区外媒体看綦江！绿电仓库，探访我国首座软岩区大型抽水蓄能电站

xia2021 · 发表于 2024-4-16 10:24:45

4月15日

《中国纪检监察报》

“走进大国工程”栏目

以“绿电仓库探访我国首座软岩区大型抽水蓄能电站”为题

整版报道了位于綦江区境内的

蟠龙抽水蓄能电站

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《中国纪检监察报》2024年4月15日第8版版面

4月2日，3号机组正式进入最后的考核试运行；4月4日，最后一台机组——4号机组完成甩负荷试验……我国西南地区首座百万千瓦级抽水蓄能电站，也是我国首次在软岩区建设的大型抽水蓄能电站——国网新源重庆蟠龙抽水蓄能电站，日前进入全面投产发电倒计时。

蟠龙抽水蓄能电站位于重庆市綦江区境内，地处重庆用电负荷中心并紧邻四川水电基地，是落实成渝地区双城经济圈建设的重大工程，也是促进能源结构调整，助力实现“双碳”目标的一项重要成果。据了解，电站安装4台单机容量30万千瓦的混流可逆式水泵水轮发电机组，总装机容量120万千瓦，于2015年9月开工建设，设计年发电量20.04亿千瓦时，年抽水电量26.72亿千瓦时。其投产对当地电力保供、促进能源结构调整有何助益？在被称为“夹心饼干”的地质条件上建设抽水蓄能电站有哪些难题，建设者们又是如何攻克这些难题的？记者与您一起探访这座绿电“仓库”。

▲蟠龙抽水蓄能电站下水库远景

调峰调频调相、紧急事故备用

抽水蓄能提升清洁能源消纳力

驱车从綦江区中峰镇场镇中心一路向南，溯溪而上，约10分钟车程，便来到蟠龙抽水蓄能电站项目入口。从山脚继续逶迤上行，车窗外的风景在高山和隧道间不断切换，约40分钟后，车辆驶出最后一个隧道，红土、绿树和电站上水库碧绿的水面共同组成一道靓丽风景线。

很多人不知道的是，靓丽风景背后是近9年的攻坚克难。

“修建2.6公里的进场路就耗时2年，修建上下库连接路的8个隧道则耗时3年，去年底1号机组总算建成投产。”回忆起近9年的建设施工，国网新源重庆蟠龙抽水蓄能电站有限公司工程部工作人员周曙光感叹良多。之所以施工难、进展慢，是由电站所在地的特殊地质条件——软岩地质导致的。

据介绍，蟠龙抽水蓄能电站地处四川盆地东南边缘，岩性多为泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、砂岩等，多呈夹层分布，层与层之间结合力差，岩石强度低，遇水易软化。业内人士常用“夹心饼干”来形容这种软岩地质条件，一旦开挖，岩石裸露极易风化崩解，加之电站所在地年平均降雨天数近200天，工程建设更是难上加难。

难度如此之大，该电站为何一定要建？发展所需，民之所盼。

重庆，依山傍水，是山城，也是江城。境内高低错落的地形和罕见的山水优势，赋予了这座城市独特的魅力。然而，这里却是西部地区唯一的能源净输入省市，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%，能源资源供应压力不小。

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。重庆全面推进经济社会发展绿色转型，加速构建清洁能源“外引内增”电力供应格局，抽水蓄能和其他能源装机形成互补，是挖掘调节资源的一种思路。

据介绍，蟠龙抽水蓄能电站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，4个机组全部投运后，调节能力可达到240万千瓦，将成为西南地区名副其实的“超级充电宝”。

“作为国家实施大规模‘西电东送’主通道上的中继电源，这个电站还是疆电、川电入渝后重庆电网主网架安全稳定运行的重要保障，通过统筹配置送端和重庆地区调峰资源，充分发挥削峰填谷功能，能够有效缓解重庆电网调峰压力，提高清洁能源整体消纳能力，为远距离、大规模消纳跨区域清洁能源奠定基础，又被称为绿电‘仓库’。”国网新源重庆蟠龙抽水蓄能电站有限公司副总经理陈张华介绍，这座电站发的电将通过500千伏输电线路接入重庆电网，全面投运后，预计每年可减少标准煤耗15.23万吨，减排二氧化碳39.87万吨。

▲电站地下厂房开挖现场

锚索加固、数据仿真

“蟠龙方案”攻克软岩地质难题

蟠龙抽水蓄能电站距重庆市主城区直线距离约80千米，由上水库、下水库、输水系统、地下厂房和地面开关站等部分组成，工程量巨大。

“电站工程建设最核心的部分当属地下厂房的修建。”国网新源重庆蟠龙抽水蓄能电站有限公司工程部主任张峰介绍，而这也是最难的。“软岩变形程度高、持续时间长、支护困难，对工程建设与运行构成巨大威胁，这是该项目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经验。如何在如此脆弱的山体岩层建设一座结构复杂又固若金汤的大型抽水蓄能电站？“蟠龙方案”给出了答案。

“我们的地下厂房一共有八层，比地质条件好的抽水蓄能电站多1—2层，多出的层数是为了加强支护、减少变形。”张峰说。

考虑到软岩层的影响，项目建设者们在地下厂房的顶部及周边特意设置了三层锚固洞，按照间排距4.5米×4.5米来安装锚索，通过“浅层锚喷+深层锚索”，形成有效支护体系。

为保证地下洞室群平稳施工，蟠龙抽水蓄能电站还联合高校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，模拟地下厂房洞室群施工过程，通过数据仿真与对比分析，确定了适应电站的地下厂房软岩变形施工及支护方案。

“这为国内在软岩区建设大型抽水蓄能电站提供了宝贵经验。”张峰说，与常规的电站分析模型不同，该项目的分析模型新增了时间这一变量，将软岩区岩体的流变特性也纳入重要考量。模型仿真和施工进度是同步的，每挖完一层，模型上也会及时调整，用以验证设计成果能不能满足相应的受力需求，从而模拟显示出最易变形的部位，及时跟进支护。

软岩遇水软化的特点，会直接影响整个电站发电效率和安全。为确保工程万无一失，施工人员还专程从百余公里外运回粗细骨料、排水料、垫层料等灰岩材料作为筑坝及混凝土施工用料。

此外，在上、下水库主坝——混凝土面板堆石坝施工过程中，项目团队还在填筑料碾压等关键环节运用大坝碾压智能监控系统，通过该系统，有关机械操作人员和现场监理指挥中心、总控中心工作人员均可在线实时监控碾压情况，实现大坝碾压作业质量的智能可视化监控与分析。

▲电站地下厂房内，工作人员在进行机组调试试验

随钻测量钻孔轨迹、实时预警地质灾害

遥感技术让施工更安全更精准

抽水蓄能电站的工作原理是，在电力系统负荷低谷时利用富余电力，将水从下水库抽到上水库储存起来；在负荷高峰时，则将上水库储存的水释放到下水库发电。

在上、下水库水源转换过程中，引水系统的设置是关键。

蟠龙抽水蓄能电站的引水系统设有三级斜井，最长斜井261米。因地质条件特殊复杂，斜井施工难度很大。

“遥感随钻测斜仪+定向钻+反井钻”的施工方法，为斜井施工精度提供了保障。据介绍，施工时，施工人员先用定向钻，从上往下打一个直径20厘米的孔用来定位，再用反井钻从下往上反拉将孔径扩至2米左右形成导井，最后再用钻爆法将导井扩挖到设计尺寸，即为斜井。

“整个过程中，导孔是基础，导孔打得精准，导井和斜井自然水到渠成。”陈张华表示，导孔精准与否的关键就是遥感随钻测斜仪。据介绍，定向钻打导孔时，通过布置在钻具前部的遥感随钻测斜仪测量钻孔轨迹参数，并实时上传至地面的数据处理系统。当钻进轨迹参数超过设置的警戒值时，可驱动螺杆钻具进行定向纠偏，同时通过调整钻机转速、泥浆浓度和流速等方式，确保钻机成功穿越各岩层。

在这一施工方法助力下，蟠龙抽水蓄能电站6条斜井的偏斜率均优于行业标准，为复杂地质条件下长斜井施工提供了典型案例。

挑战不止这一个。因电站地处山区、丘陵地带，建设周期长、作业范围广，为做好建设期地质灾害预防监测，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，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情况，构建形成电站地质灾害一体化智能监测预警系统。

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，该系统共发布边坡变形预警5次，经参建各方现场查看、处置，及时消除了隐患，为地质灾害防治和电站建设现场管控提供了重要技术支撑。

▲正在试运行中的3号机组

多洞挖少明挖、废水循环利用

工程建设和环境保护并行

施工现场，洒水车正在洒水降尘；渣场的边坡上，在土建施工阶段就播撒的草籽如今已经长成一片翠绿……蟠龙抽水蓄能电站在设计建设全过程，始终坚持和生态环境保护并行。

“绿色生态电站建设理念贯穿于电站选址规划、可研设计、工程建设和调度运行等各环节。”张峰介绍。比如，在选址规划阶段，上、下水库均选用天然库盆蓄水，库盆山体的施工开挖填筑面积小，最大程度保护了山体原有生态。施工建设中，则坚持“多洞挖、少明挖”的思路，在总长10公里的上下库连接路建设过程中，优化设计，减少明挖，隧道占比达60%，最大限度维持了山体的原始风貌。

此外，项目团队还采用智能灌浆技术，极大减少施工过程排污。建立一体化污水处理装置，生产废水经沉淀、净化处理后全部实现了循环利用，用于道路冲洗、绿化用水等。注重保护生态多样性，对电站建设区域的数百棵珍稀植物，在专业团队指导下，采取就地保护和移栽相结合的方式进行保护，专门设置国家重点保护野生植物移栽点，共移栽国家一级、二级保护植物240余棵，确保红线范围内的珍稀植物全部“安家落户”。

“建好一座电站、改善一片环境、带动一方经济、造福一方百姓”。蟠龙抽水蓄能电站的建设，也为乡村振兴注入了新活力、增添了新动能。

据有关负责人介绍，电站投资大、建设周期长，有力带动设备制造、原材料供应等上下游产业，以及交通、仓储、餐饮、住宿等配套服务业的发展，惠及当地1.6万余名山区群众。

当地村民也感受到了实实在在的变化：从前，镇上许多年轻人外出务工，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，越来越多的年轻人选择回乡就业。

电网连接巴山渝水，绿电点亮万家灯火。蟠龙抽水蓄能电站的建设者们充满期待：“电站全面投产在即，这座绿电‘仓库’将为成渝地区双城经济圈提供可靠稳定的电力供应，在新型电力系统、新型能源体系建设中发挥重要作用，让人民群众用上安全电、放心电、绿色电。”