北極星儲能網(wǎng)訊:建黨100周年前夕，國網(wǎng)新源吉林敦化抽水蓄能電站1號機組于6月4日投產(chǎn)發(fā)電。敦化電站的投產(chǎn)是國家電網(wǎng)公司積極服務(wù)“雙碳”目標，助力構(gòu)建新型電力系統(tǒng)，加快抽水蓄能建設(shè)取得的又一標志性成果，為東北電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行和促進新能源消納提供了更加堅強的保障。
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國內(nèi)首座700米級水頭抽水蓄能電站投產(chǎn)發(fā)電
敦化電站位于吉林省敦化市北部，樞紐工程由上水庫、下水庫、水道系統(tǒng)、地下廠房和地面開關(guān)站等部分組成，總裝機容量140萬千瓦，安裝4臺單機容量35萬千瓦可逆式水泵水輪發(fā)電電動機組，年設(shè)計發(fā)電量為23.42億千瓦時，抽水電量31.23億千瓦時，以500千伏出線接入吉林電網(wǎng)。電站于2013年7月開工，2015年10月主體工程開工，計劃2021年投產(chǎn)兩臺機組，2022年實現(xiàn)全部投產(chǎn)。
敦化電站的建設(shè)及投產(chǎn)，創(chuàng)造了國內(nèi)抽水蓄能電站工程建設(shè)的多項記錄。在國內(nèi)首次實現(xiàn)了700米級超高水頭、高轉(zhuǎn)速、大容量抽水蓄能機組的完全自主研發(fā)、設(shè)計和制造，機組額定水頭655米，最高揚程達712米，是黃果樹瀑布落差的十倍，設(shè)計、制造、安裝要求極高。研制過程中，先后開發(fā)了41個水輪機轉(zhuǎn)輪模型，優(yōu)中選優(yōu)確定最佳水力設(shè)計方案。發(fā)電機采用“一根軸”結(jié)構(gòu)，成功解決了高轉(zhuǎn)速機組擺度控制難題。推力軸承創(chuàng)新采用噴淋式冷卻方式，既提高了機組效率，還提高了推力軸承的承載能力，使高速雙向軸承運行更加安全。首臺機組調(diào)試和試運行過程中，機組振動、擺度、瓦溫及噪音等關(guān)鍵指標表現(xiàn)優(yōu)異，機組穩(wěn)定運行時各部導軸承擺度均小于0.1mm，達到國內(nèi)領(lǐng)先、世界一流。
電站500kV交聯(lián)聚乙烯高壓電纜單根長度超過1500m，中間沒有一根接頭，在國內(nèi)沒有先例可供借鑒。工程建設(shè)單位組織設(shè)計充分調(diào)研，科學確定技術(shù)參數(shù)，制造廠家在系統(tǒng)設(shè)計、生產(chǎn)制造、試驗檢驗等方面大力攻關(guān)，改進生產(chǎn)工藝，攻克了超長電纜連續(xù)生產(chǎn)的技術(shù)難關(guān)，將國內(nèi)高壓電纜單根長度記錄在1000米基礎(chǔ)上提升了50%，電纜投運以來保持安全穩(wěn)定運行。
電站引水系統(tǒng)采用一洞兩機雙斜井布置型式，引水斜井單井國內(nèi)最長，超過400m。抽水蓄能電站引水系統(tǒng)施工傳統(tǒng)使用爬罐法自下而上進行導井開挖，通風排煙困難，架空作業(yè)時間長，施工安全風險高。敦化電站首次在超長斜井開挖中應(yīng)用反井鉆結(jié)合定向鉆技術(shù)，斜井導孔開挖偏差僅為0.3米（孔斜率0.9‰），成功解決了超長斜井反井鉆施工難題，樹立了斜井施工新標桿，此后抽水蓄能電站斜井工程全面取消了爬罐法施工，實現(xiàn)了本質(zhì)安全提升。
工程地處高寒地區(qū)，冬季多年平均氣溫-3℃，極端最低氣溫-44℃，工程區(qū)實測最大凍土深度近2米，室外工程年有效施工期不足6個月，施工組織要求極高。工程建設(shè)期間，建設(shè)單位充分考慮氣候特點影響，組織專家深入論證，合理確定施工方案，精心安排工期計劃，盡量避免凍土期施工。專題研究部署越冬措施，加強混凝土成品保溫、戶外設(shè)備設(shè)施保護、混凝土拌合站等生產(chǎn)工廠保溫，確保了工程建設(shè)以來冬期安全。電站首次在嚴寒地區(qū)抽水蓄能上、下水庫大壩中采用瀝青混凝土心墻堆石壩，施工過程面臨很大挑戰(zhàn)。工程強化原材料質(zhì)量把關(guān)，優(yōu)選骨料級配，精心開展配合比試驗，嚴格控制瀝青混凝土溫度和密實度，引入數(shù)字化大壩建造技術(shù)，全過程精準監(jiān)控碾壓過程，實時采集大壩填筑進度與質(zhì)量數(shù)據(jù)并開展分析和預(yù)警，成功建設(shè)了嚴寒地區(qū)抽水蓄能電站首個瀝青混凝土心墻堆石壩。大壩建設(shè)質(zhì)量優(yōu)秀，下水庫蓄水后大壩滲漏量僅為7L/s。
工程總投資77.89億元，是吉林省“十二五”規(guī)劃建設(shè)的重點項目，也是延邊州自建州以來投資最大的單體工程，在服務(wù)“六穩(wěn)”“六保”中發(fā)揮了重要作用。工程開工以來平均每年為地方增加財政收入約1.7億元，提供各類就業(yè)崗位約2000個，改善了交通等基礎(chǔ)設(shè)施條件，較好帶動了當?shù)亟?jīng)濟社會發(fā)展。2022年上半年，電站4臺機組將全面投產(chǎn)，能有效緩解東北地區(qū)電網(wǎng)調(diào)節(jié)能力不足問題，充分發(fā)揮電力供應(yīng)和調(diào)峰填谷作用，每年可促進風、光等清潔能源消納超過50億千瓦時，節(jié)約標準煤45萬噸，減少二氧化碳排放量87萬噸，具有顯著的節(jié)能減排效益。
抽水蓄能是以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)的重要組成部分，對于保障電力供應(yīng)、確保電網(wǎng)安全、促進新能源消納、推動構(gòu)建清潔低碳安全高效的能源體系、更好服務(wù)碳達峰、碳中和，具有十分重要的意義。國家電網(wǎng)公司深入貫徹習近平生態(tài)文明思想，認真踐行“四個革命、一個合作”能源安全新戰(zhàn)略，今年以來，先后發(fā)布碳達峰、碳中和行動方案，出臺加快抽水蓄能開發(fā)建設(shè)重要舉措，大力推進抽水蓄能電站建設(shè)。首臺機組投產(chǎn)后，國網(wǎng)新源敦化電站將繼續(xù)抓好后續(xù)機組安裝調(diào)試，年內(nèi)預(yù)計實現(xiàn)“兩投三并”。同時，全面抓好在建工程建設(shè)，年內(nèi)相繼投產(chǎn)山東沂蒙、黑龍江荒溝、河北豐寧等抽水蓄能電站，為服務(wù)碳達峰碳中和構(gòu)建新型電力系統(tǒng)發(fā)揮新的更大作用。
