“三最”电站蓄能苏南大地
来源：中国能源新闻网 时间：2024-09-25 11:58
韩冰 王威康
江苏，跨江滨海，湖泊众多，是中国经济最发达的省份之一。而东靠上海、西连安徽、南接浙江、北依长江的苏南，更是中国现代化程度最高的区域之一，是江苏最快的增长极。
9月23日，江苏社会经济发展再添新助力——位于苏南地区的国网新源江苏句容抽水蓄能电站（以下简称“句容电站”）首台机组投产发电，将进一步缓解江苏调峰压力、促进新能源消纳，服务国家长三角一体化发展战略。
上水库建设“平地起高楼”
金秋时节，广袤的苏南大地褪去了酷暑的炎热，清爽的风吹拂着山野，开阔的仑山湖畔，句容电站建设现场依旧火热——1号机组高速旋转发出绿色电力，其余5台机组的安装调试工作紧锣密鼓地进行。
句容电站被称为“三最”抽水蓄能电站——该电站拥有世界最高的抽水蓄能电站大坝、世界最高的沥青混凝土面板堆石坝、世界规模最大的库盆填筑工程。
为什么会有这“三最”？“抽水蓄能电站运行需要存在一定高度差的上、下水库，而江苏是我国地势最低的省份，平原面积占全省总面积的87%。要想在地势平坦的江苏建设抽水蓄能电站，需要我们‘平地起高楼’堆出一座上水库。”国网新源江苏句容抽水蓄能有限公司（以下简称“句容公司”）工程部副主任段玉昌解释道。
国网新源江苏句容抽水蓄能电站上水库。王威康摄
句容电站上水库依托原有山体，采用半挖半填方式筑坝而成。上水库大坝最大坝高182.3米，坝顶长810米，是世界最高的抽水蓄能电站大坝，也是世界最高的沥青混凝土面板堆石坝。上水库库盆、大坝的土石方填筑总量是一般抽水蓄能电站的6倍，达到近3000万立方米，相当于大约12座埃及胡夫金字塔的体积，其中库盆填筑量占了大约38%。
据段玉昌介绍，填筑高峰期，在相当于大约94个标准足球场大小、上下落差近300米的场地内，有超过300台（套）挖掘机、推土机、破碎机、振动碾等施工机械进行开挖与填筑，每日运输土石方超过3000车次。
为了保证高强度施工运输下的安全管控，句容公司梳理“挖、装、运”关键关节，优化施工管理，统筹规划，与监理、施工单位成立交叉作业协调小组，动态规划布置临时施工道路21条，将填筑仓面竖向区分为三个区域，横向分为三个高程，实现正常情况下各区域内车辆分区分流运输安全作业。
国网新源江苏句容抽水蓄能电站1号机组。
句容电站上水库填筑料源主要来自上水库库盆库岸开挖。料场每次爆破后，句容公司协同设计、监理、施工单位成立四方料源管理小组，对料源进行分类鉴定后运往上水库不同部位进行填筑，累计开展料源鉴定1200余次，料源开挖利用率达99%以上。同时，数字化大坝碾压实时监测系统、快速检测等多项技术的应用，保证了上水库的填筑质量。
鉴于上水库庞大的填筑量，句容公司对做好水库防渗工作尤为重视。该电站在国内抽水蓄能行业首次应用了热塑性聚烯烃（TPO）土工膜。相对于传统的高密度聚乙烯（HDPE）土工膜，TPO土工膜在拉伸、抗穿刺、抗撕裂、耐高低温、热熔焊接、施工、抗渗、耐久性能等方面具明显优势，为库盆防渗提供了利器。
2022年9月底，上水库大坝提前5个月填筑到顶，水库从2024年6月6日正式下闸蓄水。截至目前，句容电站上水库大坝最大沉降量约为坝高的0.27%，最大绝对水平位移量为86毫米，库盆渗流量为0.13升/秒，整体数据优秀。
地下厂房开挖先戴“防水斗笠”
如果用两个词来概括句容电站的地质条件，就是“碎”和“空”。
句容电站所在地岩溶（喀斯特）、断层、节理裂隙、薄层状泥质白云岩发育，且闪长玢岩脉分布广泛。该种岩石具有蚀变性，开挖出来后，在干湿循环环境下，玢岩1个月就能大部分自然崩解，强度迅速下降。这样的地质条件，显然对需要进行大量的下洞室开挖的抽水蓄能电站工程建设并不友好，那么，句容电站又是如何应对挑战的呢？
在句容公司工程部水工管理梁睿斌的带领下，笔者来到位于上下水库之间山体内的地下厂房。据梁睿斌介绍，地下厂房长246.5，宽27米，高57.55米，相当于20层楼高、170个标准游泳池体积，这里是电站能量转换的重要场所，也是整个电站发电运行的心脏部位。
“句容电站地下厂房有两个比较大的难点，一个是岩溶发育，厂房开挖中，在距离厂房上游边墙3~7米范围内，遇到5个隐伏溶洞，洞径长达3~11米。另一个是地下水非常丰富，尤其是暴雨之后涌水量很大。”据梁睿斌介绍道，高峰时洞室内涌水量达到了1260立方米/小时，给厂房的施工期安全、永久运行安全都带来较大威胁。
2023年11月，国网新源江苏句容抽水蓄能电站1号机组主进水阀吊装，该进水阀为横轴双面密封球阀，通径3.4米，重约270吨，是目前水电行业国产体积最大的球阀。
在开挖过程中，句容电站总结形成了“先行防渗、超前排水，科学论证支护设计及施工方案，应用监测及数值仿真分析成果优化设计指导施工，注重地质缺陷勘探及处理”等围岩变形综合控制技术。电站提前应用孔内电视成像、地震波CT等多种探测手段探明隐伏溶洞的分布并进行精确“排雷”处理，在地下厂房开挖前完成厂房顶拱帷幕灌浆为厂房整体戴上“防水斗笠”，为开挖创造有利环境。句容电站还设计了更为完善的排水系统，在5层廊道实现分层排水，厂房最大的应急排水能力达到4500立方米/小时。
针对开挖揭露的闪长玢岩易破碎等问题，句容电站构建全方位支护体系，采取刻槽+钢筋混凝土回填（或挂网喷砼）+锚杆（锚索）加强支护处理措施，建设者们用1000余根预应力锚索、6600余根预应力锚杆、25000余根水泥砂浆锚杆、300余根锚筋桩、230余吨钢拱肋，在山腹中构筑起一座坚固的地下宫殿。截至2024年8月，厂房顶拱最大变形6.29毫米，边墙最大变形27.19毫米，变形控制在同类地质条件工程中处于领先水平。
赋能乡村振兴助力“经济红”
句容市边城镇佴池村是句容市唯一的少数民族聚集村，距离句容电站只有不到10分钟车程。站在村口，就可远眺句容电站雄伟的上水库大坝。2022年，在句容公司的帮扶下，佴池村建设了土地面积85亩的特色农业种植基地，开展有机水稻种植、稻鳖综合种养、果蔬种植采摘、垂钓等。
最近几日，佴池村党支部书记、村委会主任张良时不时就要到特色农业种植基地里看一看。进入9月，之前露天培育的草莓秧苗陆续移栽到5个连栋大棚里，大棚里原本种植的圣女果也是长势喜人。
“我们村集体一年的收入大约100万元，去年农业基地就收了大约20万元，其中句容电站采购食材帮着消纳了5万元左右。电站帮助我们一个叫仇家边的自然村修建了户户通水泥路，为105户村民的出行提供了便利。从2019年开始，电站还对我们进行慈善捐助，每年年底集中慰问低收入人群，电站的帮助是立体全方位的。”张良说。
建好一座电站、改善一片环境、带动一方经济、造福一方百姓。句容公司与电站周边3个村子开展了文明结对共建，帮助共建村改善基础设施，提升村民收入，助力乡村振兴。经综合评估，句容电站工程建设过程中将拉动GDP增长164.27亿元，增加电工装备制造业产值36亿元，投运后每年直接创造利税约2.5亿元，在社会经济发展中发挥重要作用。
国网新源江苏句容抽水蓄能电站运行人员在现场开展调试工作。
句容电站的建成投运，还将为江苏电网提供更加安全可靠、灵活高效、绿色清洁的电力保障。江苏经济发达，据公开资料显示，江苏最高用电负荷连续8年超过1亿千瓦，今年夏天，江苏用电负荷更是连创历史新高。同时，江苏省内新能源发展迅速，2023年风电、太阳能新增装机1454.19万千瓦，电网急需配套建设调节电源。
句容电站距南京市60公里、镇江市30公里，地处江苏省负荷中心，安装6台22.5万千瓦可逆式水轮发电机组，总装机容量135万千瓦。电站投运后可以配合核电、风电、“西电东送”、特高压交流输电和大型煤电运行，双向、双倍调节能力达270万千瓦，发挥调峰、调频、调相、储能、系统备用和黑启动等功能，有效缓解地区负荷增长较快、电网供电压力大等问题，为江苏经济发展提供源源不断的绿色动力。
责任编辑：江蓬新
