大型抽水蓄能电站有了“国产大脑”
动态2023-12-08
蟠龙蓄能腾飞，“电”亮巴山渝水。
12月7日，我国西南地区第一座大型抽水蓄能电站——国网新源重庆蟠龙抽水蓄能电站1号机组通过15天试运行，顺利投产发电。
该工程是国家电网有限公司落实国家西部大开发战略，推动成渝地区双城经济圈建设，促进能源结构调整的重点项目。这是我国首次在软岩区建设大型抽水蓄能电站，实现抽蓄电站建设的重大突破。
“中继电源” 缓解“大城市”调峰压力
重庆，在许多人的印象中，依山傍水，自然资源丰富。
然而，现实恰恰相反。重庆作为西部地区唯一能源净输入省市，本地电力生产供应以火电为主，系统调峰主要依赖水电、煤电机组，风、光资源有限，受气候影响，夏季电力负荷峰谷差率最大超50%。重庆的能源供需关系迫切需要从紧平衡走向稳定状态。
如今，重庆正向国际化现代大都市迈进。为做好当地电力保障，“川电入渝”和“疆电入渝”两大特高压项目持续推进，重庆电网将进入特高压交、直流混联阶段，运行控制的策略复杂，电网运行特性将发生重大变化。
在“双碳”目标之下，能源保障不仅要解决“缺不缺”的问题，还要解决“好不好”的问题。
蟠龙抽水蓄能电站上水库如苍龙盘踞。
2015年9月，重庆市綦江区中峰镇的金刚山上，国网新源重庆蟠龙抽水蓄能电站开工建设。这座距重庆市主城区直线距离80千米的电站，总装机容量120万千瓦。电站投运后，每年可减少标准煤耗15.23万吨，减排二氧化碳近39.87万吨。
蟠龙电站1号机组。
“蟠龙抽水蓄能电站靠近重庆电力负荷中心，是国家实施大规模‘西电东送’主通道上的中继电源，投运后，将在重庆电网中承担削峰填谷、调频调相、紧急事故备用等任务，可有效缓解重庆电网调峰压力，提高新能源消纳率。”国网重庆电力发展部主任杨高峰介绍，该工程是疆电、川电入渝后重庆电网主网架安全稳定运行的重要保障。
同时，该电站通过统筹配置送端和重庆地区调峰资源，充分发挥抽水蓄能电站的削峰填谷功能，能够提高清洁能源整体消纳能力，为远距离、大规模消纳跨区清洁能源奠定基础。
“蟠龙方案” 攻克“大山区”软岩地质难题
川渝地区地质条件复杂，造就了世界上最大的天坑群——重庆武隆天坑的奇绝地貌，孕育出“8D魔幻城市”的魅力山城，但也为工程施工带来许多难题。
蟠龙抽水蓄能电站地处四川盆地东南边缘，多为泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、砂岩，岩石强度低，遇水易软化。一旦开挖，岩石裸露极易风化崩解。
深埋软岩隧洞变形程度高、持续时间长、支护困难，对地下工程建设与运行构成巨大威胁，这是地下工程建设无法回避的难题之一。
此前，国内在软岩地质条件下修建大型地下洞室群的先例极少，几乎没有可借鉴的施工建设经验。要在如此脆弱的山体岩层建设一座结构复杂又固若金汤的抽水蓄能电站，难度可想而知。
“为保证电站地下洞室群平稳施工，蟠龙电站联合河海大学开展软岩区大型地下洞室群变形机理及施工方法研究，采用‘地下洞室群围岩稳定评价+最佳支护时机确定’技术，利用‘三维地应力场’分析模型，确定适应蟠龙电站工程地下厂房软岩变形施工及支护方案。”蟠龙抽水蓄能电站工程部员工张润介绍，“与常规的电站分析模型不同，我们新增了时间这一变量，将软岩区岩体的流变特性纳入考虑，保证施工安全可靠。”
重庆是我国地质灾害最严重、受威胁人口最多的地区之一。全市地质构造复杂，山地、丘陵约占全市总面积的91%。为做好建设期地质灾害预防监测，蟠龙电站在抽水蓄能行业率先应用地质灾害卫星遥感监测预警系统。
该系统自2020年5月开始建设，目前已建成20个北斗卫星形变监测站和13个图片视频监测站，综合利用气象卫星、雷达卫星、北斗卫星等手段，结合施工期高危边坡内部变形监测装置，通过大数据、云计算及人工智能等技术，实时监测生产生活营地、渣场、边坡、场内道路等重点区域的变化情况，自动定时报送各点位监测情况，构建形成电站地质灾害一体化智能监测预警体系。
专业监测预警系统的建设，破解了软岩地质灾害监测难题。截至目前，该系统发布边坡变形预警5次。经参建各方现场查看、处置，隐患均被及时消除。电站建设现场管控能力的提升为地质灾害防治提供了有力的技术支撑。
“大工程” 畅通“大农村”一隅发展之路
路长知水性，山转见渝州。翻开重庆的地图，山是一座城，城是一座山。
作为我国区县最多的城市，重庆集大城市、大农村、大山区、大库区于一体，正努力探索一条能够发挥主城都市区的辐射带动作用从而形成城乡区域高度协调发展新格局的有效路径。
为了让这里的绿水青山变成金山银山，蟠龙电站充分践行“建好一座电站、改善一片环境、带动一方经济、造福一方百姓”的理念，先后修建中峰场镇至老街区段道路、百米新街业主营地交通桥项目等配套工程，为山区居民改善道路交通约16千米，带动周边地区配套设施的完善提升和绿色休闲农旅产业发展，让乡村之美联通城市繁华。
何明开是中峰镇人，已经在新场社区居委会工作了19年。在他的印象中，以前的中峰镇处于永新变电站10千伏供电线路末端，遇到雷雨天气经常停电，影响供区居民的生产生活。“从前用电都是从别的镇接过来的，每到用电高峰期，电压很不稳定。去年，蟠龙电站给我们建了35千伏变电站。之后，哪怕是再热的天气，空调也能连续用。”
蟠龙抽水蓄能电站的建设也盘活了中峰镇的经济。据当地村民介绍，从前，这里经济条件很不好，整个镇上只剩寥寥几家店铺开张，年轻人外出务工，留下的都是老人和孩子。电站开工后，建了“新大桥”，修了上山路，基础设施不断完善，还带来许多就业岗位。渐渐地，越来越多的年轻人选择返乡发展，为中峰镇的建设注入活力。
“电站建设为地方带来了人流、物流、信息流，广泛带动上下游产业发展，提供了近万个工程及配套服务岗位。”蟠龙抽水蓄能电站党委书记、董事长于显浩介绍。工程建设年均用工2000余人次，惠及当地1.69万名山区居民，充分发挥了项目开发建设的综合拉动带动作用。电站全部投产后，预计年纳税额1亿元，助力地方经济健康稳定发展。
在助力经济“势头好”的同时，蟠龙抽水蓄能电站坚持全过程环保理念，对“绿色财富”亦是悉心养护。
电站建设区域生长着数百棵珍稀植物，其中，野生红豆杉、桫椤分布广泛，对研究物种的形成和植物地理区系具有重要价值。
工程建设前，电站便在下水库区设置了国家重点保护野生植物移栽点，邀请专业团队对建设区范围内的珍稀植被开展鉴定和移植观察。建设者移栽国家一级珍稀植物162棵、国家二级珍稀植物168棵，确保红线范围内的珍稀植物全部“安家落户”。在电站员工的悉心照料下，红豆杉、桫椤群得到完好保护。
从巴山楚水凄凉地，到“双重喜庆”重庆府，再到如今的魔幻不夜城，重庆已成为“一带一路”和长江经济带的重要联结点。
电网连接起巴山渝水，绿电点亮了千灯万盏。蟠龙抽水蓄能电站的建成投产为重庆点亮了“大城市”，开发了“大山区”，连接起“大农村”，为这座“8D魔幻城市”的腾飞系上能源安全带，让家家户户的明朗生活愈发坚实可靠。(马立晓 赵迪)
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