西北首座百萬千瓦級大型抽水蓄能電站全面投產(chǎn)發(fā)電

7月31日，國網(wǎng)新源新疆阜康抽水蓄能電站4號機組正式投入商業(yè)運行，標(biāo)志著我國西北首座百萬千瓦級大型抽水蓄能電站——國網(wǎng)新源新疆阜康抽水蓄能電站(以下簡稱“阜康抽水蓄能電站”)全面投產(chǎn)發(fā)電，實現(xiàn)了新疆和西北電網(wǎng)調(diào)節(jié)性電源的新突破。這是國網(wǎng)新源集團有限公司深入貫徹習(xí)近平新時代中國特色社會主義思想，落實國家西部大開發(fā)戰(zhàn)略，提升新質(zhì)生產(chǎn)力，服務(wù)新疆能源清潔低碳轉(zhuǎn)型與經(jīng)濟社會高質(zhì)量發(fā)展，推動新型電力系統(tǒng)和新型能源體系建設(shè)，助力實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)取得的又一重要成果。

阜康抽水蓄能電站是新疆首座抽水蓄能電站，也是國家電網(wǎng)有限公司援疆重點建設(shè)項目，位于新疆昌吉回族自治州阜康市，總投資83.68億元，由上水庫、下水庫、輸水系統(tǒng)、地下廠房和地面開關(guān)站等部分組成，安裝4臺單機容量30萬千瓦的可逆式水泵水輪發(fā)電機組，總裝機容量120萬千瓦，設(shè)計年發(fā)電量24.1億千瓦時，年抽水電量32.13億千瓦時，以3回220千伏線路接入新疆烏昌(烏魯木齊、昌吉)電網(wǎng)。

發(fā)揮電力保供重要作用

新疆是我國重要的能源資源戰(zhàn)略基地，在我國戰(zhàn)略全局和能源發(fā)展布局中具有特殊重要地位。2024年7月中旬，新疆新能源裝機已突破8000萬千瓦，裝機規(guī)模位居全國前列，預(yù)計到“十四五”末(2025年)，新疆電網(wǎng)新能源裝機規(guī)模將達到1.2億千瓦，風(fēng)光項目成為新增裝機的絕對主力，新型電力系統(tǒng)對調(diào)節(jié)電源的需求更加迫切。

阜康抽水蓄能電站自2023年11月首臺機組投產(chǎn)發(fā)電以來，機組隨調(diào)隨啟，快速響應(yīng)，運行穩(wěn)定，各項關(guān)鍵指標(biāo)表現(xiàn)優(yōu)異。截至7月30日，發(fā)電啟動448次，抽水啟動439次，發(fā)出清潔電量約7.44億千瓦時、消納低谷和新能源電量約9.34億千瓦時。承擔(dān)了新疆和西北電網(wǎng)迎峰度冬、迎峰度夏和重要節(jié)日保電任務(wù)，充分發(fā)揮了抽水蓄能電站調(diào)峰、調(diào)頻、調(diào)相、儲能、旋轉(zhuǎn)備用和黑啟動等功能，有效緩解電網(wǎng)頂峰保供壓力，為保障新疆和西北電網(wǎng)安全、促進新能源消納、提高供電質(zhì)量、助力新型電力系統(tǒng)建設(shè)發(fā)揮重要作用。作為目前西北地區(qū)首座投產(chǎn)發(fā)電的抽水蓄能電站，阜康抽水蓄能電站建成后雙向、雙倍調(diào)節(jié)能力達240萬千瓦，每年可促進風(fēng)、光等清潔能源消納超過26億千瓦時，節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤耗16.5萬噸，減排二氧化碳49.6萬噸，具有顯著的節(jié)能減排效益。

實現(xiàn)行業(yè)內(nèi)多項創(chuàng)新突破

電站建設(shè)過程中，堅持創(chuàng)新驅(qū)動，累計取得國家專利授權(quán)83項，省部級技術(shù)創(chuàng)新成果獎、科技進步獎3項，發(fā)布水電行業(yè)規(guī)程規(guī)范《水電水利工程錨索施工質(zhì)量無損檢測規(guī)程》，研究應(yīng)用無人機納固納米噴涂等20余項新技術(shù)，工法工藝實現(xiàn)2項水電行業(yè)“首次”。在水電行業(yè)首次設(shè)計制造應(yīng)用庫岸面板大跨度曲面滑模?；?全稱滑動模板)施工是澆筑混凝土的一項施工工藝。以往抽水蓄能電站水庫庫岸面板混凝土澆筑均采用平面滑模，阜康抽水蓄能電站采用的曲面滑?？稍诓煌《鹊拿姘逋庑吻闆r下平順銜接。這項工藝的應(yīng)用，從技術(shù)上為弧形面板施工奠定了質(zhì)量基礎(chǔ)，有利于抽水蓄能電站在水庫施工中因地制宜取形、減少土石方開挖。在水電行業(yè)首次研究應(yīng)用瀝青和鋼筋混凝土面板接頭大變形止水結(jié)構(gòu)。采用新型止水結(jié)構(gòu)，簡化施工工藝，大幅度提高關(guān)鍵部位適應(yīng)變形能力，提升防滲結(jié)構(gòu)的可靠性和耐久性。

大力推動智能智慧應(yīng)用

在工程建設(shè)過程中，阜康抽水蓄能電站采取新工藝新材料，提升機械化施工水平，高質(zhì)高效推進電站工程建設(shè)，從設(shè)備設(shè)計、制造、驗收、安裝、調(diào)試進行全過程精細化控制，機組多項指標(biāo)達到行業(yè)先進水平。

在斜井襯砌中使用可變徑可轉(zhuǎn)彎自承式襯砌鋼模臺車，突破傳統(tǒng)臺車無法在轉(zhuǎn)彎段進行襯砌施工的瓶頸，實現(xiàn)斜直段和轉(zhuǎn)彎段連續(xù)施工，累計節(jié)約施工工期超半年。

研究應(yīng)用大壩擠壓邊墻刨磨機，通過“機械換人”大幅降低了安全風(fēng)險，提升施工效率近3倍。

采用數(shù)字化預(yù)裝技術(shù)開展機組構(gòu)件廠內(nèi)裝配和現(xiàn)場預(yù)裝驗收，將傳統(tǒng)的實物預(yù)裝驗收逐漸向數(shù)字化預(yù)裝驗收轉(zhuǎn)變，裝配效率提升4倍。

機組轉(zhuǎn)輪應(yīng)用“分葉盤”制造工藝，輔以3D打印技術(shù)，轉(zhuǎn)輪的平衡性指標(biāo)優(yōu)異。(轉(zhuǎn)輪是抽水蓄能機組的核心部件之一，由上冠、下環(huán)、若干葉片組成。以往是把上冠、下環(huán)和葉片分別鑄造出來，然后再往一起焊接組裝。“分葉盤”制造則是把轉(zhuǎn)輪整體分為上下兩個部分鑄造出來，組裝時只需把這兩大塊焊接在一起即可。轉(zhuǎn)輪的組裝速度更快，平衡性更好。)

成功打造“雙工況精品機組”，精益管控關(guān)鍵工序安裝精度和調(diào)試質(zhì)量，科學(xué)高效開展動平衡試驗，所有機組發(fā)電、抽水工況最大擺度(軸承轉(zhuǎn)一圈的偏離量)均遠優(yōu)于規(guī)范規(guī)定的優(yōu)良標(biāo)準(zhǔn)，其中4號機組在滿負荷抽水工況最大擺度控制在0.05毫米以內(nèi)，發(fā)電工況控制在0.04毫米以內(nèi)，達到了行業(yè)先進水平。

引入光纖應(yīng)變、振動及聲學(xué)監(jiān)測技術(shù)，對設(shè)備狀態(tài)進行趨勢分析與智能診斷，全面掌握機組健康狀態(tài)，并對設(shè)備異常情況進行預(yù)警，有效消除機組水泵水輪機頂蓋及進水球閥螺栓等關(guān)鍵部位監(jiān)測盲點，提高設(shè)備運行可靠性。

采用5G技術(shù)，引入全自動巡檢機器人，利用視覺、氣敏、聲紋等監(jiān)測識別手段，全面、高效感知主變室及水車室等關(guān)鍵部位異常狀態(tài)，提高電站運維效率，保障機組安全、高效運行。

“綠色”建造實現(xiàn)“綠色”發(fā)展

阜康抽水蓄能電站深入踐行“兩山”理念，針對寒旱高海拔地區(qū)生態(tài)脆弱等特點，開展生態(tài)修復(fù)科技項目攻關(guān)，精心培育和優(yōu)選邊坡綠化物種，建立電站周邊植物苗圃和珍稀植物移栽保護區(qū)，積極應(yīng)用厚層基材噴射護坡技術(shù)和巖質(zhì)高邊坡植生袋綠化等新技術(shù)新方案，全方位進行綠色生態(tài)恢復(fù)，建設(shè)生態(tài)友好型工程，消失了近十年的馬鹿等多種野生動物重回電站周邊棲息。電站上、下水庫與天山天池形成大小天池遙相呼應(yīng)、自然生態(tài)與工業(yè)建筑和諧相融的奇觀秀景，打造了寒旱高海拔地區(qū)生態(tài)文明示范工程。

助力民族團結(jié)和鄉(xiāng)村振興

阜康抽水蓄能電站積極踐行“建好一座電站、改善一片環(huán)境、帶動一方經(jīng)濟、造福一方百姓”理念，在穩(wěn)投資、保就業(yè)、惠民生中發(fā)揮重要作用。電站建設(shè)期，從本地采購施工材料超10億元，提供就業(yè)崗位超過3500個，帶動旅游、餐飲等第三產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展，基建期年均增加地方財政稅收6400萬元，運行期預(yù)計年均為地方增收1.6億元，有力促進了地方經(jīng)濟社會發(fā)展。阜康抽水蓄能電站地處哈薩克民族鄉(xiāng)，電站建設(shè)初期，出資建設(shè)近20公里交通公路，將原先的土路升級為柏油路，大大改善了當(dāng)?shù)毓_克民族村鎮(zhèn)交通條件;建設(shè)轉(zhuǎn)場牧道15.52公里，修建動物飲水池21座，助力當(dāng)?shù)剞r(nóng)牧業(yè)發(fā)展。通過進校園、進社區(qū)、進牧區(qū)方式，常態(tài)化開展“我為群眾辦實事”“優(yōu)質(zhì)服務(wù)惠民生”等志愿服務(wù)，服務(wù)學(xué)生、農(nóng)牧民等7000余人次，并向哈薩克民族村和少數(shù)民族學(xué)校捐款捐物，助推少數(shù)民族和少數(shù)民族地區(qū)發(fā)展，鑄牢中華民族共同體意識。

作為我國西北地區(qū)首座投產(chǎn)發(fā)電的抽水蓄能電站，阜康電站4臺機組在調(diào)試、試運行階段，就提前參與保供電工作，為新疆和西北電網(wǎng)送上了一場“及時雨”，有力促進了新疆和西北電網(wǎng)清潔能源消納，將對保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行、推動新型電力系統(tǒng)建設(shè)發(fā)揮重要作用，對促進新疆和西北地區(qū)風(fēng)光資源優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟優(yōu)勢，推進“風(fēng)光火儲一體化”大型綜合能源基地建設(shè)，助力“疆電外送”有重要意義。