中國儲能網(wǎng)訊：當前我國正處于儲能發(fā)展的重要“窗口期”，抽水蓄能是目前最為成熟的儲能技術。根據(jù)規(guī)劃，“十三五”期間，新開工的抽水蓄能應達到6000萬千瓦。目前我國在運抽水蓄能27座，在建31座，已建、在建規(guī)模均居世界首位。
抽水蓄能工程被譽為“皇冠上的明珠”，建設難度較常規(guī)水電更大。多年來，中國能建積極參與抽水蓄能工程建設，在科學規(guī)劃，工藝技術，環(huán)境保護等領域不斷創(chuàng)新突破，帶動技術進步與行業(yè)發(fā)展。本刊編輯部特梳理典型項目的規(guī)劃、設計、施工全產(chǎn)業(yè)鏈經(jīng)驗，以饗讀者。
創(chuàng)新工藝 鑄水電精品
■本報記者 賴小風
特約通訊員 王冠 王勤 張志華 張航航 孫志華
在抽水蓄能電站建設中，中國能建葛洲壩集團所屬公司在發(fā)揮傳統(tǒng)水電建設優(yōu)勢的基礎上，深入探索和研究，創(chuàng)新開展了一項項新技術，新工藝。
清水混凝土工藝見匠心
距離深圳市中心20公里，是中國能建葛洲壩集團機電公司（以下簡稱“機電公司”）承擔全部安裝任務的我國首個在城市中建設的大型抽水蓄能電站——深圳抽水蓄能電站（以下簡稱“深蓄電站”）。它的四周環(huán)繞著密集的工業(yè)區(qū)和居民區(qū)，又面臨大體積地下洞室爆破施工、高難度斜豎井開挖襯砌、多部位高空作業(yè)等多項艱巨任務，特殊的地理位置決定了深蓄電站建設相對其他同類電站技術難度更大，質量要求更高。
“清水混凝土施工你們行嗎？”項目開工伊始，業(yè)主毫不客氣提出質疑。機電公司以機電安裝“打天下”，一貫把工程技術、質量視如生命的項目部全體員工迎難而上。
“清水混凝土施工工藝要求之高，確實超乎了大家的想象?！备鹬迚螜C電公司副總工程師、深蓄項目部總工程師曾建洲表示。
為保證混凝土外觀成型質量，對清水混凝土施工部位的墻體、立柱、機墩、風罩等全部采用了定制的定型模板，并且在定制模板時充分考慮了模板的變形問題，增加了模板強度。針對清水混凝土施工進行了相應的生產(chǎn)性工藝試驗，對混凝土的振搗時間、復振的時間間隔和振搗時間等進行了試驗和優(yōu)化。在人員方面，組織了集中培訓，開展技術交底，讓所有施工人員了解工程情況、施工程序及施工工藝和施工技術要求，確?；炷潦┕べ|量，創(chuàng)精品工程。
不僅如此，在清水混凝土施工過程中的各個細節(jié)工作更是精益求精?；炷翝仓^程中至少有1名專業(yè)技術質檢人員全程跟倉作業(yè)，確保擬定的工藝措施能夠落實到位。如今，主廠房主體清水混凝土全部完工后，整體風格形成返璞歸真的“高級灰”，引來了不少同行參觀和學習。
山巔之上設計“通風模式”
河南省南陽市南召縣馬市坪鄉(xiāng)即將誕生一個高山水庫——南陽市天池抽水蓄能電站。中國能建葛洲壩集團正積極參與工程建設之中。
葛洲壩一公司承建的標段基本上都是隧洞施工，施工環(huán)境極其惡劣，灰塵彌漫在每一個角落，摻雜著機械施工排出的廢氣、氡射氣及其它有害氣體，因此地下洞室通風成了一項必須解決的難題。在兩大主要工區(qū)，復雜的工程結構為地下通風帶來了諸多困擾。項目部總工程師向冠霖說：“那段時間是我最頭疼的時候，按照原本施工組織設計行不通，但不解決通風的問題就無法繼續(xù)施工?！?
向冠霖帶頭研究，項目部設計出了因地制宜的“通風模式”。前期通風采用壓入式通風方式，污風沿洞壁排出洞外，來保證作業(yè)面上有新鮮風源進入，稀釋、排除洞室有害氣體。中期通風利用各洞室之間在平面布置及高程差異上的特點，創(chuàng)造自然通風與機械通風相結合的條件，提供良好的施工環(huán)境。末期通風是通過地下廠房系統(tǒng)、引水及尾水系統(tǒng)基本連成一片，利用與地面連通的豎井將廢氣從洞內排出，通過不同階段采取不同的方案，有效解決了這項難題。
伴隨著隆隆的爆破聲和機器轟鳴聲，天池抽水蓄能電站正以日新月異的面貌展現(xiàn)在世人面前。
群策群力闖斜井難關
中國能建葛洲壩集團承建引水系統(tǒng)土建及金屬結構安裝工程的安徽績溪抽水蓄能電站，引水系統(tǒng)三條引水洞上、下斜井共六條，設計開挖洞徑6.2米（馬蹄型），水平傾角55度，單條斜井軸線長度均超過400米，下斜井達到413.2米。斜井長度國內罕見，施工難度大，且具有一定的危險性。
葛洲壩集團績蓄項目部根據(jù)實際情況在斜井開挖時采用爬罐反導井法，但隨著導井開挖進尺越來越深，井內通風散煙也將越來越困難，直接制約導井開挖施工。葛洲壩績蓄項目部抽調技術力量組建攻關隊伍，優(yōu)化設計。
葛洲壩吧績蓄項目部現(xiàn)場測量數(shù)據(jù)，通過精密的計算，決定導井開挖時采用中部施工支洞分段、上部反井鉆機導孔結合下部爬罐反導井開挖的方式，有效擺脫施工通風散煙難、測量放樣難的困擾，保證了施工質量，規(guī)避了通風難帶來的安全風險，縮短了施工工期。
作為水利水電工程施工特級資質的葛洲壩集團，在工程建設方面積累了豐富的經(jīng)驗，針對大高差、陡傾角、長軸線的超長斜井洞室群施工中，攻克了斜井開挖、壓力鋼管安裝、混凝土回填等一個個施工難題，保證工程施工順利進展的同時取得了豐碩的施工科技成果。《長斜井混凝土施工技術研究》成果獲得2018年中國電力建設企業(yè)協(xié)會“科學技術進步獎”三等獎；《超長斜井施工關鍵技術研究》成果獲得2018年中國施工企業(yè)協(xié)會“科學技術進步獎”二等獎；《長斜井開挖施工關鍵技術研究》成果獲得2016年中國葛洲壩集團科學技術“科技進步獎”二等獎。
山水林壩融一體
■特約通訊員 遆年
12月，在浙江湖州市安吉縣，一座世界級的抽蓄工程正在緊張施工中。
中國能建葛洲壩三峽建設公司（以下簡稱“三峽建設公司”）主要承建的長龍山抽水蓄能電站，裝機規(guī)模210萬千瓦，具有長斜井、高轉速、高額定水頭等特點。三峽建設公司在發(fā)揮建設水電站工程傳統(tǒng)優(yōu)勢的同時，認真落實環(huán)保、水保新理念，打造山水林壩融為一體的綠色工程，將“綠水青山就是金山銀山”的理念貫徹在每一個細節(jié)。
“央企的責任是為人民謀福利，我們修建電站的目的是為了造福一方百姓?！比龒{建設公司施工局局長江誼園說。
“水是生命之源”。長龍山抽水蓄能電站進廠交通洞距離村民飲用水源——潘村水庫僅約15米。相鄰洞室及主廠房開挖期間，每日排至洞外三級沉淀池廢水約300立方米。因此三峽建設公司施工局派人24小時專職監(jiān)督沉淀池水量，并且三峽建設公司施工局采購了大型污水處理系統(tǒng)，將生產(chǎn)的廢水統(tǒng)一匯入廢水收集池，經(jīng)過多道工序，分離了廢水中的有害物質實現(xiàn)“渣水分離”，經(jīng)過約3個月的跟蹤，當?shù)厮２块T對河道及水庫用水進行抽樣檢測，各項指標均滿足要求，確實做到了污水零排放。
工程建設是一項逢山開路，遇水架橋的過程，施工過程中，對植被的破壞無法避免，但要及時地進行植被恢復，才能減少水土破壞和環(huán)境污染。除了保證水源清潔外，三峽建設公司對水電站周圍的綠色植物進行了恢復。
起初，三峽建設公司施工局按照傳統(tǒng)方式，在邊坡附土重新播撒草籽，但當?shù)囟嘤晁?，一陣降雨過后將泥土和草籽沖刷的一干二凈，辛苦的工作竟成了無用功。
三峽建設公司施工局不甘心，嘗試進行人工種植草苗的方式。雖有成效，但增加了巨大的人工成本，高邊坡施工也增加了安全風險，不是長久之計。
為尋找一種更加方便、快捷、有效的施作方法，三峽建設公司施工局成員時?？缧嘘P注農林行業(yè)的相關信息，在一次網(wǎng)頁游覽中，一個有趣的網(wǎng)頁吸引了機電物資部部長明軍的注意力。受此啟發(fā)，一種新型的邊坡復綠設備應運而生——液壓噴播機，其工作原理是將泥漿、木纖維及種子在機器內混合，通過壓力將混合漿液噴射到土壤表面后，可在土壤表面形成一種毯狀覆蓋物，既固定了種子，防止水土流失，又可以為種子提供水分和養(yǎng)分，快速培育種子發(fā)芽生根。
“格?；▽⒃趤砟觊_滿整個山坡。在建設中保護，在保護中建設，這是我們的使命，也是我們的擔當。”三峽建設公司施工局黨總支書記王躍輝滿懷憧憬。
二十四載論證終獲最優(yōu)方案
■特約通訊員 李錕
“從1994年開始進行廣西抽水蓄能電站建設的論證工作，經(jīng)過20多年的論證工作，廣西抽水蓄能電站完成了選點規(guī)劃，國家能源局已批復同意廣西抽水蓄能電站規(guī)劃的第一個站址，廣西首座抽水蓄能電站進入設計階段?！敝袊芙ㄒ?guī)劃設計集團廣西院（簡稱“廣西院”）黨委書記、董事長羅廣義介紹說。
“廣西抽水蓄能電站規(guī)劃主要難點在于廣西電網(wǎng)建設抽水蓄能電站的必要性和經(jīng)濟性論證。”廣西院副總工程師韋錫堅說。
自1994年10月開始，廣西院組織100多人次對分布在廣西的抽水蓄能電站站點進行實地考察。普查篩選出資源站點107個，從中優(yōu)選了6個規(guī)劃比選站點，前后共提出了4項《廣西電網(wǎng)建設抽水蓄能電站的必要性和經(jīng)濟性論證》報告,同時編制完成了《廣西抽水蓄能電站站點普查報告》。
“抽水蓄能電站的選點原則和思路與常規(guī)水電站不同，需要從更多方面去考慮?！睆V西院副總工程師盤春軍介紹說。
廣西純抽水蓄能電站資源豐富、開發(fā)條件較好的站點多；混合式抽水蓄能電站缺乏理想的大型資源點；海水抽水蓄能電站資源少、站點規(guī)模小、開發(fā)條件一般，經(jīng)濟性相對較差。根據(jù)綜合資源條件與系統(tǒng)需求因素，廣西抽水蓄能電站選點規(guī)劃主要通過建設純抽水蓄能電站滿足未來電力系統(tǒng)對抽水蓄能電站需求。
在以往工作的基礎上，廣西院重新對廣西全區(qū)范圍內的抽水蓄能電站資源點進行普查。按照抽水蓄能電站的基本要求，初步普查出基本具備抽水蓄能建設條件的站點504個。隨后根據(jù)現(xiàn)場查勘情況及綜合分析比較，最終選擇南寧站點、武鳴站點、欽州站點、來賓站點、桂林站點、灌陽站點共6個站點作為規(guī)劃比選站。
經(jīng)過幾代廣西院設計人員的不懈努力，廣西區(qū)內的抽水蓄能電站的選點規(guī)劃工作最終圓滿完成。
數(shù)字化賦能“蘇南明珠”
■本報記者 賴小風
特約通訊員 張宇成
今年9月底，江蘇句容抽水蓄能電站（以下簡稱“句容抽蓄電站”）最大工程節(jié)點——上水庫大壩填筑提前4天完成，上水庫主壩土石方開挖累計完成設計量的96%。
在中國能建葛洲壩集團承建的我國17座抽水蓄能電站中，葛洲壩二公司參與了其中8座施工建設任務，目前該公司在建的抽水蓄能電站達到3座。在抽水蓄能電站建設工程中，葛洲壩二公司以豐富的經(jīng)驗、精湛的技藝，成為深耕抽水蓄能建設領域的一支勁旅。該公司掌握的傾斜建基面上面板壩筑壩關鍵技術、極寒（零下45℃）地區(qū)全庫盆瀝青混凝土面板施工和表層新材料防護系列技術、復雜地質條件下特大型地下洞室群施工關鍵技術，代表了當今抽水蓄能建設發(fā)展的最前沿。如今他們又將一流的技術賦能句容抽蓄電站。
“為了確保這項工程的質量和施工安全，公司投資了千萬元打造智慧工地，全程推進數(shù)字化管理?！?葛洲壩二公司董事長、黨委書記陳立新說。
智慧工地利用BIM （建筑信息化模型）技術，充分集成前期設計與數(shù)字化成果，建立面向工程建設過程的大數(shù)據(jù)中心，并在此基礎上構建數(shù)字化施工管理平臺，不僅實現(xiàn)了關鍵施工與工藝過程的數(shù)字化采集與監(jiān)控，還提升了對關鍵施工工藝的質量、進度管控水平。
移動互聯(lián)網(wǎng)等技術也體現(xiàn)在細節(jié)中，對工程參建人員、施工設備與運輸車輛等關鍵資源實現(xiàn)規(guī)范化準入與動態(tài)監(jiān)控。無人機傾斜攝影技術，定期巡航拍攝工程現(xiàn)場，形成準確直觀的地上工程進展形象。在地下工程施工危險部位（如高壓豎井），采用無人機對高危險作業(yè)面進行定期拍攝，形成結構物安全的綜合管理與預警體系。
目前，句容抽水蓄能電站主體工程智慧工地系統(tǒng)建設已經(jīng)完成。“句容抽蓄項目為葛洲壩二公司在數(shù)字化管理、精細化管理、智能化控制上的提升提供積極、有益的實踐與探索。”句容抽蓄項目部黨總支書記、副總經(jīng)理鄧敏如說。
根據(jù)設計方案，句容抽蓄電站建成后裝機容量為135萬千瓦，該項目在抽水蓄能領域分別創(chuàng)下三項世界第一，分別是世界第一高的抽水蓄能電站庫盆大壩、世界第一高的瀝青混凝土面板堆石壩以及世界第一大填筑規(guī)模的抽水蓄能電站。從世界最大到“三個第一”，葛洲壩二公司用一流的技術鑄造著一流的工程，不僅打造出“水電王牌抽蓄先鋒”的金字招牌，更生動詮釋了以創(chuàng)新驅動企業(yè)發(fā)展和行業(yè)升級的價值所在。
