给龙江电网造一个“超级充电宝”
2026-10-26 12:25:29 来源:龙头新闻·黑龙江日报 作者:董广硕

深秋的尚志,山色已经转浓。车沿盘山路往上走,转过几道弯,山口忽然收窄,两山之间横着一道坝。这里是上水库,坝高93米,抵得上三十层楼;坝长575米,从这头走到那头,要好一会儿。车停在坝下往上看,坝顶那排护栏细得就像一道线。

坝前已蓄着一片水,风过处皱起细纹。往远处看,山坳里另一道坝已经合龙,那是下水库。两座水库之间的山肚子里,输水系统把水引向地下厂房,4台机组正在那里安装。

这里,是国网新源黑龙江尚志抽水蓄能电站。它不是一台天天满负荷转的机器,夜里它把多余的风存起来,傍晚再把水放下来,剩下的时间都在等,等电网需要它的那几分钟。

俯瞰国网新源黑龙江尚志抽水蓄能电站

“这个‘大充电宝’,是为整个能源系统转型升级配套的。”黑龙江牡丹江抽水蓄能有限公司党委委员、副总经理孙文东站在坝顶说。

把富余的电 存进山顶的水里

孙文东先讲“存”和“放”。

“发电的时候,上水库的水通过输水系统冲击可逆式水泵水轮发电机组,发完电的水经尾水管流进下水库。”他说,“抽水的时候反过来,把电网多余的电大部分是风能、太阳能转化成水的势能,再抽到山上去。”

俯瞰坝底

一上一下,电就在两座水库之间存了又取。电站总装机120万千瓦,装4台单机30万千瓦的可逆式机组,设计年发电量20.08亿千瓦时、年抽水电量26.77亿千瓦时。抽水用的电比发出来的多,差额是转换的损耗,也是它把风光变成可调度电力的本钱。工程总投资83.58亿元,是东北首个“十四五”开工的抽蓄电站,也是黑龙江第二座大型抽蓄电站。

存电的前提,是先把水蓄起来。上水库大坝今年9月14日填筑完成,下水库大坝2024年完成开挖、2025年填筑完成,今年进入蓄水阶段。“我们这儿水量小,要两个汛期能把下库蓄满,才能满足明年年底机组调试的用水计划。”孙文东说。

今年电站排了四项节点目标:上库大坝填筑到顶、下库通过蓄水验收、开关站封顶、1号机组浇到发电机层。前三项已经完成或进入收尾,最后一项11月底完成,全年的节点目标可提前一个月收官。

下库进出水口

水还要防冻。入冬后,调度每天启动机组,让进出水口一带的水保持流动,不冻成冰盖把取水口封死。下水库装了吹泡装置,空压机往水里送气泡,水一直在动。

山肚子里 18.5个月挖出一座厂房

从坝顶下来,车钻进一条穿山的洞。洞顶悬着两根送风的大管子,一路伸向看不见的深处。岩壁先是粗糙,越往里越平整,对面偶尔有车驶来,大灯把洞壁照得发白。开了好一阵,眼前豁然开朗,地下厂房到了,4台机组就在这里。

地下厂房的开挖,是整个工程最难啃的骨头。18.5个月完成,创下高寒地区抽水蓄能电站地下厂房开挖工期的国网公司新纪录。通风洞月最高进尺180米,跨越寒冷冬季施工,12个月开挖完成,地下厂房岩锚梁浇筑,只用了15天。

抽水蓄能电站地下厂房

地下厂房有四大洞室:球阀室、主厂房、主变室、尾闸室,孙文东一路指过去。球阀室本该并进厂房,可厂房宽23.4米,球阀放进来要拓到32米,“这么大的跨度,在我们这个地质条件下挖不成”,设计时只好把球阀室单独拎出来,放在厂房上游。“那台球阀的直径有3.5米,国内抽水蓄能电站里是最大的一个。”他说,常规抽蓄的球阀直径多在2.4米到2.6米。

厂房里,机组正一层层往上长。副厂房已经浇到第8层;1号机组浇过了母线层,11月底发电机层浇筑完成;2号机座环蜗壳水压试验完成,3号机的蜗壳正在焊接,4号机的机坑还空着。定子在工棚里叠装,装好了由桥机吊进基坑。

这是目前纬度最高的在建抽蓄电站,高寒绕不过去。一年户外有效工期只有6个月,冬季混凝土要保温、设备要防冻,工期得按天排。今年8月,项目部已把2027年的施工组织、技术方案、人员安排和图纸供应排了一遍,入冬偏晚,正好抢天气往前赶。

建造过程中的4台机组

难的不只是冷。尾水隧洞要穿过Ⅴ类围岩,风化破碎,一挖就掉块,施工方用“三台阶七步法”配合超前支护,一段一段往前推,实现“零事故”进洞。排水廊道洞径狭小,改用机械手与输送机配合出渣,这套设备从煤矿行业引进,效率提高约三分之一。

按计划,2027年两台机组完成整机安装,首台机进入整机调试、2号机进入分部调试;2028年9月,首台机组投产发电;2029年6月,4台机组全面投产。

电网需要时 120万千瓦顶上去

调峰、填谷、储能、调频、调相、事故备用,六项功能都落在同一套机组上。

“抽水蓄能电站是电网的最后一根火柴。”孙文东打了个比方。

电网一旦被事故拉垮,一片一片地黑下去,它可以自己启动。靠自备柴油机把机组带起来,“只要上下库有水、有水位差,就能启动”,再由它给其他电厂送去启动电源,一个厂一个厂往回拉,把电网重新搭起来。这种情况很少,但必须有人备着。

一盒火柴躺在抽屉里,平日里谁也想不起来;真到了那一夜,它是唯一能点亮的东西。

建造现场

抽蓄的“备”,是留给极端时刻的。而它的“快”,则是天天要用的。机组能在极短时间内增减出力,水轮机、水泵两种角色随时切换。黑龙江越来越需要这份“快”。截至今年9月末,全省全口径发电装机5844.7万千瓦,其中风光新能源3016.4万千瓦、占51.6%,风光发电量350亿千瓦时、占34.0%。新能源“靠天吃饭”,出力跟着天气走。孙文东说得直白,早上八九点钟负荷上来、太阳又不够大的时候,就得靠它补上;夜里风电发得多、电网消纳不了,就抽水把能量存起来。

冬天更难。供暖期长达180天,热电联产机组“以热定电”,负荷降不下来,调峰空间被压得很窄。黑龙江推进煤电灵活性改造,“十四五”累计改造26台次、提升调峰能力142万千瓦,最低负荷率降到41%,可火电的“慢”,替代不了抽蓄的“快”。

荒沟抽水蓄能电站2022年6月全面投产,120万千瓦,是黑龙江首座大型抽水蓄能电站,也是国内纬度最高的一座。尚志建成后,两座电站加起来240万千瓦。

电发得出来,还要送得出去。尚志抽水蓄能电站500千伏送出工程,从电站开关站接到500千伏永源变电站,线路全长66.8公里、153基塔,计划2026年11月开工、2028年上半年投运,正好赶上首台机组投产的节奏。按设计,电站每年可减少原煤消耗22.3万吨、减排二氧化碳37.7万吨。

山上的水,是电网的“存款”;山肚子里的机组,是取款的“手”。等到2029年6月4台机组全部转起来,这座“超级充电宝”才算正式上岗:平时存电,峰上放电,急时是那根能划着的火柴。

黑龙江的风光还在往上长。风越大、光越足,电网就越要在后面备一根火柴。

记者 董广硕

编辑:李洪
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