中國儲能網訊：深秋時節(jié)，在山東膠東半島，有著“海上仙山之祖”之稱的昆崳山漫山秋色、層林盡染，省內裝機容量最大的抽水蓄能電站——文登抽水蓄能電站，正將山水之勢化為汩汩電能，點亮千家萬戶。
首先拋出一個問題，抽水蓄能電站，難在哪里？
抽水蓄能電站是我國新型電力系統(tǒng)中應用最為廣泛的儲能方式，具有調峰填谷雙重作用，同時為電力系統(tǒng)提供調峰、填谷、儲能、調頻、調相、緊急事故備用和新能源消納等輔助服務，對保障能源安全，促進新能源發(fā)展，提高電力系統(tǒng)效率有著重要的意義，又被稱為超級綠色“充電寶”。
抽水蓄能電站的原理很簡單。建一個山底的水庫、一個山頂?shù)乃畮?，再扯上幾根“水管”連起來。電力過剩時，把下面的水抽上來——蓄能；電力緊缺時，把上面的水放掉——發(fā)電，就達到了“調峰填谷”的作用。
抽水蓄能電站的建設卻很復雜。隱于深山，有著龐大的洞室群，一般由主廠房、主變室、尾閘室以及尾水洞室、引水洞室等部分組成，洞內豎井、支洞縱橫交錯，布置密集，偌大的洞室如同迷宮，可謂是一部“地下百科全書”。
抽水蓄能電站建設的難題之一：
挖 洞
要想挖通巨量且復雜的洞室群，絕非易事。中鐵十四局深耕抽水蓄能建設，練就了TBM、鉆爆等各類方法的“組合拳”。
“文登號”TBM騰空出世，填補行業(yè)空白
中鐵十四局堅持技術攻關和創(chuàng)新，將特色產業(yè)深度融入抽水蓄能電站建設，一批新裝備、新工藝投產應用，施工品質得到顯著提升。
文登抽水蓄能電站在昆崳山境內歷經7處轉彎，穿越8條斷層，橫穿深約300米的復雜地層，2300多米的巖體，大大小小近80個洞室，總長達23公里，洞室和通道的開挖、支護，是抽水蓄能電站施工最為艱難的部分。
該工程排水廊道總長度為2321米，采用傳統(tǒng)的人工鉆爆作業(yè)方法，工藝質量不易控制，安全風險較大，爆破震動易產生次生災害。全球首臺緊湊型超小轉彎半徑硬巖掘進機便是建設者的破題之筆。
中鐵十四局首次將TBM施工方法應用于我國抽水蓄能電站工程建設中。
“文登號”TBM整機長37米，開挖直徑3.53米，體積是常規(guī)TBM的80%，轉彎半徑只有30米，是常規(guī)TBM的十分之一，是隧道掘進機研制技術領域新的突破。因為身子靈活，整臺設備掘進中可以進行狹小空間的超小轉彎操作，在隧道施工中具有安全性好、掘進效率高、適應性強、轉場靈活等特點。
“文登號”的應用，填補了行業(yè)空白，創(chuàng)造了國內抽水蓄能電站建設的多項紀錄，對智能化施工具有里程碑意義。近日，由中鐵十四局牽頭主編的《超小轉彎半徑隧洞掘進機施工與質量驗收標準》編制工作正式啟動，將為同領域施工提供技術指引。
“十八般武藝”亮相 “打洞高手”當仁不讓
除了“文登號”助力外，深諳打洞技術的建設者發(fā)揮“十八般武藝”，在綜合分析研判電站不同洞室的組成與地勘條件后，因地制宜選用不同施工方案，創(chuàng)新生產工藝，驅動掘進提速。
文登電站地下廠房長214.5米、寬26.5米、高53.5米，相當于近20層樓的高度，為特大型斷面洞室，是文登電站的核心控制工程，其開挖具有“高邊墻，大跨度”的施工特點，施工技術復雜，組織難度大，安全風險高。
“如果只有一個平面，就像切豆腐，橫著‘一刀’平推過去就可以了，但廠房施工更像是雕花，因為結構復雜，高程不一，需要利用預裂、光面、拉槽、梯段多種爆破形式結合的方式‘削切并行’?！痹擁椖控撠熑俗髲谋榻B說，為確保洞室“一次成型”，最大限度減少爆破對周邊巖石的損傷，他們不斷優(yōu)化開挖工藝，采用光面爆破、預裂爆破進行洞室開挖，還開創(chuàng)性地應用無爆破切割技術開挖洞室邊墻，確保施工安全。
引水系統(tǒng)施工中，整個水道系統(tǒng)地質結構復雜，連續(xù)穿越較大斷層，對固結灌漿及斷層開挖支護技術要求高。其中引水線上下兩條斜井坡度更是達到55度，施工難度大、安全風險高。為確保施工順利進行，項目部在斜井施工中采用“反井鉆+定向鉆”施工工藝，解決了因磁場等因素造成的偏差，提升了開挖施工安全系數(shù)。
“蓄”勢發(fā)力 “電”亮抽蓄品牌
從山東、河南，到新疆，再到江西、山西、甘肅，建設者的腳步從未停止。
在河南洛寧電站，引進全球首臺改進型超小斷面TBM，有效解決超小半徑轉彎掘進過程存在的問題，并實現(xiàn)“機械化換人，自動化提效”。在新疆哈密電站，采用全新迭代的TBM技術兼顧超小轉彎和長距離爬坡優(yōu)勢，集成了超前探測能力，對復雜地質進行探測與三維成像，解決超大規(guī)模不良地質施工難題。
在山東濰坊抽水蓄能電站，BIM技術、“云”平臺的加持，讓施工進入智慧時代，施工內容流水化、施工參數(shù)標準化、可視化管理，大大提高了施工質效。他們還建起了山東省抽蓄領域首家集多媒體培訓室、現(xiàn)代化科技體驗館和室外體驗中心于一體的“全過程”安全教育培訓基地，沉浸式開展安全體驗，實現(xiàn)安全教育“隨到隨培、隨時隨培”。
近年來，中鐵十四局進軍抽水蓄能板塊，利用自身施工優(yōu)勢，搶抓發(fā)展機遇，深耕項目管理，加大科技創(chuàng)新，逐步打響了抽蓄“特色牌”，成為助力企業(yè)高質量發(fā)展的有力支撐。
多年來，中鐵十四局憑借著砥礪深耕，先后參建了河南洛寧、山東濰坊、山西渾源、新疆哈密、江西洪屏等十余座電站項目，逐步實現(xiàn)了從前期道路、地下廠房、引水系統(tǒng)、尾水系統(tǒng)，到水庫壩體以及圍堰等土建施工領域的全覆蓋，進一步拓展打通抽水蓄能全產業(yè)鏈，為公司綠色轉型、高質量發(fā)展提供了板塊支撐。
在做大“基本盤”的同時，中鐵十四局探索全新產業(yè)合作模式，以股權合作投資拉動吉林、陜西、甘肅等抽蓄資源密集區(qū)域的多座抽水蓄能電站設計開發(fā)，不斷擴大優(yōu)質抽水蓄能業(yè)務市場份額，持續(xù)提升抽蓄電站項目“投建營”一體化能力，爭當抽水蓄能建設主力軍。
舵穩(wěn)當奮楫，風正好揚帆。中鐵十四局將錨定抽蓄電站板塊，不斷精進建造技術，搶抓機遇，提速提效，書寫高質量發(fā)展新篇章，助力實現(xiàn)“雙碳”目標。（中鐵十四局）
