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國內首座700米級水頭抽水蓄能電站投產發電

  • 發布時間:2021-06-07
  • 發布者: 本站
  • 來源: 電網頭條
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建黨100周年前夕,國網新源吉林敦化抽水蓄能電站1號機組于64日投產發電。敦化電站的投產是國家電網公司積極服務“雙碳”目標,助力構建新型電力系統,加快抽水蓄能建設取得的又一標志性成果,為東北電網安全穩定運行和促進新能源消納提供了更加堅強的保障。

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敦化電站位于吉林省敦化市北部,樞紐工程由上水庫、下水庫、水道系統、地下廠房和地面開關站等部分組成,總裝機容量140萬千瓦,安裝4臺單機容量35萬千瓦可逆式水泵水輪發電電動機組,年設計發電量為23.42億千瓦時,抽水電量31.23億千瓦時,以500千伏出線接入吉林電網。電站于20137月開工,201510月主體工程開工,計劃2021年投產兩臺機組,2022年實現全部投產。

 敦化電站的建設及投產,創造了國內抽水蓄能電站工程建設的多項記錄。在國內首次實現了700米級超高水頭、高轉速、大容量抽水蓄能機組的完全自主研發、設計和制造,機組額定水頭655米,最高揚程達712米,是黃果樹瀑布落差的十倍,設計、制造、安裝要求極高。研制過程中,先后開發了41個水輪機轉輪模型,優中選優確定最佳水力設計方案。發電機采用“一根軸”結構,成功解決了高轉速機組擺度控制難題。推力軸承創新采用噴淋式冷卻方式,既提高了機組效率,還提高了推力軸承的承載能力,使高速雙向軸承運行更加安全。首臺機組調試和試運行過程中,機組振動、擺度、瓦溫及噪音等關鍵指標表現優異,機組穩定運行時各部導軸承擺度均小于0.1mm,達到國內領先、世界一流。

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電站500kV交聯聚乙烯高壓電纜單根長度超過1500m,中間沒有一根接頭,在國內沒有先例可供借鑒。工程建設單位組織設計充分調研,科學確定技術參數,制造廠家在系統設計、生產制造、試驗檢驗等方面大力攻關,改進生產工藝,攻克了超長電纜連續生產的技術難關,將國內高壓電纜單根長度記錄在1000米基礎上提升了50%,電纜投運以來保持安全穩定運行。

電站引水系統采用一洞兩機雙斜井布置型式,引水斜井單井國內最長,超過400m。抽水蓄能電站引水系統施工傳統使用爬罐法自下而上進行導井開挖,通風排煙困難,架空作業時間長,施工安全風險高。敦化電站首次在超長斜井開挖中應用反井鉆結合定向鉆技術,斜井導孔開挖偏差僅為0.3米(孔斜率0.9‰),成功解決了超長斜井反井鉆施工難題,樹立了斜井施工新標桿,此后抽水蓄能電站斜井工程全面取消了爬罐法施工,實現了本質安全提升。

工程地處高寒地區,冬季多年平均氣溫-3℃,極端最低氣溫-44℃,工程區實測最大凍土深度近2米,室外工程年有效施工期不足6個月,施工組織要求極高。工程建設期間,建設單位充分考慮氣候特點影響,組織專家深入論證,合理確定施工方案,精心安排工期計劃,盡量避免凍土期施工。專題研究部署越冬措施,加強混凝土成品保溫、戶外設備設施保護、混凝土拌合站等生產工廠保溫,確保了工程建設以來冬期安全。電站首次在嚴寒地區抽水蓄能上、下水庫大壩中采用瀝青混凝土心墻堆石壩,施工過程面臨很大挑戰。工程強化原材料質量把關,優選骨料級配,精心開展配合比試驗,嚴格控制瀝青混凝土溫度和密實度,引入數字化大壩建造技術,全過程精準監控碾壓過程,實時采集大壩填筑進度與質量數據并開展分析和預警,成功建設了嚴寒地區抽水蓄能電站首個瀝青混凝土心墻堆石壩。大壩建設質量優秀,下水庫蓄水后大壩滲漏量僅為7L/s。

工程總投資77.89億元,是吉林省“十二五”規劃建設的重點項目,也是延邊州自建州以來投資最大的單體工程,在服務“六穩”“六?!敝邪l揮了重要作用。工程開工以來平均每年為地方增加財政收入約1.7億元,提供各類就業崗位約2000個,改善了交通等基礎設施條件,較好帶動了當地經濟社會發展。2022年上半年,電站4臺機組將全面投產,能有效緩解東北地區電網調節能力不足問題,充分發揮電力供應和調峰填谷作用,每年可促進風、光等清潔能源消納超過50億千瓦時,節約標準煤45萬噸,減少二氧化碳排放量87萬噸,具有顯著的節能減排效益。

抽水蓄能是以新能源為主體的新型電力系統的重要組成部分,對于保障電力供應、確保電網安全、促進新能源消納、推動構建清潔低碳安全高效的能源體系、更好服務碳達峰、碳中和,具有十分重要的意義。國家電網公司深入貫徹習近平生態文明思想,認真踐行“四個革命、一個合作”能源安全新戰略,今年以來,先后發布碳達峰、碳中和行動方案,出臺加快抽水蓄能開發建設重要舉措,大力推進抽水蓄能電站建設。首臺機組投產后,國網新源敦化電站將繼續抓好后續機組安裝調試,年內預計實現“兩投三并”。同時,全面抓好在建工程建設,年內相繼投產山東沂蒙、黑龍江荒溝、河北豐寧等抽水蓄能電站,為服務碳達峰碳中和構建新型電力系統發揮新的更大作用。

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