隨著我國(guó)電力生產(chǎn)能力的一步步增強(qiáng),如何平衡電能波谷差成了維持電能供應(yīng)平衡的重要事項(xiàng),于是我國(guó)各地有條件的地方都大力興建起了抽水蓄能電站,而這種電站一般都需要長(zhǎng)長(zhǎng)的豎井作為走水通道,發(fā)電時(shí)用來下水,蓄能時(shí)用來上水。
今年5月2日,《央視新聞》等權(quán)威渠道發(fā)布消息稱:浙江松陽(yáng)抽水蓄能電站兩條637米豎井全線貫通,一舉刷新我國(guó)抽水蓄能行業(yè)最深豎井紀(jì)錄,標(biāo)志著中國(guó)超深豎井智能建造技術(shù)站上全新高度。
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這不是簡(jiǎn)單的地下工程,而是能源安全、智能建造與新型電力系統(tǒng)協(xié)同突破的標(biāo)志性事件,背后藏著中國(guó)能源轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵密碼。
很多人第一眼會(huì)疑惑:在山里挖兩口600多米深的井,到底有什么用?直觀理解,這兩口豎井就是電站的能量大動(dòng)脈,一頭連上水庫(kù),一頭通向下水庫(kù),既能把水抽上山存電,也能讓水流下來發(fā)電,一上一下之間,完成電能與勢(shì)能的高效轉(zhuǎn)換。
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637米的深度,相當(dāng)于把200多層高樓垂直埋進(jìn)山體,上海中心大廈的高度才是632米,這兩口井的深度都超過了它的高度,所以這種在全球抽水蓄能領(lǐng)域都屬于頂尖難度的超深工程,絕非傳統(tǒng)施工手段可以完成。
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過去,超深豎井一直是行業(yè)痛點(diǎn)。傳統(tǒng)鉆爆法需要人員下井作業(yè),面對(duì)斷層、涌水、硬巖、通風(fēng)差、出渣難等多重風(fēng)險(xiǎn),不僅安全壓力極大,效率也十分有限,往往數(shù)月才能推進(jìn)幾十米,工期長(zhǎng)、成本高、精度難控。而松陽(yáng)電站直接跳出傳統(tǒng)路徑,依靠我國(guó)完全自主研發(fā)的“天工號(hào)”智能掘進(jìn)裝備與700米級(jí)智能提升系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了井下無人、井上操控的智能建造新模式。
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“天工號(hào)”豎井掘進(jìn)機(jī)是由中國(guó)電建所屬水電十二局牽頭研發(fā)的智能豎井挖掘裝備,它是國(guó)內(nèi)首臺(tái)智能化水平最高的擴(kuò)孔式豎井掘進(jìn)機(jī),整機(jī)重482.5噸、高37.7米,開挖直徑范圍為6.97-9.97米,專為電站700米級(jí)超深豎井極端工況設(shè)計(jì)。
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這臺(tái)豎井挖掘機(jī)的錐形刀盤自適應(yīng)復(fù)雜巖層,五層平臺(tái)集成推進(jìn)、支護(hù)、供水、控制與5G通信,上百個(gè)傳感器實(shí)時(shí)回傳數(shù)據(jù),配合如同地下智能電梯的提升系統(tǒng),解決了超深井人員與重物輸送難題,施工效率較傳統(tǒng)方式提升近十倍,月掘進(jìn)最高達(dá)278.28米,再次刷新行業(yè)紀(jì)錄。
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更值得關(guān)注的是,這套裝備不是一次性工程試驗(yàn)品,完成松陽(yáng)任務(wù)后可整體轉(zhuǎn)運(yùn)復(fù)用,意味著我國(guó)超深豎井智能建造技術(shù)已實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、可復(fù)制,核心部件自主可控,不再依賴國(guó)外方案,為后續(xù)大量同類型電站掃清了最大技術(shù)障礙。
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從工程精度看,豎井導(dǎo)井偏斜率僅0.216‰,遠(yuǎn)優(yōu)于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),成井偏差控制在毫米級(jí),體現(xiàn)出中國(guó)在地下重型工程領(lǐng)域的極致掌控力。
為什么非要把豎井挖到637米這么深?核心邏輯藏在抽水蓄能的原理里。這類電站相當(dāng)于電網(wǎng)的巨型充電寶:用電低谷時(shí),用多余電力把下水庫(kù)的水抽到上水庫(kù)儲(chǔ)存;用電高峰時(shí),放水沖擊機(jī)組發(fā)電,快速補(bǔ)能。
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而發(fā)電效率直接取決于上下水庫(kù)的落差,落差越大,水流勢(shì)能越強(qiáng),轉(zhuǎn)換效率越高,響應(yīng)速度越快。華東地區(qū)是我國(guó)用電負(fù)荷中心,浙江夏季用電高峰對(duì)外購(gòu)電依賴度高,電網(wǎng)穩(wěn)定壓力大,松陽(yáng)電站建成后,能以極快速度提供應(yīng)急支援,堪稱電網(wǎng)的穩(wěn)定器與應(yīng)急開關(guān)。
作為國(guó)家“十四五”重點(diǎn)能源項(xiàng)目,松陽(yáng)電站總裝機(jī)140萬千瓦,計(jì)劃2027年底首臺(tái)機(jī)組并網(wǎng),建成后專注承擔(dān)華東電網(wǎng)調(diào)峰、填谷、儲(chǔ)能、調(diào)頻、事故備用等核心功能,大幅提升新能源消納能力,讓風(fēng)電、光伏這類不穩(wěn)定的綠色電力更平穩(wěn)地接入系統(tǒng),助力雙碳目標(biāo)落地。這兩口豎井貫通,意味著電站最關(guān)鍵、最難啃的輸水通道工程徹底收官,為整體投產(chǎn)打通了最后一道瓶頸。
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放在全國(guó)能源格局里看,松陽(yáng)的突破意義遠(yuǎn)超一個(gè)項(xiàng)目。當(dāng)前我國(guó)抽水蓄能進(jìn)入黃金發(fā)展期,已投產(chǎn)規(guī)模突破6200萬千瓦,“十五五”期間還將新增上億千瓦裝機(jī),成為新型電力系統(tǒng)的核心支撐。
但大量?jī)?yōu)質(zhì)站點(diǎn)多位于山區(qū),普遍面臨超深、復(fù)雜地質(zhì)施工難題,松陽(yáng)用智能裝備與成套技術(shù)給出了可推廣的答案,把過去不敢想、難建成的超深豎井,變成安全、高效、經(jīng)濟(jì)的標(biāo)準(zhǔn)工程,直接推動(dòng)整個(gè)行業(yè)從人力密集型向智能建造型轉(zhuǎn)型。
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從地下637米的堅(jiān)硬巖層,到地面上穩(wěn)定運(yùn)行的電網(wǎng),這兩口深井連接的不只是上下水庫(kù),更是中國(guó)能源轉(zhuǎn)型的現(xiàn)在與未來。它證明我們既能攻克世界級(jí)工程難題,也能打造自主可控的高端裝備體系,更能用技術(shù)創(chuàng)新支撐起大規(guī)模清潔能源存儲(chǔ)與調(diào)度的需求。
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當(dāng)未來更多類似豎井在山間貫通,中國(guó)電網(wǎng)將擁有更強(qiáng)大的調(diào)節(jié)能力,每一度電都能更高效、更穩(wěn)定、更綠色地服務(wù)生產(chǎn)生活,而松陽(yáng)這一次貫通,早已為這條道路埋下了堅(jiān)實(shí)的伏筆。
消息來源:京報(bào)網(wǎng)5月2日?qǐng)?bào)道《刷新紀(jì)錄!我國(guó)抽水蓄能電站最深豎井全線貫通》
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