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【踐行“雙碳”】中國電建:“科技+綠色”打造抽蓄樣板工程

水電十二局發(fā)布時(shí)間:2022-04-18 09:44:01  作者:韓佳福

2020年9月,中國正式向國際社會(huì)承諾“力爭于2030年前達(dá)到峰值,努力爭取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和”。2021年3月,中央財(cái)經(jīng)委員會(huì)第九次會(huì)議上提出構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)。抽水蓄能電站作為新型電力系統(tǒng)建設(shè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié),對于助力國家早日實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)具有重要意義。

“十成抽蓄,九成電建”。中國電建作為最早從事抽蓄電站設(shè)計(jì)和建設(shè)的“國家隊(duì)”,參與了國內(nèi)90%以上的抽水蓄能電站建設(shè),在抽水蓄能領(lǐng)域擁有勘測設(shè)計(jì)、建設(shè)施工、運(yùn)維管理全產(chǎn)業(yè)鏈一體化優(yōu)勢,培養(yǎng)了一大批設(shè)計(jì)技術(shù)人才和成建制管理團(tuán)隊(duì),編制了一系列國家標(biāo)準(zhǔn)與行業(yè)規(guī)范,攻克了抽水蓄能電站建設(shè)方面諸多世界級難題,是國內(nèi)全面掌握大型抽水蓄能電站施工關(guān)鍵核心技術(shù)的企業(yè)之一,在抽水蓄能電站建設(shè)領(lǐng)域居于“領(lǐng)軍者”地位,為我國抽水蓄能電站施工達(dá)到世界領(lǐng)先水平貢獻(xiàn)了應(yīng)有力量。 

從世界裝機(jī)容量最大的河北豐寧抽蓄電站,到中國單機(jī)容量最大、凈水頭最高、埋深最大的廣東陽江抽蓄電站,從全國首座在超大型城市中建設(shè)的深圳抽蓄電站,到國內(nèi)抽水蓄能行業(yè)首批采用集設(shè)計(jì)、采購、施工于一體的EPC總承包建設(shè)模式的阜康、清原抽蓄電站,中國電建一直在引領(lǐng)中國抽蓄發(fā)展大勢。

近日,中國電建勘測設(shè)計(jì)并承擔(dān)全部施工任務(wù)的浙江寧海抽水蓄能電站傳來喜訊,成功實(shí)現(xiàn)上下水庫雙壩登頂重要節(jié)點(diǎn)。寧海灣畔,峰巒之中,一顆抽蓄明珠將閃耀于世。

大山深處的超級“充電寶”

2021年9月,國家能源局發(fā)布《抽水蓄能中長期發(fā)展規(guī)劃(2021-2035年)》,提出到2025年抽水蓄能投產(chǎn)總規(guī)模達(dá)到6200萬千瓦以上,到2030年抽水蓄能投產(chǎn)總規(guī)模達(dá)到1.2億千瓦左右,到2035年抽水蓄能投產(chǎn)總規(guī)模要達(dá)到3億千瓦,形成滿足新能源高比例大規(guī)模發(fā)展需求的,技術(shù)先進(jìn)、管理優(yōu)質(zhì)、國際競爭力強(qiáng)的抽水蓄能現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)。

中國電建積極踐行國家戰(zhàn)略,充分發(fā)揮自身優(yōu)勢,以“深耕抽水蓄能,點(diǎn)亮綠色未來”為己任,打造了一大批百萬千瓦級的超級“充電寶”,寧海抽水蓄能電站是其中之一。

寧海抽水蓄能電站位于浙江省寧海縣境內(nèi),為國家能源局“十三五”規(guī)劃重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目、浙江省重點(diǎn)工程,一等大(1)型工程,總投資79.5億元。電站總裝機(jī)容量140萬千瓦,設(shè)計(jì)年平均發(fā)電量14億千瓦時(shí),被稱為大山深處的超級“充電寶”。電站投運(yùn)后每年可以節(jié)約燃煤約18萬噸,減排二氧化碳約36萬噸,能夠加快推動(dòng)能源綠色低碳轉(zhuǎn)型,加速構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng),助力實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰、碳中和”目標(biāo)。

在工程建設(shè)期間,每年可拉動(dòng)地方GDP超過30億元,直接增加就業(yè)崗位2400個(gè),間接拉動(dòng)就業(yè)崗位2640個(gè)。寧海抽水蓄能電站靠近浙東沿海地區(qū),位居環(huán)杭州灣寧波、紹興、舟山負(fù)荷中心,電站建成后將主要承擔(dān)浙江電網(wǎng)的調(diào)峰、填谷、調(diào)頻、調(diào)相及事故備用等任務(wù),可以進(jìn)一步優(yōu)化浙江省電網(wǎng)電源結(jié)構(gòu),助力浙江建設(shè)國家清潔能源示范省,促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展,具有顯著社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益。

在寧海抽水蓄能電站建設(shè)過程中,中國電建充分發(fā)揮勘測設(shè)計(jì)、建設(shè)施工、運(yùn)維管理全產(chǎn)業(yè)鏈一體化優(yōu)勢,創(chuàng)造了“科技抽蓄、綠色抽蓄”的生動(dòng)實(shí)踐,打造了抽水蓄能電站“樣板工程”。

華東院承擔(dān)了寧海抽水蓄能電站全過程的勘測設(shè)計(jì)任務(wù)。華東院設(shè)有國家能源水電工程技術(shù)研發(fā)中心——抽水蓄能工程分中心,先后設(shè)計(jì)建成天荒坪、桐柏、泰安、宜興、寶泉、響水澗、仙游、仙居、洪屏、績溪等抽水蓄能電站,形成了抽水蓄能選點(diǎn)規(guī)劃、勘測設(shè)計(jì)、工程建設(shè)管理以及工程總承包等一整套成熟的技術(shù)和管理體系,在水庫防滲、復(fù)雜地質(zhì)條件下的成庫與筑壩技術(shù)、高壓水道設(shè)計(jì)、混流式水泵水輪機(jī)、數(shù)字化電站等方面掌握了核心技術(shù)。

水電十二局承擔(dān)寧海抽水蓄能電站全部土建工程施工任務(wù)。寧海抽水蓄能電站是水電十二局近年來承建的最全面、最系統(tǒng)、單體最大的抽水蓄能電站項(xiàng)目,引進(jìn)SBM與TBM掘進(jìn)機(jī)、創(chuàng)新應(yīng)用大壩碾壓智能管控系統(tǒng)、推廣應(yīng)用植被混凝土復(fù)綠技術(shù)……系列創(chuàng)造性舉措為大山深處的超級“充電寶”插上了科技和綠色的翅膀。

春日的寧海,峰巒疊翠、欣欣向榮,進(jìn)入電站施工現(xiàn)場,可以看到,黨旗飛揚(yáng)、車來人往、機(jī)械轟鳴,上下水庫、地下廠房、引水斜井等主體標(biāo)工程施工正如火如荼開展?!靶闹杏心繕?biāo),腳下有力量”的電建人迎著大好春光掀起了創(chuàng)新熱潮、大干熱潮、爭先熱潮。

科技加身的“樣板工程”

習(xí)近平總書記在兩院院士大會(huì)上指出,關(guān)鍵核心技術(shù)是要不來、買不來、討不來的。只有把關(guān)鍵核心技術(shù)掌握在自己手中,才能從根本上保障國家經(jīng)濟(jì)安全、國防安全和其他安全??倳浀倪@一重要論述,道出了掌握關(guān)鍵核心技術(shù)的重要性。

無數(shù)實(shí)踐證明,只有努力實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵核心技術(shù)自主可控,才不會(huì)有被“卡脖子”的隱憂,才能讓國家在抽水蓄能領(lǐng)域長期保持領(lǐng)先優(yōu)勢。項(xiàng)目部堅(jiān)持以科技創(chuàng)新為驅(qū)動(dòng),立足施工一線進(jìn)行技術(shù)攻關(guān),同時(shí)積極運(yùn)用新設(shè)備、探索新工藝、實(shí)現(xiàn)新變革,不斷推動(dòng)抽水蓄能電站施工向機(jī)械化、智能化、數(shù)字化轉(zhuǎn)變。

2021年12月28日,目前國內(nèi)首臺大直徑全斷面深豎井盾構(gòu)機(jī)(SBM)從寧海抽水蓄能電站排風(fēng)豎井破巖而出,順利完成198米排風(fēng)豎井掘進(jìn)施工,標(biāo)志著該設(shè)備的首次亮相運(yùn)用取得巨大成功。

大直徑全斷面深豎井盾構(gòu)機(jī)(SBM)為我國自主設(shè)計(jì)研發(fā),是目前國內(nèi)最先進(jìn)的智能豎井掘進(jìn)設(shè)備。為使該設(shè)備在寧海抽水蓄能電站工程充分發(fā)揮效率,項(xiàng)目部提前開展試驗(yàn)性調(diào)研,全面做好施工技術(shù)、安全等對接,從設(shè)備進(jìn)場、拼裝、調(diào)試、整機(jī)試運(yùn)行、機(jī)械設(shè)備參數(shù)調(diào)整、出渣系統(tǒng)改進(jìn)等全過程與作業(yè)隊(duì)伍緊密協(xié)作,進(jìn)一步提升了設(shè)備掘進(jìn)速度,達(dá)到日4.82米進(jìn)尺,工效是人工的2倍以上。

大直徑全斷面深豎井盾構(gòu)機(jī)(SBM)能夠完全實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程化操控、井下無人化作業(yè)、機(jī)械式同步出渣、井身設(shè)計(jì)斷面一次成型,可謂集智能、安全、環(huán)保、高效等優(yōu)點(diǎn)于一體。該設(shè)備的成功運(yùn)用是“機(jī)械換人”的一次成功案例,也是一次推進(jìn)我國抽水蓄能電站工程洞室施工變革的范例。項(xiàng)目總工程師劉杰介紹道。

2021年9月30日,超小轉(zhuǎn)彎半徑硬巖盾構(gòu)機(jī)(TBM)“游刃”230天后,從寧海抽水蓄能電站地下廠房第三層破巖而出,順利完成2841米的地下廠房排水洞施工。

超小轉(zhuǎn)彎半徑硬巖盾構(gòu)機(jī)(TBM)是國內(nèi)最先進(jìn)的硬巖隧洞掘進(jìn)設(shè)備,日進(jìn)尺最高達(dá)到25.35米,創(chuàng)下國內(nèi)抽水蓄能行業(yè)最快紀(jì)錄,是常規(guī)人工開挖效率的8至10倍。

寧海抽水蓄能電站地下廠房排水洞與村莊民居直線距離僅百米左右,采用傳統(tǒng)爆破施工方法,必然會(huì)對村民房屋產(chǎn)生較大影響。超小轉(zhuǎn)彎半徑硬巖盾構(gòu)機(jī)(TBM)的使用,免去了人工爆破,降低了施工安全風(fēng)險(xiǎn)等級,減小了巖石擾動(dòng)與噪聲污染,真正做到了施工進(jìn)度與安全文明雙保證。

在大壩填筑過程中,項(xiàng)目部創(chuàng)新應(yīng)用大壩碾壓智能管控系統(tǒng),實(shí)時(shí)監(jiān)測倉面碾壓機(jī)運(yùn)行軌跡、速度、高程、振動(dòng)狀態(tài)、碾壓遍數(shù)等施工參數(shù),實(shí)現(xiàn)了對碾壓施工全過程的智能監(jiān)控與反饋。依托基建智能管控中心,建立數(shù)字沙盤模型,構(gòu)建虛擬施工現(xiàn)場,同時(shí)在工地現(xiàn)場布設(shè)高清球機(jī),實(shí)現(xiàn)監(jiān)控全覆蓋無死角,成功打造“虛實(shí)”結(jié)合的工程管控模式,全面提升了大壩建設(shè)質(zhì)量管控水平。

目前,寧海抽蓄項(xiàng)目擁有先進(jìn)施工設(shè)備1260多臺套,除SBM、TBM掘進(jìn)機(jī)外,項(xiàng)目部還引進(jìn)了濕噴臺車、三臂鑿巖臺車、反井鉆機(jī)等大型施工設(shè)備,為提高效率、順利履約奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

用心繪就的“生態(tài)畫卷”

浙江省是“兩山”理論的起源地,從浙江天荒坪抽蓄電站到安吉長龍山抽蓄電站再到寧海抽蓄電站,一直以來中國電建堅(jiān)定做生態(tài)文明建設(shè)的踐行者,致力讓祖國天更藍(lán)、山更綠、水更清、生態(tài)環(huán)境更美好,讓大好河山變成金山銀山的同時(shí),還更宜居、更宜業(yè)、更宜樂、更宜游。

寧海抽水蓄能電站被茶林竹海環(huán)繞,靠近東海云頂風(fēng)景區(qū),上水庫大壩的左邊是象山港,右邊幾百米處就是茶園,盛產(chǎn)觀海茶。

宋代《嘉定赤城志》載:“蓋蒼山,在(寧海)東北九十里。一名茶山,瀕大海,絕頂睇諸島嶼,紛若棋布,以其地產(chǎn)茶,故名?!蔽闹兴岬降纳w蒼山即現(xiàn)在的東海云頂,茶即為當(dāng)?shù)靥禺a(chǎn)觀海茶。

在寧海抽水蓄能電站建設(shè)過程中,中國電建把“綠色工程”與優(yōu)質(zhì)工程、平安工程、生態(tài)工程等高度結(jié)合,將綠色環(huán)保要求貫穿各環(huán)節(jié)、全過程,多措并舉打造抽水蓄能電站中的顏值天花板。

用“綠色”畫筆,繪好“生態(tài)畫卷”。為實(shí)現(xiàn)山體、明線復(fù)綠及時(shí)跟進(jìn),讓工程復(fù)綠與施工保持同步,切實(shí)做好施工區(qū)域生態(tài)保護(hù)。項(xiàng)目部在寧海抽蓄電站工程建設(shè)過程中積極推廣應(yīng)用植被混凝土VCC、TBS復(fù)綠等新技術(shù),尤其是VCC復(fù)綠技術(shù)的應(yīng)用,有效解決了巖質(zhì)邊坡復(fù)綠周期長、存活率低等難題,最大程度保護(hù)了施工區(qū)域原生態(tài)。

目前,寧海抽水蓄能電站施工區(qū)域已累計(jì)完成復(fù)綠20萬平方米以上。進(jìn)入電站施工區(qū)域,從隧洞洞口到沿途坡面再到周邊山林,放眼望去皆郁郁蔥蔥、生機(jī)勃勃,完全刷新了過去施工區(qū)域給人留下的林毀山裸、煙塵橫飛的刻板印象。

山水相依,林溪相映。為建立全面的環(huán)水??刂企w系,項(xiàng)目部還修建了8座一體化沉淀循環(huán)廢水處理系統(tǒng),2座移動(dòng)廢水處理系統(tǒng),每小時(shí)廢水處理能力近1000立方米,實(shí)現(xiàn)了整個(gè)電站土建工程廢水處理全覆蓋。廢水處理系統(tǒng)采用先進(jìn)處理工藝與系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了多級沉淀、循環(huán)使用和污水零排放。

2022年,寧海抽水蓄能電站工程建設(shè)任務(wù)艱巨,要先后實(shí)現(xiàn)上下水庫大壩填筑到頂、主副廠房洞開挖完成、水庫下閘蓄水、1#與2#斜井開挖完成等系列節(jié)點(diǎn)目標(biāo)。目前寧海抽水蓄能電站近2000名建設(shè)者正在快馬加鞭,24小時(shí)輪班倒施工,覆蓋好幾座山頭,足足有300多公頃的施工區(qū)域,白天車水馬龍,晚上燈火通明,加速推進(jìn)項(xiàng)目建設(shè)。

初心如磐,山河為證。中國電建將以“深耕抽水蓄能,點(diǎn)亮綠色未來”為己任,以“科技+綠色”踐行“兩山”理念,以抽蓄樣板工程引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展,為構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng),早日實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)做出更大貢獻(xiàn)。

國內(nèi)首臺大直徑全斷面深豎井盾構(gòu)機(jī)(SBM)主驅(qū)動(dòng)入井


緊湊型超小轉(zhuǎn)彎半徑硬巖盾構(gòu)機(jī)(TBM)開挖效果

1號進(jìn)場公路洞臉復(fù)綠效果


砂石料生產(chǎn)系統(tǒng)廢水循環(huán)處理


寧海抽水蓄能電站效果圖

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