2025年4月9日,由中國港灣工程有限責任公司投資建設的尼泊爾三金考拉水電站正式投入運營。項目位于尼泊爾中北部拉蘇瓦縣Sanjen河段,總裝機容量78兆瓦,配備3臺單機容量26兆瓦的沖擊式水輪發(fā)電機組,額定水頭達952米,最大水頭突破1015米,是全球為數(shù)不多的超高水頭電站之一。電站由中國電建集團成都勘測設計研究院負責全流程勘測設計,水電十一局承擔主體施工,核心設備全部采用中國自主技術(shù)標準。項目運營后,預計年均發(fā)電量3.12億千瓦時,可覆蓋尼泊爾首都加德滿都及周邊地區(qū)逾200萬居民用電需求,工業(yè)區(qū)停電時長預計縮短40%以上。
項目概況與技術(shù)參數(shù)
三金考拉水電站選址于尼泊爾中北部拉蘇瓦縣Sanjen河段,距離加德滿都直線65公里,公路里程約180公里。電站采用低壩長引水開發(fā)方式,正常蓄水位3391米,引水系統(tǒng)全長7.2公里,包含3條傾斜角度60°、長度超270米的壓力管道斜井,最大高差達240米。機組額定流量為每秒9.3立方米,設計年利用小時數(shù)4000小時,全生命周期發(fā)電量預計達93.6億千瓦時。電站核心設備均由中國企業(yè)自主研制:哈爾濱電機廠提供的水輪機轉(zhuǎn)輪采用抗空蝕特種不銹鋼材料,可在1000米以上水頭條件下保持年均運行效率92.5%;南瑞集團開發(fā)的智能監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)毫秒級頻率響應,并網(wǎng)穩(wěn)定性達99.99%;壓力管道采用780兆帕高強度鋼板,壁厚52毫米,耐壓能力較常規(guī)材料提升30%。
建設歷程與技術(shù)創(chuàng)新
項目建設歷時39個月,分為三個階段推進。2022年4月至2023年12月,施工團隊完成導流洞開挖、大壩基礎澆筑及引水隧洞掘進。面對高寒缺氧環(huán)境(海拔3400米)和地質(zhì)破碎帶挑戰(zhàn),團隊首創(chuàng)“反井鉆機+定向鉆進”斜井施工工藝,2號斜井導孔實現(xiàn)277米精準貫通,偏斜率控制在0.12%以內(nèi),較傳統(tǒng)爆破法效率提升3倍,成本降低45%。2024年1月至9月,完成壓力管道安裝、機組吊裝及控制系統(tǒng)調(diào)試。針對超高水頭帶來的空化效應,技術(shù)團隊優(yōu)化轉(zhuǎn)輪葉片型線,將空蝕系數(shù)從0.08降至0.05,延長大修周期至5年。2024年10月至2025年4月,通過72小時滿負荷試運行及電網(wǎng)兼容性測試。首臺機組(3#)于2024年9月14日一次性開機成功,振動幅度小于50微米,擺度值控制在80微米以內(nèi),均優(yōu)于IEC 60041標準要求。
經(jīng)濟社會效益與區(qū)域影響
三金考拉水電站的投運將顯著改善尼泊爾能源供需結(jié)構(gòu)。據(jù)尼泊爾電力局數(shù)據(jù),該國2024年峰值負荷達1800兆瓦,但實際可調(diào)度電源僅1200兆瓦,冬季缺電率高達25%。該項目提供的78兆瓦穩(wěn)定基荷電源,可使全國電力缺口縮減6.5%,加德滿都工業(yè)區(qū)日均停電時間從4.2小時壓縮至2.5小時。經(jīng)濟效益方面,電站執(zhí)行電價0.085美元/千瓦時,較尼泊爾現(xiàn)行柴油發(fā)電成本低62%,預計每年為當?shù)仄髽I(yè)節(jié)約電費支出2650萬美元。此外,項目建設期雇傭尼泊爾籍員工1280人,占總施工人數(shù)的58%,累計發(fā)放工資逾2300萬美元;運營期將提供60個固定崗位,屬地化用工率超80%。
中尼合作與戰(zhàn)略意義
三金考拉項目是中尼共建“一帶一路”的標志性工程,采用“投建營一體化”模式,總投資額2.3億美元,中方資本占比85%,特許運營期30年(含建設期)。項目實現(xiàn)三大突破:首次將中國水電行業(yè)標準(NB/T 35003-2015)應用于尼泊爾大型電站設計,覆蓋抗震設防、生態(tài)流量控制等23項關(guān)鍵技術(shù)指標;機電設備國產(chǎn)化率達92%,其中水輪機主軸鍛件、智能勵磁裝置等核心部件完全自主化;通過115千伏線路接入尼泊爾國家電網(wǎng),未來可與中尼跨境輸電通道互聯(lián),提升區(qū)域能源調(diào)配靈活性。中國駐尼泊爾大使館臨時代辦王欣在運營儀式上表示,該項目每年可替代燃煤發(fā)電9.6萬噸標準煤,減少二氧化碳排放25.3萬噸,助力尼泊爾實現(xiàn)2030年清潔能源占比90%的目標。
建設挑戰(zhàn)與應對策略
項目面臨高寒高海拔施工、復雜地質(zhì)條件和社區(qū)協(xié)調(diào)管理三大核心挑戰(zhàn)。作業(yè)區(qū)冬季最低溫度-25℃,混凝土澆筑采用預熱骨料+蓄熱養(yǎng)護工藝,將入倉溫度穩(wěn)定在10℃以上,28天抗壓強度達標率100%;引水隧洞穿越3條斷層破碎帶,運用超前地質(zhì)預報系統(tǒng)(TSP203)和微震監(jiān)測技術(shù),將塌方風險發(fā)生率從12%降至0.8%;項目影響區(qū)內(nèi)涉及4個村莊、327戶居民,通過修建8公里硬化道路、改建2所小學、鋪設12公里飲水管線等社會責任項目,實現(xiàn)零群體性事件。
運營數(shù)據(jù)與長期監(jiān)測
電站配備全生命周期智能運維系統(tǒng),包含1.2萬個監(jiān)測點,實時采集機組振動、繞組溫度、水壓脈動等127項參數(shù)。首年運營目標包括:機組可用率≥98%;廠用電率≤0.65%;自動發(fā)電控制(AGC)投入率100%;生態(tài)流量下泄合格率100%(枯水期≥2.5立方米/秒,豐水期≥5.8立方米/秒)。尼泊爾能源部已將其列為國家電網(wǎng)骨干電源點,預計2025年輸送電量占全國總發(fā)電量的4.7%,2026年全面達產(chǎn)后可提升至6.2%。
(數(shù)據(jù)來源于中國電建集團、尼泊爾電力局及項目承建方公開披露信息)