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“充电”冬奥 赋能“双碳”——中国电建设计施工世界最大抽水蓄能电站纪实
2021/12/30 15:25:28    新闻来源:中国电建

冰天雪地的燕山太行山沿线,一股带着无限希望的能量正涌向首都,涌向未来。12月30日,备受瞩目的世界装机规模最大的抽水蓄能电站——河北丰宁抽水蓄能电站首批2台机组正式投产发电,将为2022年北京冬季奥运会供应清洁电能。

电站总装机360万千瓦,12台机组全部投运后,一次连续满装机发电最长可达近11小时,具有强大的调峰储能作用,是华北地区唯一具有周调节性能的抽水蓄能电站,是实现京津及冀北电网构建以新能源为主体新型电力系统的关键所在,对于促进首都经济圈生态环境保护、助力实现“双碳”目标意义重大。

作为全球清洁低碳能源、水资源与环境建设领域的引领者,中国电力建设集团设计并承担了丰宁抽水蓄能电站的主要施工任务。开工8年来,面对条件苦、工期紧、任务重、标准高、难度大等重重挑战,中国电建北京院、水电三局、水电七局、水电十四局等单位发扬“自强不息 勇于超越”的电建精神,同心勠力,迎难克坚,确保各个节点目标安全、高效、优质实现,充分彰显了央企的担当作为。

筑牢红色堡垒 旗帜引领发展

当地每年11月至次年3月平均气温零下10几度,有效工期短;

地下厂房长414米,宽25米,高55米。主变洞长450.5米,宽21米,高22.5米。两个洞室的开挖体积相当于13个北京故宫太和殿;

钢管厂需要生产4万吨的引水压力钢管,相当于北京“鸟巢”体育场的用钢量;

上游地区前些年过渡放牧和砍伐,植被破坏严重,加之西山湾水库建成后,改变了下游河道天然情况下的水沙关系,使得丰宁水电站水库泥沙淤积严重;

新冠肺炎疫情发生以来,设备物资保障压力、人员健康管控压力双双陡增……

面对诸如此类的艰巨考验,多年来,中国电建是如何实现工程持续高质量推进的?建设者给出了答案:“传承红色基因,凝聚奋进力量,以高质量党建引领项目高质量建设。”

风雨兼程多磨砺,砥柱人间是此峰。中国电建各参建单位将党组织建在项目上,党旗插在工地上,党员冲在最前面。坚持“党委统筹、支部联动、互促共建”的工作模式,按照“工程项目建设到哪里、党建工作就延伸到哪里、党员先锋模范作用就发挥到哪里”的整体思路,推动党建与工程建设深度融合,将党支部的组织优势、政治优势转化为推动项目建设的强大动力。

中国电建各党支部积极与业主开展“同心圆·党旗红”大党建、“党建共建”活动,在施工区域推行“网格式一体化”管控模式、实施“区片制、架子队”管控手段,建立联合监督检查机制,实现对重点工作、关键节点的有效管控,做到齐抓共创。积极参加“六比六创”劳动竞赛,组织全体党员、团员在安全帽上张贴党徽团徽,设置党员示范岗、责任区,促进党员在重点任务中发挥先锋模范作用,营造“比学赶帮超”的工作氛围。

北京院成立电缆桥架及电缆敷设三维封闭设计突击队,常常深夜了团队成员还在讨论如何提高效率,优化设计,经过近一年的努力拼搏,保质保量地完成设计任务。三·七联合体围绕重要施工节点,开展“党建+安全”、“党建+质量”、“党建+一加二”等活动,全体党员主动“亮身份”、“亮承诺”。中国水电三局成立“党员服务队”,开展“学党史、抓落实、抢进度”活动、“筑牢堡垒保安全 党员身边创三无”活动、“防风险、除隐患、遏事故”主题党日活动。中国水电七局成立党员突击队、党员攻关小组,坚持举办“丰蓄大讲堂”知识讲座,开展党员季度之星评比、“抓整改,除积弊,转作风,为人民”主题党日活动,并荣获“2020年度承德市系列劳动竞赛和技能竞赛先进集体”荣誉称号。中国水电十四局组织广大党员参观尚海纪念林,传承塞罕坝精神。

初心不改,使命在焉,中国电建各党支部的高质量党建,为丰宁抽水蓄能电站高质量建设贡献了强大“红色生产力”。

坚持创新驱动 推进提质增效

“世界最大”的背后,是中国电建人的孜孜以求。在丰宁抽水蓄能电站,处处体现着科技的力量和创新的精神。中国电建充分发挥自主创新对项目建设的核心驱动作用,努力把创新成果转化为实际生产力。

中国电建北京院,创新设计理念,科学优化设计,让丰宁抽水蓄能电站成为了抽水蓄能行业的“百科全书”:具备SFC、背靠背、自启动等抽水蓄能电站所有的机组启动方式;多种当地材料坝坝型,首次在永久建筑物采用土工膜心墙坝;上、下水库进出水口,引、尾水调压室,尾闸洞等输水系统建筑物齐全;500兆帕、600兆帕、800兆帕的压力钢管型号齐全。

丰宁抽水蓄能电站二期工程装设2台采用自起动方式的300兆瓦交流励磁变速蓄能机组,这是国内首次采用交流励磁变速机组,具有划时代意义,将为中国电网后续中大型变速蓄能机组合理选点、设计、建设、调度等提供技术支撑。

下水库拦排沙系统布置设计,是丰宁抽水蓄能电站设计的关键技术问题。中国电建北京院通过设置拦沙坝将下水库分为蓄能专用下水库和拦沙库两部分。将拦沙库上游的一段天然”S“形河道就弯取直,设置导沙明渠,并与下游泄洪排沙洞组合,极大了增强了排沙能力。

电站的智能照明系统设计,首次将机场、体育场馆、轨道交通、人民大会堂、G20峰会、港珠澳大桥等场景的照明理念大规模应用至水电站照明设计,实现了庞大工程枢纽的地下、地面建筑物群照明系统的智能控制和运维,创造出智能运行、方便维护、节能、安全、舒适的光环境,大大提高了电站的运营管理效率。

中国水电三局出台《丰宁项目部科技工作奖励办法》,每年更新《丰宁项目部科技进步工作管理办法》、《丰宁项目部施工技术管理办法》,推动科技管理工作正规化、制度化。加强“四新”技术推广应用,发表实用新型专利共计成果13项,获得职工科技创新成果20项,10个部位获评引水标样板工程。

中国水电七局成立“岩锚梁开挖及混凝土QC小组”,通过缜密样架措施控制造孔孔向孔深、玻璃纤维锚杆替换软弱岩体、竖向预裂斜面光爆等措施的实施,实现了岩台开挖点、线、面满足规范要求及岩锚梁锚杆无损监测100%合格的喜人成绩,被业主定为同类工程岩锚梁开挖及混凝土建设标准样板。

“争做央企创新尖兵,助力能源科技强国”,这是三·七联合体管路预制厂外墙上的醒目标语,该厂是我国抽水蓄能行业首个高智能管路预制厂,引领着我国抽水蓄能行业的前沿科技。占地面积达3000多平方米的巨大厂房里,仅有五六名工作人员,然而繁忙的生产流水线上,管路规划、测量、打磨、切割、输出的各个环节井然有序,月产量高达1200至1500米,完全满足丰宁抽蓄一二期同时施工需求。如果采用过去的“现场预制+安装”模式,丰宁抽水蓄能电站这样的体量需要50多名管路作业人员。管路预制不但大幅提升了焊接质量,而且减少了现场配管工程量,大幅缩减了工期,同时现场焊接量的减少,也改善了地下洞室环境。

由于电站地处燕山山脉向内蒙古高原过渡带,受断层及裂隙切割影响,岩体呈碎裂结构,稳定性极差,在开挖过程中非常容易塌方,针对此问题,项目多次邀请在地下工程领域具有丰富经验的中国工程院院士马洪琪和各级专家到场把脉指导。中国水电十四局自上而下成立技术攻关团队,在开挖过程中首次使用树脂纤维锚杆,确保爆破后岩石的整体性,在总结国内类似工程施工经验的基础上,提出了“先灌浆、后锚索”等施工方案,采用“超前预报、超前支护、一炮一支护”的“两超一转序”的施工管理手段,严格落实“网格式一体化”管理模式,克服围岩不利条件,确保地下厂房开挖支护及混凝土浇筑顺利完成。

2018年8月31日,丰宁抽水蓄能电站6条上斜井全线贯通;2020年9月16日,电站一二期斜井压力钢管全部安装完成;2020年12月,电站1号、10号机组发电机层混凝土浇筑完成;2021年11月25日,电站1号、10号机组甩100%负荷试验圆满完成,试验过程安全可靠,各项试验数据、调节保证指标均满足设计及合同要求。

致力“双碳”工作 当好生态卫士

实现碳达峰、碳中和,是推动高质量发展的内在要求,丰宁抽水蓄能电站的建设正是贯彻新发展理念、做好“双碳”工作的重要实践。中国电建积极践行“两山”理念,以“让天更蓝、山更绿、水更清,让生活更美好”为己任,争当国家生态文明建设的主力军、排头兵。

对于抽蓄电站的另一核心区域——业主营地,中国电建北京院在设计时,以“前庭后苑”的中式传统格局配以极具草原特色的景观风格,将办公与生活、建筑与自然有机结合起来,天人合一、情境交融,成为电站员工归属感与幸福感的重要来源。北京院将原设计中部分道路明挖段改为隧洞段,累计节约用地150余亩;设计太阳能路灯250余盏,日节约电量1000余度;全封闭拌合楼8座,全部配备袋式除尘器,实现扬尘零排放。

在地下厂房施工中,施工单位多,工序交替进行,大量的施工废水加上地下硐室渗水,都汇集到厂房内。对此,三·七联合体在厂房最低处设置集水井,将各类废水汇到集水井里,经过处理后再用于生产,集水井内的沉淀物则由专人定期进行清理装袋,运至渣场集中掩埋。

中国水电三局将内燃煤锅炉全部改造成采用PLC集中控制的常压系统电锅炉,该系统对自动恒温、可控设备、仪表等进行自动调节,既满足了实际供暖需求,又将煤炭的使用量及二氧化硫、固体废弃物、毒性烟尘的排放量降低到了内燃煤锅炉的30%,且无需堆放燃煤,避免了对土壤的污染,安全、健康。

中国水电七局花费64万多元,购买生活污水处理设备,将办公楼、食堂、宿舍等室内污水处理达到《城市污水再生利用绿地灌溉水质》要求后,自流至集水池,经潜污泵提升后用于绿化用水。洞室内的施工废水经过处理后实现循环使用,确保洞内施工生产用水充足、环保。

中国水电十四局在混凝土拌和站建设过程中,充分考虑拌合站降尘设施配置,使用袋式除尘器取代脉冲除尘器,自动收集粉尘,引入大功率风机,确保洞内有进风、有出风,使空气加快循环,加快开挖过程的排烟;投入40万元建成全自动车辆冲洗设备;建立费油储存库,对危化品实行集中统一处理。

绿水逶迤去,青山相向开。丰宁抽水蓄能电站12台机组全部投运后,每年可消纳过剩电能88亿千瓦时,年发电量66.12亿千瓦时,可满足260万户家庭一年的用电,年节约标准煤48.08万吨,可减少碳排放120万吨,相当于造林24万余亩。

奉献央企爱心 推进乡村振兴

丰宁满族自治县曾是国家级贫困县,也是河北省10个深度贫困县之一,发展相对滞后,产业基础也较为薄弱。

在建设丰宁抽水蓄能电站的过程中,中国电建始终坚持以人民为中心的发展思想,把履行社会责任扛在肩上、放在心上、落实在行动上,切实发挥国企顶梁柱作用,为决战脱贫攻坚、决胜全面小康、推进乡村振兴贡献电建力量,持续推进“我为群众办实事”实践活动走深走实。

中国水电十四局积极响应应急管理部全国重点应急资源信息管理要求,投入设备、人员和资源,成立了以项目经理为队长的应急抢险队,作为河北省应急抢险队伍之一,纳入河北省救援力量统一调度,成为丰宁电站参建单位唯一的抢险救援队伍。此外,项目部还主动为永利医院200米道路进行了修复和硬化。2021年6月,在中国共产党百年华诞前夕,项目部47名符合献血条件的员工参加无偿献血公益活动,用实际行动传递社会正能量,为丰宁县中心血站献血18800毫升。

丰宁县西官营乡张太河沟村村民徐岭勇,以向北京供应蔬菜为生。然而,2020年初,随着新冠肺炎疫情的袭来,通往北京的道路被迫中断,迫在眉睫的巨额亏损让徐岭勇急出了一撮白头发。三·七联合体项目部获悉徐岭勇的境遇后,第一时间派出采购专员联系到徐岭勇,收购了圆茄子、尖椒、柿子椒、豆角各300斤,帮徐岭勇度过了难关。拿到货款的徐岭勇笑逐颜开,对采购员说:“以前我半夜就得起床赶200公里路去北京送菜,现在直接在家门口就把菜卖了,很感谢咱们电建的项目部啊!”记者采访中了解到,自2014年进场以来,中国水电三局、中国水电十四局每年都向周边村庄收购滞销的蔬菜、水果等农副产品,至今累计已达10余吨,切实为农民办了实事、好事。

心系疾苦声,枝叶总关情。在丰宁,中国电建积极落实精准扶贫政策,通过与四岔口乡政府签订劳务用工协议,热忱吸纳当地剩余劳动力。当地村民付金刚原属贫困群体,靠打零工过活,没有稳定的收入来源,有时连温饱都成问题。这样的生活,在他到中国电建丰宁项目工作后发生了转变。付金刚告诉记者:“跟着中国电建干活,我有了稳定的月工资,在丰宁这地儿来说不低了,孩子的学费也有了着落。希望我的孩子将来也能进入中国电建这样的大企业!”8年来,中国电建已累计为当地群众提供了司机、安保、后勤、技工等1000多个就业岗位,也带动了项目周边餐馆、超市、旅社、理发店、汽修厂等众多产业链的兴旺,每年拉动当地内需和消费上千万元,切实兑现了“建好一座电站,带动一方经济,造福一方百姓”的庄严承诺。

险山恶水何辞苦,为有初心壮志坚!丰宁抽水蓄能电站首批机组的成功投产发电,必将成为世界抽水蓄能电站建设史上的璀璨篇章,激励着中国电建建设者践行“建设清洁能源,营造绿色环境,服务智慧城市”的企业使命,为我国抽水蓄能行业发展再立新功!


党员先锋队、青年突击队组织除雪,确保现场生产第一时间恢复


水电三局水电七局联合体党员突击队组织“同心圆·党旗红”活动


建设环境友好型抽水蓄能电站典范


公司践行“两山”理念设计的业主营地


建设运行国内抽水蓄能行业首个高智能管路预制厂


组织开展植树活动,积极履行社会责任

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