近日，國網(wǎng)新源控股有限公司江蘇宜興抽水蓄能電站接到臨時(shí)調(diào)度指令，迅速將正在抽水的3號機(jī)組轉(zhuǎn)停機(jī)，保障電網(wǎng)頻率穩(wěn)定和潮流平衡，這也是該電站9月份以來第21次響應(yīng)華東電網(wǎng)臨時(shí)調(diào)度指令開展緊急啟停或負(fù)荷調(diào)整。
▲江蘇宜興抽水蓄能電站上水庫。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，9月1日至10月15日，國網(wǎng)新源公司21家在運(yùn)抽水蓄能電站發(fā)電量32.95億千瓦時(shí)，同比增加31.34%；抽水電量41.10億千瓦時(shí)，同比增加32.28%，綜合利用小時(shí)數(shù)同比增加24.1%。其間，各抽水蓄能電站運(yùn)行強(qiáng)度大幅提升。
在東北地區(qū)，吉林敦化抽水蓄能電站1號機(jī)組綜合利用小時(shí)數(shù)位列該公司83臺抽蓄機(jī)組之首，10月12～13日該電站2、3號機(jī)組投產(chǎn)，為東北電網(wǎng)再增加70萬千瓦供電和調(diào)峰能力；遼寧蒲石河抽水蓄能電站機(jī)組發(fā)電臺次同比增幅超52%，有力支撐了當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行。
保障大電網(wǎng)安全 促進(jìn)新能源消納
國家電網(wǎng)公司經(jīng)營區(qū)在運(yùn)抽水蓄能電站28座、裝機(jī)2341萬千瓦，在建35座、裝機(jī)4853萬千瓦，保障著大電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
▲河北豐寧抽水蓄能電站上水庫。
目前世界在建裝機(jī)規(guī)模最大的抽水蓄能電站——河北豐寧抽水蓄能電站，是2022年北京冬奧會配套綠色能源重點(diǎn)工程，總裝機(jī)容量達(dá)到360萬千瓦，12臺機(jī)組全部投運(yùn)后，每年可促進(jìn)消納風(fēng)電、太陽能發(fā)電超過87億千瓦時(shí)。
位于遼寧丹東的蒲石河抽水蓄能電站是我國東北地區(qū)建成的第一座大型抽水蓄能電站。
今年，為助力東北地區(qū)風(fēng)電消納，蒲石河抽水蓄能電站響應(yīng)調(diào)度指令要求，臨時(shí)啟動機(jī)組抽水777臺次；為保障東北電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，4臺機(jī)組單日最高啟動次數(shù)達(dá)到21次。
▲遼寧丹東蒲石河抽水蓄能電站上水庫。
“作為以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)的重要組成部分，抽水蓄能電站可以有效應(yīng)對新能源發(fā)電的隨機(jī)性和波動性，它的雙倍調(diào)節(jié)能力能滿足新能源‘靠天吃飯’帶來的靈活調(diào)節(jié)需求。”國網(wǎng)新源公司發(fā)展部主任余賢華說。
作為電網(wǎng)調(diào)峰的重要手段，抽水蓄能電站能夠有效調(diào)節(jié)電力生產(chǎn)、供應(yīng)、使用之間的動態(tài)平衡，助力大電網(wǎng)平穩(wěn)運(yùn)行。
9月份以來，國網(wǎng)新源公司抽水蓄能電站發(fā)電臺次同比增加45.74%，抽水臺次同比增加39.15%，調(diào)用頻次提升幅度明顯。
特別是在華北區(qū)域?qū)Τ樗钅軝C(jī)組調(diào)用頻次大幅增加，其中河北張河灣、山西西龍池兩家抽水蓄能電站運(yùn)行強(qiáng)度同比增加一倍以上，山東泰安抽水蓄能電站機(jī)組單日啟動次數(shù)高達(dá)47次，創(chuàng)該公司全部機(jī)組歷史最高紀(jì)錄。
▲山西西龍池抽水蓄能電站地下廠房。
國網(wǎng)新源公司統(tǒng)籌調(diào)度抽水蓄能電站響應(yīng)各地電網(wǎng)調(diào)節(jié)需求，嚴(yán)格執(zhí)行調(diào)度指令，以優(yōu)質(zhì)服務(wù)保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行和可靠供電，進(jìn)一步發(fā)揮抽水蓄能服務(wù)大電網(wǎng)的作用。
其中，山東泰安抽水蓄能電站大功率缺額智能決策系統(tǒng)正確動作，自動切2臺抽水機(jī)組、開1臺機(jī)組發(fā)電頂出力支撐山東電網(wǎng)頻率穩(wěn)定；湖南黑麋峰抽水蓄能電站在國慶期間共臨時(shí)增開機(jī)組21臺次，并緊急調(diào)整負(fù)荷應(yīng)對電網(wǎng)突發(fā)情況；華東地區(qū)7家抽水蓄能電站多臺次臨時(shí)啟停或調(diào)整計(jì)劃參與大電網(wǎng)調(diào)頻。
針對當(dāng)前電力供需緊張狀況，國網(wǎng)新源公司21臺抽水蓄能機(jī)組、6臺常規(guī)水電機(jī)組的停役檢修工期安排被推遲或取消。
該公司將持續(xù)做好抽水蓄能設(shè)備運(yùn)維和優(yōu)質(zhì)服務(wù)，服從電網(wǎng)統(tǒng)一調(diào)度，提高設(shè)備健康水平，確保抽水蓄能機(jī)組隨調(diào)隨啟，關(guān)鍵時(shí)刻開得出、頂?shù)蒙稀⒎€(wěn)得住，為今冬明春電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行和可靠供電提供強(qiáng)有力的支撐。
創(chuàng)新施工工藝 建設(shè)精品工程
“癸丑之三月晦，自寧海出西門。云散日朗，人意山光，俱有喜態(tài)。”在《徐霞客游記》開篇第一句描述的浙江寧海縣，青山碧水間，一座抽水蓄能電站正在緊鑼密鼓地建設(shè)中。
▲開挖建設(shè)中的浙江寧海抽水蓄能電站地下廠房。
伴隨著機(jī)器的轟鳴聲，超小轉(zhuǎn)彎半徑硬巖全斷面隧道掘進(jìn)機(jī)（TBM）在181天的掘進(jìn)作業(yè)后，從寧海抽水蓄能電站工程廠房自流排水洞出洞。
在直徑3.5米、長2522.4米的隧洞內(nèi)，巖壁上一環(huán)環(huán)淺淺的紋理，是TBM穿行的痕跡，也是國家電網(wǎng)公司抽水蓄能電站隧洞施工工藝的體現(xiàn)。
國網(wǎng)新源公司副總經(jīng)理路振剛說：“新源公司在建抽水蓄能電站共有30座，可以通過統(tǒng)一洞徑，用TBM在一個電站打完，再接著打另一個，實(shí)現(xiàn)迭代長打，這是管理突破。此外，TBM能夠?qū)崿F(xiàn)小轉(zhuǎn)彎，可以把原來上下三層獨(dú)立的洞室串到一起變成螺旋形的長洞，實(shí)現(xiàn)短洞長打，這是技術(shù)突破。”電站群的建設(shè)讓TBM利用效率更高，攤薄了單個項(xiàng)目成本，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益最大化。
目前，除了超小轉(zhuǎn)彎半徑TBM在推廣應(yīng)用，大斷面平洞TBM、斜井TBM、可變徑TBM等系列設(shè)備應(yīng)用試點(diǎn)和TBM施工洞室支護(hù)方案、定額編制等配套研究工作也在有序推進(jìn)。
針對抽水蓄能電站輸水隧洞布置特點(diǎn)，該公司還創(chuàng)新應(yīng)用高精度定向鉆結(jié)合反井鉆進(jìn)行陡傾角、長斜井開挖施工，創(chuàng)新了斜井施工新工藝。
國家電網(wǎng)公司始終將科技創(chuàng)新擺在突出重要位置，國網(wǎng)新源公司聯(lián)合有關(guān)高校、科研院所、設(shè)計(jì)院、制造廠家等單位開展攻關(guān)，歷時(shí)十余年，在抽水蓄能水泵水輪機(jī)、發(fā)電電動機(jī)、計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、靜止變頻系統(tǒng)、調(diào)速系統(tǒng)、勵磁系統(tǒng)、繼電保護(hù)系統(tǒng)及調(diào)試、運(yùn)行和其他輔助裝備等方面取得全面突破。
▲吉林敦化抽水蓄能電站投產(chǎn)發(fā)電。
我國首座700米級水頭抽水蓄能電站——吉林敦化抽水蓄能電站1號機(jī)組于今年6月投產(chǎn)發(fā)電。
工程在電站設(shè)計(jì)、制造、安裝，機(jī)組水力、電機(jī)、結(jié)構(gòu)等多方面取得了重大突破：電站設(shè)計(jì)的出線電纜為國內(nèi)最長單根無中間接頭500千伏交聯(lián)聚乙烯高壓電纜；機(jī)組額定水頭655米，最高揚(yáng)程達(dá)712米，是我國首次自主研制的700米級超高水頭、高轉(zhuǎn)速、大容量抽水蓄能機(jī)組；發(fā)電機(jī)采用“一根軸”結(jié)構(gòu)，解決了高轉(zhuǎn)速機(jī)組擺度控制難題；推力軸承創(chuàng)新采用噴淋式冷卻方式，提高了機(jī)組效率和推力軸承的承載能力。
