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国内首座700米级水头抽水蓄能电站投产发电
发布时间:2021-06-04 分享到:
 

北极星储能网讯:建党100周年前夕,国网新源吉林敦化抽水蓄能电站1号机组于6月4日投产发电。敦化电站的投产是国家电网公司积极服务“双碳”目标,助力构建新型电力系统,加快抽水蓄能建设取得的又一标志性成果,为东北电网安全稳定运行和促进新能源消纳提供了更加坚强的保障。

敦化电站位于吉林省敦化市北部,枢纽工程由上水库、下水库、水道系统、地下厂房和地面开关站等部分组成,总装机容量140万千瓦,安装4台单机容量35万千瓦可逆式水泵水轮发电电动机组,年设计发电量为23.42亿千瓦时,抽水电量31.23亿千瓦时,以500千伏出线接入吉林电网。电站于2013年7月开工,2015年10月主体工程开工,计划2021年投产两台机组,2022年实现全部投产。

敦化电站的建设及投产,创造了国内抽水蓄能电站工程建设的多项记录。在国内首次实现了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,机组额定水头655米,最高扬程达712米,是黄果树瀑布落差的十倍,设计、制造、安装要求极高。研制过程中,先后开发了41个水轮机转轮模型,优中选优确定最佳水力设计方案。发电机采用“一根轴”结构,成功解决了高转速机组摆度控制难题。推力轴承创新采用喷淋式冷却方式,既提高了机组效率,还提高了推力轴承的承载能力,使高速双向轴承运行更加安全。首台机组调试和试运行过程中,机组振动、摆度、瓦温及噪音等关键指标表现优异,机组稳定运行时各部导轴承摆度均小于0.1mm,达到国内领先、世界一流。

电站500kV交联聚乙烯高压电缆单根长度超过1500m,中间没有一根接头,在国内没有先例可供借鉴。工程建设单位组织设计充分调研,科学确定技术参数,制造厂家在系统设计、生产制造、试验检验等方面大力攻关,改进生产工艺,攻克了超长电缆连续生产的技术难关,将国内高压电缆单根长度记录在1000米基础上提升了50%,电缆投运以来保持安全稳定运行。

电站引水系统采用一洞两机双斜井布置型式,引水斜井单井国内最长,超过400m。抽水蓄能电站引水系统施工传统使用爬罐法自下而上进行导井开挖,通风排烟困难,架空作业时间长,施工安全风险高。敦化电站首次在超长斜井开挖中应用反井钻结合定向钻技术,斜井导孔开挖偏差仅为0.3米(孔斜率0.9‰),成功解决了超长斜井反井钻施工难题,树立了斜井施工新标杆,此后抽水蓄能电站斜井工程全面取消了爬罐法施工,实现了本质安全提升。

工程地处高寒地区,冬季多年平均气温-3℃,极端最低气温-44℃,工程区实测最大冻土深度近2米,室外工程年有效施工期不足6个月,施工组织要求极高。工程建设期间,建设单位充分考虑气候特点影响,组织专家深入论证,合理确定施工方案,精心安排工期计划,尽量避免冻土期施工。专题研究部署越冬措施,加强混凝土成品保温、户外设备设施保护、混凝土拌合站等生产工厂保温,确保了工程建设以来冬期安全。电站首次在严寒地区抽水蓄能上、下水库大坝中采用沥青混凝土心墙堆石坝,施工过程面临很大挑战。工程强化原材料质量把关,优选骨料级配,精心开展配合比试验,严格控制沥青混凝土温度和密实度,引入数字化大坝建造技术,全过程精准监控碾压过程,实时采集大坝填筑进度与质量数据并开展分析和预警,成功建设了严寒地区抽水蓄能电站首个沥青混凝土心墙堆石坝。大坝建设质量优秀,下水库蓄水后大坝渗漏量仅为7L/s。

工程总投资77.89亿元,是吉林省“十二五”规划建设的重点项目,也是延边州自建州以来投资最大的单体工程,在服务“六稳”“六保”中发挥了重要作用。工程开工以来平均每年为地方增加财政收入约1.7亿元,提供各类就业岗位约2000个,改善了交通等基础设施条件,较好带动了当地经济社会发展。2022年上半年,电站4台机组将全面投产,能有效缓解东北地区电网调节能力不足问题,充分发挥电力供应和调峰填谷作用,每年可促进风、光等清洁能源消纳超过50亿千瓦时,节约标准煤45万吨,减少二氧化碳排放量87万吨,具有显著的节能减排效益。

抽水蓄能是以新能源为主体的新型电力系统的重要组成部分,对于保障电力供应、确保电网安全、促进新能源消纳、推动构建清洁低碳安全高效的能源体系、更好服务碳达峰、碳中和,具有十分重要的意义。国家电网公司深入贯彻习近平生态文明思想,认真践行“四个革命、一个合作”能源安全新战略,今年以来,先后发布碳达峰、碳中和行动方案,出台加快抽水蓄能开发建设重要举措,大力推进抽水蓄能电站建设。首台机组投产后,国网新源敦化电站将继续抓好后续机组安装调试,年内预计实现“两投三并”。同时,全面抓好在建工程建设,年内相继投产山东沂蒙、黑龙江荒沟、河北丰宁等抽水蓄能电站,为服务碳达峰碳中和构建新型电力系统发挥新的更大作用。

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