问题:随着新能源装机占比持续提高,电力系统对调峰、调频、备用等灵活调节能力的需求明显增加。抽水蓄能作为技术成熟、具备规模化应用条件的储能方式之一,承担“削峰填谷”和系统稳定的重要作用。相比常规定速抽蓄,变速抽水蓄能调节精度、运行范围和响应速度上更有优势,但也对机电装备成套化、工程设计和地下洞室结构安全提出更高要求。如何在复杂地质条件下高质量建成大体量地下洞室群,并为国产变速机组落地提供可靠的工程平台,成为项目建设的关键。 原因:肇庆浪江抽水蓄能电站是粤港澳大湾区首个变速抽水蓄能工程,也是重大技术装备工程应用的重要依托项目。工程地下洞室群是输水发电系统的核心部分,洞室数量多、空间关系复杂,呈现布置密集、多洞并列、上下重叠、交叉交汇等特征。统计显示,该洞室群包含32个功能洞室,洞挖总量约137.5万立方米、总长度约19.1公里,施工组织面广、工序耦合度高。为适配变速机组,电气系统更复杂、线路敷设更多,部分洞室需由单层调整为双层,空间体量随之增大。以连接机组与变压器的“母线洞”为例,其体积约为常规机组洞室的2.5倍,对结构稳定、支护参数和施工精度的要求深入提高。 影响:2月3日,随着“肇庆一号”全断面硬岩隧道掘进机完成自流排水洞最后贯通,电站地下洞室群实现全面开挖完成,工程建设取得里程碑进展。其中,自流排水洞全长5051米、洞径3.5米,是洞室群中最长的施工洞,主要承担排泄地下积水、保障地下厂房长期安全运行的任务。地下洞室群贯通,意味着主体土建关键环节按计划推进,也为后续机电安装、调试并网提供连续作业条件,有利于工程从“建造”加快转入“设备安装与系统集成”。同时,该节点为国产300兆瓦级变速抽水蓄能机组成套设备提供了工程化应用场景与验证平台,有助于完善我国变速抽蓄装备在设计、制造、安装、运维等环节的能力,推动关键技术走向规模化应用。 对策:围绕安全、质量、工期三大目标,建设单位在洞室群施工中推动机械化、智能化装备与工法协同应用,形成一批可复制、可推广的做法。此次贯通的自流排水洞采用定制化硬岩掘进装备“肇庆一号”施工。该设备重约220吨、长约52米,根据抽蓄工程“小洞径、长距离、复杂地质”进行适配,掘进效率达到传统人工钻爆法的3倍以上,同时减少作业人员投入,降低施工风险。项目团队在竖井施工等关键环节也进行优化:引水系统垂直输水通道高达536米,为当时我国水电领域较深的大直径竖井之一。施工中通过将调压井与竖井同轴布置,并采用正反井结合法分段开挖支护、配套机械化装备成套应用,综合效率较传统模式提升约60%,对应的实践形成专利成果。地下厂房位于地下百米深处,将安装4台30万千瓦抽蓄机组。建设期间对爆破、支护、混凝土浇筑等关键流程实施参数化、精细化管控,施工质量保持在较高水平,为后续设备吊装和长期稳定运行打下基础。近期施工持续推进,首台机组转子吊装、结构混凝土浇筑完成等节点相继实现,工程正加速进入机电安装与系统集成阶段。 前景:从区域能源结构看,粤港澳大湾区负荷密度高、用电峰谷差明显,新型电力系统对灵活调节资源需求持续上升。电站建成投运后,可在电力低谷抽水储能、高峰发电出力,在提升电网调峰能力、增强频率电压支撑、促进风光等新能源消纳上发挥基础作用。变速抽蓄机组的引入,有望增强运行灵活性与调节精度,增强电网对波动性电源的适配能力。同时,本工程洞室机械化掘进、深大竖井施工、复杂洞群组织管理各上积累的经验,可为后续同类项目提供可参考的技术路线与管理样板,推动抽水蓄能建设向更高水平的标准化、工业化、绿色化发展。
从刀盘破岩的轰鸣到地下洞室群逐步成型,浪江电站记录了我国能源装备能力的持续跃升。这座位于北回归线附近的“绿色蓄电池”,既服务大湾区电力安全,也以自主创新回应工程建设的高标准要求。随着清洁水能与智能电网在此协同发力,一个更具韧性、更高效的区域能源体系正在加快呈现。