海拔1500多米的山峰上，120多米高的大坝拔地而起、巍然矗立；地下50余米深的山体内，190条地下洞室纵横交错、上下连通；绵延群山脚下，拦沙坝、拦河坝梯次排开，为滔滔滦河滤沙蓄水护生态……
12月30日，全球装机规模最大的抽水蓄能电站——国家电网河北丰宁抽水蓄能电站投产发电。这个世界最大的绿色“超级充电宝”，不仅能为即将举办的北京冬奥会提供绿色动力，也改善了当地生态环境，服务了经济社会发展，演绎着“绿水青山就是金山银山”的动人故事。
绿电不负冰雪之约
冬日的张北，天朗气清、碧空如洗。辽阔的张北草原上，星罗棋布的湛蓝色光伏板与徐徐转动的白色风机点缀其间，“风光”无限。
2020年6月，世界首个柔性直流电网工程——张北柔直工程竣工投产。来自张北的清洁电能沿着这条绿色电能高速路汇入北京电网，点亮2022年北京冬奥会场馆。
2021年10月，丰宁电站接入张北柔直工程的调节端阜康换流站，在世界上首次实现抽水蓄能电站接入柔直电网。抽水蓄能与柔性直流“手牵手”，共同让“张北的风点亮北京的灯”，保障冬奥会场馆绿电供应。
为冬奥会提供全绿电供应，为什么需要丰宁电站？
“作为目前可控性最高、适应性最好的输电技术，柔性直流输电具有独特优势，能解决新能源大规模并网难、远距离传输难等问题。但新能源的随机性、波动性特征是一个世界性难题，丰宁电站作为柔直电网调节端，能充分发挥储能和调节作用，实现风光储多能互补、时空互补、源网荷协同，更好促进新能源消纳。”国网新源河北丰宁抽水蓄能有限公司副总经理吴培枝介绍，“如果冬奥会赛事期间，某天午休时分风电大发，但同一时刻比赛场馆根本用不了这么多电。丰宁电站就可以抽水，把这些风电储存起来，等傍晚风力变小、太阳下山再放水发电，给冬奥会场馆供电。”
数据显示，2024年12台机组全部投产后，丰宁电站每年可消纳新能源电量87亿千瓦时，节约标准煤48万吨，减排二氧化碳120万吨。
强大的消纳能力，来自丰宁电站强大的库容。丰宁电站一次蓄满可储存新能源电量近4000万千瓦时。首批投产的2台机组可提供60万千瓦出力，12台机组全部投产后，电站的双倍调节能力将高达720万千瓦，紧急情况下最大可提供相当于三分之一个三峡水电站的调节出力。
一个亮点是，巨大的库容让丰宁电站成为华北地区唯一具有周调节性能的抽水蓄能电站，且周调节能力位居全国第一。丰宁电站12台机组满发利用小时数达10.8小时，相对日调节而言，机组可时刻保持备用，响应电网需求，有力保障华北电网高可靠高效率运行。
今冬明春，用电高峰期、冬季供暖期叠加，电力需求持续增长。要高质量“绿色办奥”，就必须高可靠“绿电保供”。
北邻冀北千万千瓦级新能源基地，南靠京津冀负荷中心，丰宁电站不仅促进了新能源大规模消纳，也是当之无愧的电力系统“调节器”“平衡器”，在极端情况下可保障电力连续稳定供应。
二氧化碳跨临界直冷制冰系统将冰面温差控制在0.5摄氏度以内，碳排放量接近于零；冷热联供一体化设计可对制冷余热进行回收利用，提升能效30%～40%；清洁能源车辆占比高达85%，为历届冬奥会之最……冬奥脚步日益临近，清洁的能源、绿色的电能，将共赴2022年的冰雪之约。
工程问鼎世界之最
360万千瓦——世界最大的抽水蓄能装机容量；
长度414米，高度54.5米，跨度25米——世界最大的抽水蓄能地下厂房；
190条——世界最多的抽水蓄能地下洞室。
一项项“世界之最”的背后，是空前的施工难度和持续的工程创新。
丰宁电站地处燕山山脉向内蒙古高原过渡地带，地质构造十分复杂。受断层及密集裂隙切割影响，岩体结构破碎，部分裂隙之间存在蚀变，摩擦力小、稳定性差，极易出现岩体变形和塌方。
如此大规模的地下厂房、如此多的地下洞室，怎么攻克稳定控制难关，是摆在工程建设人员面前的必答题。
解决办法是，超前锚杆，把不稳定的岩石固定住，确保围岩在爆破后不发生松弛坍塌；超前地质预报，在开挖过程中，利用地质雷达预判围岩和地层情况；开挖支护工序转换，循环进行爆破支护等工序，每一道工序都由专人监督检查，确保执行到位。
“这种‘两超前一转换’的技术手段，最大限度地保障了地下作业安全，为洞室顺利开挖和围岩稳定奠定了基础。”国网新源河北丰宁抽水蓄能有限公司工程部副主任贾涛说。
深入地下50余米，洞室与厂房如何通风排尘？
“刚开始，我们只在洞口安装一个进风设备，把空气压进洞里，再从其他竖井抽出洞内污浊的空气。但洞室多了以后，脏空气容易到处乱跑，必须临时封闭部分洞室，设计好空气流通的最优路线。”据国网新源河北丰宁抽水蓄能有限公司副总经理马雨峰介绍，地下洞室复杂密集、纵横交错，有时需要在大洞室里进一步安装小风机，将新风送进其他小洞室。考虑到季节和风向变化，还需要对新风进行加热并动态调整通风系统，保障洞室和厂房安全舒适。
走进地下厂房，运行指挥部里，励磁功率柜整齐划一，1号机组上的橙色指示灯不时闪烁。国网新源河北丰宁抽水蓄能有限公司技术部副主任赵日升一边翻看放置架上的施工记录本一边说：“丰宁电站两期工程分期开发、同步建设，高风险作业面多，多工种交叉施工是常态。为解决现场协调管理任务重的难题，我们还创新实施了‘网格式一体化’管控模式，做到了抓管理、保安全、提质量。”
国网新源控股有限公司基建部主任张学清表示，丰宁电站工程建设创造了多项第一，为今后抽水蓄能开发建设提供了技术保障和工程示范。
施工创新、管理创新之外，丰宁电站更在技术创新与应用方面开了先河。
在我国，常规抽水蓄能机组恒速恒频，其水泵工况的输入功率只能保持在30万千瓦。丰宁电站在国内首次创新应用了大型变速抽水蓄能机组技术。与传统定速机组相比，电站二期工程的2台交流励磁变速机组具有水泵功率有效调节、运行效率更高、调度更灵活等优势。
“二者最大区别在于转速可变。传统定速机组转速固定，只有一个不可调节的额定功率。好比老式电风扇，风量只有一档，无法满足人们变化的纳凉需求。但变速机组转速可变，输入功率能在20万千瓦～30万千瓦之间线性调整。变速机组的系统调节能力更强，也更能适应电网需求。”国网新源河北丰宁抽水蓄能有限公司机电部和技术部主任陈磊说，“今年，国家能源局在《抽水蓄能中长期发展规划》（2021-2035年）中，对重点攻关大容量变速机组设计制造自主化提出明确要求，国内正在加大研究力度，推动抽水蓄能高质量发展。”
活力涌动滦河两岸
滦河从西向东贯穿承德，流域面积占滦河全域总面积的72%以上，历史上常有“半年清半年浑”的说法。
浑善达克沙地前沿是滦河上游地区，土壤为沙壤土或草原风沙土，水土流失问题严重。特别是每年的融冰期和汛期，经雪水、雨水冲刷，河流泥沙含量高，严重影响了滦河水质。滦河上游还存在大量草场，草根腐烂造成腐殖质超标，对下游水质来说更是雪上加霜。
“去年10月，丰宁电站拦沙库开始滤沙蓄水。经拦沙库沉淀，今年1～6月，滦河水质各项指标全部达标。而在没有丰宁电站之前，水质连年超标。”承德市生态环境局水生态环境科科长纪铁鹏坦言，“电站对当地生态保护和水源涵养的作用很大。水土流失得到了有效控制。为了进一步改善水质，电站还积极配合政府开展‘八百里滦河水质保护工程’，清理工程区滦河干流底部淤泥100余万立方米，为本地其他工程树立了标杆。”
泥沙少了，冲击小了，滦河下游湿地的生态也改善了。工程区湿地面积增加近800余亩，在候鸟迁徙季节，吸引了白鹡鸰、黑鹳、白天鹅等珍贵鸟类栖息。滦河的涓涓细流在冰雪缝隙中静静流淌，翘首期盼着来年遍地春绿。
高山出平湖，绿水青山就是金山银山。
电站配套修建的进站公路，改变了原有盘山路风貌，从电站所在的永利村去往县城的时间由3小时缩短到40分钟，惠及沿途12个行政村。进场公路不仅降低了工程物资运输成本，更让“山货进城、城货下乡”成为常态。
“进城返乡更方便了，很多先富起来的村民在城里买了房。去年县医院还在村里新建了永利院区，村民在家门口就能看病住院测核酸，医疗条件比过去强多了。”四岔口乡永利村党支部书记梁永笑着说。
人潮涌动、机器轰鸣、车辆穿梭，如火如荼的工程建设铺平了百姓的致富路，也给当地带来新的发展机遇。
承德钢铁集团有限公司是电站的钢材提供商之一。“去年防疫期间，电站及时复工复产，消化了积压的40多万吨钢筋库存，帮我们渡过了难关。这些囤积的钢筋直接进入产业链下游而不是流入市场二次销售，一定程度上也稳定了持续下跌的钢筋市价，维护了市场秩序。”该公司总经理助理王杰说，“从宏观看，相比普通的道路建设和房地产项目，抽水蓄能电站对原材料要求更高，能推动企业减少低端钢材生产，加快高精尖产品研发制造。‘十四五’规划新增了不少抽水蓄能项目，这是一个重大利好，将加快产业转型升级的步伐。”
充分吸纳当地劳动力，施工高峰期作业人员达4000人；建设期间使用钢筋13.6万吨、钢板4.3万吨、本地水泥近80万吨，投运后预计可拉动地方GDP增长超过422亿元……从点到面，电站不仅服务企业发展、推动产业升级，更带动一方经济、造福一方百姓。
丛培明和兰秀琴夫妇的生活，因电站而改变。2012年在银矿下岗后，夫妻俩一直靠外出打临工维持生计。这两年二人回乡就业，在电站找到了稳定工作，又在县城买了房、安了家。“收入高了，我们一家的生活都有了保障。”丛培明说，“现在国家都在推进乡村振兴，希望我们村、我们县也发展得越来越好，大家伙儿都过上好日子。”
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