广西桂林龙胜抽水蓄能电站开工建设 助力绿色能源转型区域协调发展

近日,经国家发展改革委核准批复,广西壮族自治区人民政府在桂林市龙胜各族自治县举行抽水蓄能电站群集中开工仪式。作为此次开工的核心项目,桂林龙胜抽水蓄能电站正式进入主体工程施工阶段。该项目是国家能源局《抽水蓄能中长期发展规划(2021-2035年)》"十四五"重点实施项目,也是广西构建新型电力系统的标志性工程,其建设进度与实施成效将对华南地区能源结构转型产生深远影响。

一、项目技术特征与工程创新

桂林龙胜抽水蓄能电站选址于南岭山脉越城岭腹地,地处珠江流域漓江水系平寨河上游段。工程主体由上下水库、输水系统、地下厂房及地面开关站组成,在技术参数与工程难度方面具有三大显著特征:

1. 超高水头与复杂地质条件

电站额定水头达732米,位列国内在建抽蓄项目前三甲。上下水库垂直高差达747米,输水系统斜长3178米,其中高压管道最大HD值(水头与管径乘积)突破4500m·m,远超常规抽蓄电站设计标准。工程区穿越寒武系清溪组砂岩、板岩互层地层,岩体最大单轴抗压强度达185MPa,施工过程中需攻克12条断层破碎带和3处岩溶发育区。为此,设计方创新采用微震监测与三维地质建模技术,建立覆盖全工区的数字化地质档案,实现开挖支护动态优化。

2. 集约化枢纽布局

在4.3平方公里规划用地内,创造性实施"立体叠合"枢纽布置方案:上水库利用山顶天然洼地建设混凝土面板堆石坝,坝顶高程1272米,最大坝高87米;下水库采用碾压混凝土重力坝,坝顶高程526米,坝轴线长度318米。两库间输水系统采用"一洞四机"布置,主洞直径7.2米,设计过流量380立方米/秒,较传统设计减少开挖量22%。地下厂房洞室群由主副厂房、主变室、尾水闸门室组成,最大开挖跨度32.6米,高度54.8米,岩壁吊车梁承载能力达2×5000kN,创华南地区同类工程之最。

3. 智能建造体系

项目建立全过程BIM管理平台,集成施工仿真、进度管控、质量追溯等12个功能模块。在关键施工环节引入智能化装备:采用具备三维扫描功能的TBM掘进机进行输水隧洞开挖,定位精度控制在±5mm;应用自动布料系统进行大坝混凝土浇筑,实现浇筑强度1200立方米/天的目标;安装分布式光纤测温系统监测高压管道焊接质量,缺陷检出率提升至99.6%。电站还配备国内首套抽蓄专用国产化监控系统,机组启停响应时间缩短至90秒,黑启动成功率可达100%。

二、能源调节能力与电网支撑

作为广西首座完全自主设计的百万千瓦级抽蓄电站,其系统调节能力体现在三个维度:

1. 电力电量平衡

电站安装4台单机容量40万千瓦的可逆式机组,总装机160万千瓦,年发电量19.07亿千瓦时,年抽水电量25.43亿千瓦时。按广西电网2022年数据测算,电站投运后可承担系统约15%的尖峰负荷,替代同等容量煤电机组每年节约标准煤48万吨,减少二氧化碳排放127万吨。在极端天气条件下,电站可提供连续6小时满负荷运行能力,保障区域电网频率波动控制在±0.2Hz以内。

2. 新能源消纳提升

通过建设配套的220千伏接入系统,电站将与周边在建的龙胜南山风电(50万千瓦)、资源十万古田光伏(80万千瓦)形成多能互补系统。仿真计算表明,电站可提升所在供电区新能源利用率8.3个百分点,减少弃风弃光量2.1亿千瓦时/年。其日调节储能容量960万千瓦时,相当于3.6万辆电动汽车的电池储能总量。

3. 电网安全保障

配置具有毫秒级响应的静止变频器(SFC)和数字化继电保护装置,可提供600兆瓦的瞬时旋转备用容量。在系统发生N-1故障时,机组可在120秒内从静止状态达到满负荷发电,较燃煤机组启动速度快40倍。电站还设有独立的地下应急电源系统,配备4台2500kW柴油发电机组和2000kWh磷酸铁锂电池组,确保极端情况下厂用电源持续供应72小时。

三、生态保护与可持续发展

工程建设严格遵循"生态优先、系统治理"原则,在环境保护方面实施五大专项工程:

1. 水生态修复工程

在下库区建设总长3.2公里的生态流量泄放隧洞,配置在线水质监测系统,确保平寨河下游生态基流不低于3.2立方米/秒。针对库区发现的稀有鱼类光倒刺鲃,投资3800万元建设增殖放流站,规划年繁育鱼苗50万尾。施工期间采用"絮凝沉淀+人工湿地"组合工艺处理生产废水,出水水质达到地表水Ⅱ类标准。

2. 水土保持体系

建立覆盖全工区的三维水土流失监测网络,布设径流小区12个、卡口站8处。对超过25°的边坡实施"格构梁+植生袋"立体防护,种植红叶石楠、夹竹桃等本土树种43万株,形成106公顷的永久绿化带。创新采用无人机飞播技术,在库周难到达区域播撒草籽12吨,植被恢复周期缩短至18个月。

3. 碳汇提升行动

通过就地保护与异地补偿相结合,在龙胜县三门镇营造碳汇林1.2万亩,选用马尾松、木荷等固碳树种,预计20年计入期可产生碳汇量36万吨CO2当量。施工便道采用掺拌30%建筑固废的再生骨料,减少天然砂石开采量15万立方米,折合降低碳排放2.8万吨。

4. 移民安置创新

对受工程影响的57户231名居民实施"集中安置+产业扶持"组合政策。新建移民新村配备分布式光伏屋顶(户均5kW)和生态茶园(人均1.2亩),2022年试点农户人均增收达1.8万元。库区文物实施整体搬迁保护,包括清代风雨桥2座、瑶族传统民居9栋,相关构件数字化建档率达100%。

5. 环境监测网络

布设大气、噪声、振动自动监测站22个,建立覆盖半径10公里的环境敏感点数据库。针对施工粉尘污染,配置120台雾炮机和28套车辆自动冲洗装置,PM2.5浓度控制在35μg/m³以下。引进声屏障与减震沟组合降噪技术,确保最近居民点昼间噪声≤55dB(A)。

四、产业协同与区域发展

项目建设产生显著的经济辐射效应,主要体现在以下方面:

1. 装备制造产业链

机组关键设备国产化率突破85%,东方电气、哈尔滨电机等企业获得17亿元订单,带动大型铸锻件、高端绝缘材料等配套产业发展。其中水轮机转轮直径4.5米,采用整体数控加工成型技术,精度误差≤0.05mm;发电机磁轭采用高强度钢板叠装工艺,单位面积磁通密度达1.8T。

2. 地方经济拉动

施工期采购本地水泥62万吨、钢材9.3万吨,激活周边8家建材企业产能。配套建设的G321国道改线段(12.7公里)和龙胜西220kV变电站,使县域交通网络覆盖率和供电可靠率分别提升至98%、99.983%。据测算,建设期可直接增加地方GDP19亿元,运营期年税收贡献稳定在1.5亿元以上。

3. 就业技能提升

建立"工地夜校+校企合作"培训机制,累计开展高压焊工、爆破工程师等专项培训37期,核发特种作业证书1200余本。项目吸纳当地劳动力占比达42%,其中瑶族、壮族等少数民族工人占31%,人均月收入较务农时期增长260%。

五、工程进度与质量控制

截至2023年12月,项目已完成以下里程碑节点:

场地准备:开挖土石方总量突破860万立方米,完成总工程量的38%;

主体结构:上库大坝填筑至1240米高程,下库碾压混凝土浇筑强度达每日4200立方米;

地下工程:主厂房顶拱开挖支护完成,岩锚梁混凝土浇筑精度误差≤3mm;

设备采购:4台机组转轮锻件已完成粗加工,首台定子机座通过工厂验收;

质量管控:累计开展第三方检测1257组次,单元工程优良率保持92%以上。

项目实行"总承包+全过程咨询"管理模式,由中国电建贵阳院牵头组建联合体,应用北斗定位、InSAR遥感等技术进行变形监测,建立包含2874个质量控制点的标准化管理体系。经国家可再生能源发电工程质量监督站专项检查,工程实体质量合格率100%,强制性条文执行符合率99.6%。

六、工程意义与战略价值

桂林龙胜抽水蓄能电站的建设实践,为南方丘陵山区大型能源基础设施建设提供了可复制的技术方案与管理经验。其价值不仅体现在160万千瓦装机带来的直接调峰能力,更在于探索出一条兼顾生态保护、民族地区发展与新型电力系统构建的可持续发展路径。随着主体工程全面推进,这座矗立于漓江源头的"绿色蓄电池",正逐步从蓝图变为现实,为华南能源安全与碳中和目标实现注入强劲动能。返回搜狐,查看更多

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