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中国电建:深耕抽水蓄能 点亮“绿色”未来

作者:中国储能网新闻中心 来源:中国电建集团 发布时间:2022-01-18 浏览:

中国储能网讯:2021年12月26日,北京。

伴随着鲜艳的红色绸布缓缓揭开,中国电建新能源集团有限公司正式挂牌成立。在仪式上,中国电建党委书记、董事长丁焰章表示,成立新能源集团,实施新能源业务重组,是为了深入贯彻落实习近平总书记关于碳达峰、碳中和工作的重要讲话重要指示批示精神,推动我国能源革命、保障能源安全、构建绿色低碳发展体系的重大战略实践。

抽水蓄能,正是构建以新能源为主体的新型电力系统中的重要一环。截至2021年9月,我国已投产抽水蓄能电站总规模3249万千瓦,在建抽水蓄能电站总规模5513万千瓦,投运和在建规模均居世界第一。而中国电建作为最早从事抽蓄电站设计和建设的“国家队”,参与了其中90%以上的工程建设,可谓“十成抽蓄,九成电建”。

数字的背后,是中国电建建设清洁能源,营造绿色环境,服务智慧城市的生动实践。该公司集成在抽水蓄能领域勘测设计、建设施工、运维管理全产业链一体化优势,建成和正在建设着一批抽水蓄能电站工程,发挥着保障大电网安全、促进新能源消纳、提升全系统性能的重要作用。

六十年深耕不辍 做抽蓄行业的领军者

2020年9月,中国正式向国际社会承诺“力争于2030年前实现碳达峰,努力争取2060年前实现碳中和”。

2021年3月,中央财经委员会第九次会议上,习近平总书记对“碳达峰、碳中和”作出进一步部署,明确了实现“碳达峰、碳中和”的基本思路和主要举措,强调要构建以新能源为主体的新型电力系统,而抽水蓄能电站正是新型电力系统建设的关键环节。

抽水蓄能在电力系统中具有调峰、调频、调相、储能、系统备用、黑启动等“六大功能”,是目前最成熟、最可靠、最安全、最具大规模开发潜力的储能技术,对于维护电网安全稳定运行、构建以新能源为主体的新型电力系统具有重要支撑作用。加快发展抽水蓄能已然成为构建新能源体系迫切要求,同时也是中国电建实现更绿色、更可持续健康发展的必由之路。

踏准并领军中国抽蓄发展的大势,是因为中国电建自上世纪六十年代,即与抽水蓄能结下了深厚的历史渊源。

早在上世纪六十年代初,中国电建北京院就成功地设计建成了我国第一座抽水蓄能电站——河北岗南混合式抽水蓄能电站,填补了国内抽水蓄能电站建设的空白。进入七十年代以来,中国电建所属水规总院、华东院、成都院、昆明院、西北院、中南院等设计企业,瞄准世界抽水蓄能电站高水头、大容量等发展趋势进行了相关规划和技术研发工作,所取得的科研成果对我国抽水蓄能设计技术的发展和工程建设起到了重要的推动作用。

随后的几十年间,中国电建结合我国水资源分布状况,相继开展了河北、山西、内蒙古、吉林、辽宁、黑龙江、山东、江苏、浙江、广东等省区的抽水蓄能电站选点规划、勘测设计、施工监理等工作,掌握了抽水蓄能规划、设计及总承包等一大批关键核心技术,建立了一整套技术标准体系,培养了一大批专业技术骨干人才。

中国电建旗下所属十六家水电施工局,积极参与抽水蓄能电站建设,施工范围涵盖了上下水库及进出水口、引水系统、地下厂房洞室群、尾水系统以及高强压力钢管的制作安装和可逆式机组安装、人工砂石系统等抽水蓄能电站项目所有业务,积累了系统全面的一流技术和管理经验,成为国内全面掌握大型抽水蓄能电站关键施工技术的企业之一,铸造了一座座精品工程,奠定了在抽水蓄能电站建设领域的“领军者”地位。

深耕抽蓄多年,中国电建已形成了抽水蓄能选点规划、勘测设计、工程建设管理以及工程总承包等一整套成熟的技术和管理体系,培养了一大批抽水蓄能电站设计技术、总承包人才,编制了一系列行业规范,在抽水蓄能电站特有的水库防渗、复杂地质条件下的成库与筑坝技术、高压水道设计、混流式水泵水轮机、数字化电站等方面掌握了核心技术,抽水蓄能已成为中国电建重要的核心技术和知名品牌,达到国际领先水平。

中国电建一路足迹留痕。国内第一座上水库采用钢筋混凝土全库盆防渗的十三陵抽蓄电站,国内首次在岩溶地区修建非全库盆防渗上水库的琅琊山抽蓄电站,国内首次采用沥青混凝土复式断面进行上水库全库盆衬砌的张河湾抽蓄电站,国内首座在严寒地区采用改性沥青混凝土面板全库盆防渗的西龙池抽蓄电站,国内首座700米级超高水头、大容量、高转速的国产化机组敦化抽蓄电站,国内抽水蓄能行业首批采用集设计、采购、施工于一体的EPC 总承包建设模式的阜康、清原抽蓄电站,国内首次成功应用TBM隧洞掘进技术的文登抽蓄电站,以EPC合同模式承建的第一座海外抽蓄电站——以色列卡卡夫·哈亚邓抽水蓄能电站……

一路走来,中国电建脚步铿锵,宏伟蓝图逐步落实,抽蓄版图不断刷新:从大江南北,从国内海外,从单一规划选点到勘测设计到施工监理再到产业链集群……50余年来,中国电建以雄厚实力开启了抽水蓄能业务领域和产业规模的快进模式,交出一张张沉甸甸的成绩单,为新时代能源建设注入源源不断的能量。

突出技术优势 做抽蓄建设的主力军

水电行业内流传着这样一句话:世界水电看中国,中国水电看电建。

作为全球水利水电行业的领先者,中国电建承担了国内大中型水电站80%以上的规划设计任务、65%以上的建设任务,约占有全球 50%以上的大中型水利水电建设市场。中国电建雄厚的水电设计施工能力,使其在新能源规划设计施工上也处于领先地位。

自上世纪70年代以来,中国电建所属设计院,积极参与到国家抽水蓄能电站的规划、勘测和设计。在抽水蓄能电站特有的水库防渗、复杂地质条件下的成库与筑坝技术、高压水道设计、混流式水泵水轮机、数字化电站等方面掌握了核心技术。华东院先后建成天荒坪、桐柏、泰安、宜兴、宝泉、响水涧、仙游、仙居、洪屏、绩溪等抽水蓄能电站,已建和在建抽水蓄能电站22座,总装机规模约3000万千瓦。北京院先后完成了华北、东北、山东、江苏等地多轮次抽水蓄能规划选点和十三陵、琅琊山、张河湾、西龙池、文登、敦化、沂蒙、丰宁、清原等几十座抽水蓄能电站的勘测设计工作,组建了“电网调峰与抽水蓄能电站专业委员会”,每年召开大型学术交流会,为推动抽蓄发展发挥了重要作用。成都院先后完成了四川一批抽蓄电站选址及研究工作。目前,正开展金沙江上游抽蓄站址普查及规划工作,四川西藏境内十多个抽蓄、混蓄电站设计与研究,依托微网/孤网水光蓄规划研究和设计能力,承担西藏阿里、新疆等地水光蓄互补项目。昆明院承担了云南省抽水蓄能站点资源普查和选点规划工作,正参与省内外近10个抽水蓄能项目的规划设计、投资开发工作,并将信息化融入规划设计、建造实施、运维管理工程全生命周期,构建了面向工程的数字化、信息化、智慧化的全方位服务体系。

强大的水电施工能力,是中国电建抽蓄业绩骄人的底气。在多年的实践中,中国电建各水电施工局全面掌握了抽水蓄能工程施工核心技术,形成了从土建到机电安装覆盖所有专业施工的雄厚力量。江苏溧阳抽水蓄能电站是当时国内第四大、江苏最大抽水蓄能电站,水电十二局、水电五局等推行绿色环保施工,推广“五新”技术应用,首创“堆饼”法控制大坝填筑层厚,边坡开挖应用双聚能预裂爆破技术,工程获国家优质工程金奖、国家优质投资项目奖。

阳蓄电站是国家和广东省的重点建设工程,也是目前国内核准建设的单机容量最大、净水头最高、埋深最大的抽水蓄能电站。水电七局创新采用非开挖导向钻机施工技术等,成功攻克十余项重大关键技术,总结出了一大批新技术、新工艺,实现了工程高标准建设,为国内后续大规模建设同类电站奠定了坚实技术基础。琼中抽水蓄能电站是中国首个海岛绿色抽水蓄能电站,水电七局用20个月的时间完成了常规27个月工期的建设任务,创造了同类抽水蓄能电站机电安装的国内最快纪录。

在广东梅州抽水蓄能电站,中国电建中南院、水电八局、十四局、十六局等充分发挥规划、设计和施工全产业链一体化优势和品牌优势,攻克了输水发电系统厂房大跨度、高边墙洞室开挖、高岭地层地下水发育难题,实现了在竖井井壁渗水影响下滑模施工进度每天最快掘进9.9米同类工程施工最好成绩,首台机组调试时间仅用1个月,成功实现了上水库蓄水、下水库蓄水、接入系统充电、水道充水、机组安装调试五个“一次成功”。

深圳抽水蓄能电站,是全国首座在超大型城市中建设的抽水蓄能电站,为“西电东送”落点和粤港电网连接点,具备强大的调峰能力,被誉为粤港澳大湾区超级“充电宝”。水电八局用三年时间,高质高效完成深蓄上库工程建设,9个分部工程质量优良率100%,主要技术经济指标达到国内同类工程领先水平,荣获国家优质工程奖。

泰安抽水蓄能电站是山东省第一座大型抽水蓄能电站和第一个水电工程。水电一局、四局不仅创造了一年4台机组相继投产的佳绩,而且创造了在全国首次以SFC方式启动机组的行业典范,为我国乃至世界抽水蓄能机组启动方式增加了全新的选择,同时为我国修改抽水蓄能机组启动方式提供了理论和实践依据。

吉林敦化抽水蓄能电站是我国首座完全自主设计、制造、安装、调试、运行管理的700米级抽蓄电站,中国电建北京院,水电一局、六局、十一局、电建建筑公司等在建设中创造了多项纪录:国内首次实现了700米级超高水头、高转速、大容量抽水蓄能机组的完全自主研发、设计和制造;国内首次制造与应用单根长度达到1500米的500千伏交联聚乙烯高压电缆的高压引出线;4条400米级斜井和1条接近400米深的竖井,均为国内最长;压力钢管及钢岔管设计HD值为国内最大……

一个个大型抽水蓄能电站的建设背后,是各项关键技术的逐一突破、核心装备的成功研制以及数字化建设技术的成熟应用,让中国电建初步形成较为完备的规划、设计、建设、监理和全产业链的技术优势。一项项“超级工程”的成功实践,彰显了中国电建的央企风范,标志着我国抽水蓄能电站的设计施工水平位于世界领先地位。

注重绿色发展,做抽蓄发展的推动者

“建一座电站,带动一方经济,改善一片环境,造福一方百姓。”在践行“双碳”战略,助力绿色发展的过程中,中国电建是这么说的,也是这么做的。

浙江天荒坪抽蓄电站建成后,20余年来,这块绿色“蓄电池”不仅每年带来上亿元的发电效益,而且为保障华东电网的安全运行和提高电能质量发挥了无可替代的作用,多次圆满完成G20峰会等国家重要保电、抗台、抗旱任务,为电网的安全稳定运行及社会和谐做出卓越贡献。

值得一提的是,在前期规划设计中,由于电站上水库因处在千米山巅之上,取名“江南天池”。依托“江南天池”的旅游开发,天荒坪这个曾经藏于深山名不见经传的贫困小山村,彻底摆脱了靠开矿、造纸等以破坏环境为代价的经济发展模式,变成现代桃花源,真正将绿水青山变成了金山银山,走上了“人与自然和谐、经济与社会和谐”的绿色发展道路,成为践行“绿水青山就是金山银山”理念的美丽名片,也为国家生态文明建设提供了鲜活的样板。

不负青山,方得金山。这种“人与自然和谐发展”的双赢模式,在中国电建建设的抽蓄电站中,天荒坪电站可不是个例。

河南宝泉抽水蓄能电站建成后,极大提升了宝泉对外交通,电站上下水库,犹如镶嵌在峡谷中的两颗珍珠,通过整体旅游规划,宝泉景区已被评为国家4A级景区;山东泰安抽水蓄能电站,位于世界自然和文化双遗产——泰山风景区南麓,为确保工程建设与泰山整体风貌的和谐统一,中国电建将原设计位于泰山的主渣场改至下水库坝后,节约土地110亩,并建成了天平湖湿地生态公园,为泰山景区增添了一道亮丽景观,带动了地方经济社会发展。

在河北、在辽宁、在陕西、在湖南、在重庆、在新疆、在黑龙江......同样的故事还正在全国各地中国电建建设的抽蓄电站不断上演。

河北丰宁抽水蓄能电站,世界装机容量最大、华北电网调节器、“超级充电宝”,这些加诸丰宁的标签,既是荣耀,更是责任。电站建成后,每年可消纳过剩电能约87亿千瓦时,年发电量约66亿千瓦时,可满足260万户家庭一年的用电需求,年节约标准煤48万吨,可减少碳排放120万吨,相当于造林24万余亩。作为2022年北京冬奥会配套绿色能源重点工程,丰宁电站也将积极服务冬奥电力供应,为绿电冬奥提供“抽蓄”力量。

辽宁清原抽水蓄能电站,国内第一个设计、采购和施工全产业链一体化的抽水蓄能总承包项目。作为东北电网安全稳定运行的“守护神”,清原抽水蓄能电站建成后每年能够吸纳风电、核电、光伏发电等40亿千瓦时,将电网用电低谷时的“富裕电”存储起来;在电网用电高峰时,机组开动运行,每年可以发电30亿千瓦时,向辽宁电网输送宝贵的“黄金电”,解决用电高峰时的“电荒”问题,有效支撑辽宁电网安全稳定运行,给千家万户送去光明。

陕西镇安抽水蓄能电站,陕西经济的‘电力粮仓’与‘天然充电宝’。建成后每年联合协调运行可促进消纳富余风电、太阳能发电量12亿千瓦时。能够替代一定容量的煤电机组,年均节约标煤约11.7万吨,减排二氧化碳约30.5万吨,二氧化硫约0.28万吨。可带动增长GDP约45亿元,每年增加利税近1.5亿元,提供就业岗位1.37万个,带动镇安县近1000人就业。

湖南平江抽水蓄能电站,湖南省最大抽水蓄能电站,建成后,每年可节省标煤8.2万吨,减少二氧化碳排放15万吨,可拉动湖南GDP增长超过110亿元;同时有助于调节地方能源结构、支撑新能源开发和电力系统安全稳定运行,让绿水青山激活绿色动能,助力“碳达峰、碳中和”目标实现。

......

2021年9月,国家能源局发布由水电总院全程负责编制的《抽水蓄能中长期发展规划(2021-2035年)》,提出到2025年抽水蓄能投产总规模较“十三五”翻一番,达到6200万千瓦以上;到2030年抽水蓄能投产总规模较“十四五”再翻一番,达到1.2亿千瓦左右;到2035年抽水蓄能投产总规模要达到3亿千瓦,形成满足新能源高比例大规模发展需求的,技术先进、管理优质、国际竞争力强的抽水蓄能现代化产业。

抽水蓄能产业建设之路,任重道远。中国电建将不忘绿色发展初心,坚定抽蓄发展的信心,保持创新引领的恒心,集成优势,积极作为,助推全产业链提档升级,为构建以新能源为主体的新型电力系统,实现“双碳”目标做出更大的贡献。

江西洪屏抽水蓄能电站上库

江苏宜兴抽水蓄能电站下库

吉林敦化抽水蓄能电站工程

海南琼中抽水蓄能电站下水库

河北丰宁抽水蓄能电站

安徽绩溪抽水蓄能电站下水库

世界海拔最高的抽水蓄能电站——西藏羊湖水电站

公司EPC模式承建的首座海外抽水蓄能电站——以色列克卡夫·哈亚邓抽水蓄能电站上水库

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