粤港澳大湾区首座变速抽水蓄能电站地下工程全线贯通 国产重大装备应用取得突破

问题:新能源装机持续增长、电力系统峰谷差拉大的背景下,电网对大规模调峰调频、快速响应和安全备用的需求更加迫切。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,是支撑新型电力系统的重要基础设施。但与常规定速抽蓄电站相比,变速抽水蓄能机组在控制策略、电气系统和运行工况上更为复杂,工程建设对地下洞室群的空间布置、结构安全、施工质量与工期统筹提出更高要求。如何在复杂地质条件下实现多洞并列、交叉重叠洞室群的高质量贯通,成为项目建设的关键环节。 原因:一上,变速机组对电气连接与设备布置的要求明显增加,带来洞室尺度和功能分区的调整。以连接机组与变压器的母线洞为例,需要由单层优化为双层布置,洞室体量较常规定速机组显著扩大,施工组织与支护设计难度随之上升。另一方面,肇庆浪江抽蓄地下洞室群洞室数量多、布置密集,总计32个洞室,洞挖工程量约137.5万立方米、总长度约19.1公里,存多洞并行推进、上下重叠、交叉交汇等典型难题,对通风排水、爆破控制、围岩稳定和测量贯通精度提出系统性挑战。此外,超深竖井、大体量地下厂房等关键部位施工周期长、工序复杂,需要在安全、质量、进度之间进行动态统筹。 影响:此次地下洞室群全面贯通,意味着输水发电系统的核心地下空间条件基本成型,为后续机电安装、管道衬砌、系统联调等关键工序打开作业面,也为国产300兆瓦级变速抽水蓄能机组的工程化应用提供更稳定的现场条件。尤其是长5051米、直径3.5米的自流排水洞实现精准贯通,不仅为地下厂房与洞室群提供排泄积水、降低渗水风险的重要通道,也在长期运行阶段承担保障厂房安全的基础功能。工程节点按期推进,将支撑区域电网调节能力提升,增强对风电、光伏等波动性电源的消纳与调节韧性,并有助于提升电力系统运行的经济性与安全性。 对策:针对洞室群规模大、结构复杂、质量要求高等特点,建设单位在施工组织上推动机械化、智能化与精细化管控协同发力。在长距离小洞径隧洞施工上,定制化全断面硬岩隧道掘进机“肇庆一号”投入应用,实现粤港澳大湾区对应的先进装备抽蓄洞室中的首次实践。该装备更契合抽蓄工程小洞径、长距离与复杂地质条件需求,掘进效率明显提升,并减少现场作业人员数量,有助于降低高风险工序暴露。竖井施工上,项目将调压井与竖井同轴结合布置,配合分段开挖支护与成套机械化装备应用,提高综合效率并形成多项专利成果。地下厂房施工则围绕爆破、支护、混凝土浇筑等关键流程实施参数化管理与质量闭环控制,提升大型地下空间成型质量。同时,施工人员节日期间坚守岗位,机组转子吊装、结构混凝土浇筑等节点持续推进,为年度建设目标提供保障。 前景:随着洞室群贯通及关键工序转入机电安装阶段,肇庆浪江抽蓄电站建设将由“土建为主”逐步进入“土建与机电并重、系统联调接续”的阶段。国产变速抽水蓄能机组的落地应用,有望调节性能、运行效率和响应速度诸上更提升抽蓄电站对电网的支撑能力,并为我国抽水蓄能高端装备与工程组织体系上积累可复制、可推广的经验。下一步,如何在确保安全与质量的前提下推进设备安装与调试、实现各系统协同运行,将成为工程管理的重点。面向粤港澳大湾区负荷中心与多元电源结构,项目持续推进将为区域能源绿色转型与电力保供提供更稳固的调节支撑。

肇庆浪江抽水蓄能电站地下洞室群的全面贯通,展现了我国能源装备自主创新与工程建设上的综合能力。从变速机组的首次应用到地下洞室机械化、智能化施工的探索实践,再到关键技术的突破,这个工程正为我国能源结构优化升级提供支撑。随着项目建设持续推进,这座“巨型地宫”将成为粤港澳大湾区能源供应的重要保障,并为抽蓄工程建设提供可借鉴的样板,推动能源领域高质量发展。