大国工程在新疆丨阜康抽水蓄能电站——中国西北首座百万千瓦级大型抽水蓄能电站
11月25日，我国西北首台抽水蓄能机组——国家电网阜康抽水蓄能电站1号机组开机发电。
阜康抽水蓄能电站作为中国西北首座百万千瓦级大型抽水蓄能电站，是新疆新型电力系统的重要组成部分。项目投运后可为西北地区电网提供容量大、速度快的“超级充电宝”。
阜康抽水蓄能电站坐落于天山东部的群峰之中，与天山天池隔山相望，属一等大（1）型工程。工程总投资83.68亿元，于2017年正式开工建设，总装机容量120万千瓦，规模位列西北地区第二。目前，1号机组已投产发电，2号、3号、4号机组将于2024年全部投产发电。工程全部投运后，每年可增发新能源26亿千瓦时，同时减少标准煤耗16.5万吨，减排二氧化碳约49.6万吨。
新能源发电具有间歇性、波动性特点，若无法及时进行消纳，就会造成弃风弃光情况。面对这么高的新能源装机规模，新疆怎么进行消纳？在特高压电网解决新能源大范围输送问题的同时，要保障电力系统安全稳定运行该怎么做？
抽水蓄能电站是利用电网中负荷低谷时的电力，由下水库抽水到上水库蓄能，待电网高峰负荷时，放水回到下水库发电。它可将电网负荷低时的多余电能，转变为电网高峰时期的高价值电能，具有调峰、填谷、调频、调相、储能、事故备用和黑启动等多种功能，可充当大电网安全运作的稳定器、调节器，和支撑新能源大发展的“充电宝”。
阜康抽水蓄能电站由上水库、下水库、输水系统、地下厂房和地面开关站等部分所组成。该电站发电，是将清澈的流水在上水库和下水库之间转移，进行电能和水的势能相互转换。
电站上水库大坝为混凝土面板堆石坝，坝顶高程2275m，最大坝高133m，坝顶长度431m，库盆采用“库周混凝土面板+库底沥青混凝土面板”的综合防渗形式，总库容为845万立方米，相当于百分之五的天池水。
上下两个水库落差484米，相当于160多层楼高，抽水电站将上水库蓄满一次，能持续发电六个小时，这就等于用一池水做的蓄电池。
阜康抽水蓄能电站是国内第一个采用EPC建管模式（工程总承包模式之一）的抽水蓄能电站，该项目实现了新疆和西北电网调节性电源的新突破。
自2017年4月开工以来，阜康抽水蓄能电站经历下水库截流、上下水库大坝填筑、上下水库蓄水、1号引水系统充排水、首台机组整体盘车等14个工程建设关键节点。施工方利用数字化大坝智能碾压、无人振动碾压、面板混凝土无轨滑模一次至顶、曲面滑模工艺、无人机纳米喷涂等多种先进的技术，攻克种种困难，旨在打造国优工程。
在电站修建设计时，修建团队因地制宜，将绿色建设植入工程所有的环节。选择不开辟其他区域作为弃渣场，而是充分遵循水利水电工程中的土石方平衡调配原则，将使用的料、填筑的料和开发的料进行平衡处理，料尽其用，在建设时既开发又回填，这样不仅能保护坝体，同时还能维护生态环境。
电站上水库海拔达到2200多米，地形较陡峻，施工场地较为紧缺、布置较难。上水库土石方开挖总量850万立方米，填筑总量高达900多万立方米，在目前国内抽水蓄能电站规模里属翘楚。同时，电站所在地属于高海拔严寒地区，每年正常施工期仅为5个月，为确保工程进度，大坝回填每月强度需达到45万方才能满足需求，大约每日需要回填土方近1000车。
针对柔性沥青与钢筋混凝土结构接头存在防渗薄弱环节，工程部开展新型结构止水研究，在库底沥青混凝土中投入应用，大幅度提升了接头部位变形适应性、可靠性和耐久性，从而进一步规避水库渗漏问题。
众所周知，一般水电站只有一个水库，通过上游河流、湖泊或者降雨来完成蓄水；但是抽水蓄能电站，一定意义上说是可实现人为干预的“升级版”水电站。
阜康抽水蓄能电站地处天山群峰之中，水资源丰富。依托雄伟的天山，上下水库依山而建，巨大的地势差能储蓄更多的电能，且建设征地面积小，安置人口少，不涉及自然保护区、风景名胜区和水资源保护区域，环境影响小。
目前，新疆电网风电、光伏装机占比40%，且比重不断加大，风光等新能源“靠天吃饭”，时常出现发电高峰并不是用电高峰情况，电网调峰和供电保障压力大，冬季供热期尤为突出。阜康抽水蓄能电站正好位于乌昌电网负荷中心区域，距离昌吉市和乌鲁木齐市各70公里左右。在这里建抽水蓄能电站，既避免富余电量浪费，又能解决“乌-昌”周边用电高峰时供应不足难题，还能够明显提高新疆电网调节能力，优化电源结构，保障大规模新能源稳定外送。
电站建设初期，项目公司出资建设近20公里交通公路，将原来的土路升级为柏油路，同时，为附近乡镇建设转场牧道15.52公里，修建动物饮水池21座，极大改善了当地基础设施，助力当地农牧业发展。
项目建设过程中，施工方针对寒旱高海拔地区生态脆弱等特点，开展生态修复科技项目攻关，精心培育和优选边坡绿化物种，全方位进行绿色生态恢复，让消失了近十年的马鹿等多种野生动物重回电站周边栖息。同时，施工全过程开展土石方平衡动态分析，创新实现工程“零弃渣”。
电站建成后上、下水库与天山天池形成大小天池遥相呼应、自然生态与工业建筑和谐相融的奇观秀景，打造了寒旱高海拔地区生态文明示范工程。
阜康抽水蓄能电站作为新疆首座百万千瓦级大型抽水蓄能电站，是全区新型电力系统的重要组成部分：
（1）能有效增强电网顶峰保供和清洁能源消纳能力，对改善西北电网电源结构、助力碳达峰碳中和具有引领示范作用。
（2）对保障电网安全稳定运行、推进新型电力系统建设、助力“乌—昌—石”区域大气污染整治、促进新疆资源优势转化和能源转型具备极其重大意义。
（3）对保障新疆能源电力安全供应、促进新能源大规模高比例发展、服务新疆建设“三基地一通道”具备极其重大基础作用。
2023年以来，包括阜康抽水蓄能电站工程在内，国家电网有限公司已先后投产5座抽水蓄能电站工程共15台机组，装机容量455万千瓦。目前，国家电网有限公司抽水蓄能电站在运、在建规模分别达到3261万千瓦、5318万千瓦。
2023年6月，自治区发展改革委等部门联合印发《关于加快推进抽水蓄能高水平质量的发展的通知》（以下简称《通知》），以加快规划建设新型能源体系，推动抽水蓄能高质量发展。《通知》主要从合理优化前期、加大支持力度等方面提出15条工作措施，着力破解抽水蓄能电站前期工作要求高、审批程序相对较多，建设周期长等推进难题。2023年度，对完成核准手续办理并获得政策性开发性金融工具支持的抽水蓄能项目，将奖励项目所在地、州、市前期费100万元。
11月28日，新疆和静抽水蓄能电站和开都河滚哈布奇勒水电站一体化工程开工仪式在和静县举行，新疆和静抽水蓄能电站与滚哈布奇勒水电站是全国首个抽水蓄能和常规水电一体化建设项目，两个项目统筹规划设计、一体开发运营，总装机规模约236万千瓦。其中，和静抽水蓄能电站是国家能源局《抽水蓄能中长期发展规划(2021-2035年)》“十四五”重点实施项目。
新疆高昌抽蓄电站项目被列入国家《抽水蓄能中长期发展规划（2021-2035年）》中“十四五”重点实施项目，项目建成投产后，主要承担吐鲁番电网负荷中心的调峰、填谷、储能、调频、调相、紧急事故备用等功能，并兼顾高昌区新能源消纳。该项目位于高昌区北部塔尔郎河左岸，规划装机容量140万千瓦，设计年平均发电量28.14亿千瓦时，工程初步估算总投资114.41亿元，总工期72个月。
10月31日，随着前期工程的顺利推进，新疆哈密抽水蓄能电站主体工程建设陆续铺开，电站硐室群、上水库、下水库等全面开建。
哈密抽水蓄能电站地处哈密市天山乡境内，上水库正常蓄水位2247米，大坝坝型采用钢筋混凝土面板堆石坝，最大坝高49米，总库容744万立方米；下水库拦河筑坝形成独立水库，主坝坝型为混凝土面板堆石坝，最大坝高81米，总库容877万立方米。该抽水蓄能电站设计安装4台30万千瓦可逆式水泵水轮机发电机组，计划2028年投产发电，设计发电量13.68亿千瓦时。
截至2023年7月底，疆电外送电量累计达6887.37亿千瓦时。疆电外送的范围已拓展至20个省份，新疆形成了“两交两直”疆电外送四通道格局，疆电外送能力达2400万千瓦。以电为媒，新疆在全国能源电力保供版图中的位置也愈发突出。如今，新疆电网“内供四环网、外送四通道”主网架格局已成型，全国统一电力市场的资源配置也更高效自如。在全国保供“一盘棋”中，新疆丰富的能源资源得以高效开发利用，充沛电能惠及四方。
来源：天山网-新疆日报、新华网、光明日报、央视新闻、人民日报客户端新疆频道、新疆电力报、昌吉日报、阜康市融媒体中心
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