建設(shè)新型能源體系，推動抽水蓄能高質(zhì)量發(fā)展。《通知》主要從合理優(yōu)化前期、加大支持力度等方面提出15條工作措施，著力破解抽水蓄能電站前期工作要求高、審批程序相對較多，建設(shè)周期長等推進(jìn)難題。2023年度，對完成核準(zhǔn)手續(xù)辦理并獲得政策性開發(fā)性金融工具支持的抽水蓄能項目，將獎勵項目所在地、州、市前期費(fèi)100萬元。

　　全國首個抽水蓄能與常規(guī)水電一體化開發(fā)項目開建

　　11月28日，新疆和靜抽水蓄能電站和開都河滾哈布奇勒水電站一體化工程開工儀式在和靜縣舉行，新疆和靜抽水蓄能電站與滾哈布奇勒水電站是全國首個抽水蓄能和常規(guī)水電一體化建設(shè)項目，兩個項目統(tǒng)籌規(guī)劃設(shè)計、一體開發(fā)運(yùn)營，總裝機(jī)規(guī)模約236萬千瓦。其中，和靜抽水蓄能電站是國家能源局《抽水蓄能中長期發(fā)展規(guī)劃(2021-2035年)》“十四五”重點(diǎn)實施項目。

　　新疆高昌抽蓄電站項目被列入國家重點(diǎn)實施項目

　　新疆高昌抽蓄電站項目被列入國家《抽水蓄能中長期發(fā)展規(guī)劃（2021-2035年）》中“十四五”重點(diǎn)實施項目，項目建成投產(chǎn)后，主要承擔(dān)吐魯番電網(wǎng)負(fù)荷中心的調(diào)峰、填谷、儲能、調(diào)頻、調(diào)相、緊急事故備用等功能，并兼顧高昌區(qū)新能源消納。該項目位于高昌區(qū)北部塔爾郎河左岸，規(guī)劃裝機(jī)容量140萬千瓦，設(shè)計年平均發(fā)電量28.14億千瓦時，工程初步估算總投資114.41億元，總工期72個月。

　　哈密抽水蓄能電站加緊建設(shè)

　　10月31日，隨著前期工程的順利推進(jìn)，新疆哈密抽水蓄能電站主體工程建設(shè)陸續(xù)鋪開，電站硐室群、上水庫、下水庫等全面開建。

　　哈密抽水蓄能電站地處哈密市天山鄉(xiāng)境內(nèi)，上水庫正常蓄水位2247米，大壩壩型采用鋼筋混凝土面板堆石壩，最大壩高49米，總庫容744萬立方米；下水庫攔河筑壩形成獨(dú)立水庫，主壩壩型為混凝土面板堆石壩，最大壩高81米，總庫容877萬立方米。該抽水蓄能電站設(shè)計安裝4臺30萬千瓦可逆式水泵水輪機(jī)發(fā)電機(jī)組，計劃2028年投產(chǎn)發(fā)電，設(shè)計發(fā)電量13.68億千瓦時。

　　疆電外送的范圍已拓展至20個省份

　　截至2023年7月底，疆電外送電量累計達(dá)6887.37億千瓦時。疆電外送的范圍已拓展至20個省份，新疆形成了“兩交兩直”疆電外送四通道格局，疆電外送能力達(dá)2400萬千瓦。以電為媒，新疆在全國能源電力保供版圖中的位置也愈發(fā)突出。如今，新疆電網(wǎng)“內(nèi)供四環(huán)網(wǎng)、外送四通道”主網(wǎng)架格局已成型，全國統(tǒng)一電力市場的資源配置也更加高效自如。在全國保供“一盤棋”中，新疆豐富的能源資源得以高效開發(fā)利用，充沛電能惠及四方。

來源：天山網(wǎng)-新疆日報、新華網(wǎng)、光明日報、央視新聞、人民日報客戶端新疆頻道、新疆電力報、昌吉日報、阜康市融媒體中心

監(jiān)制：丁濤、楊濤

策劃：葛惠芹

編輯：王昕冉

視頻剪輯：卡那提·胡爾馬尼亞

海報設(shè)計：海若薇