2025年4月9日,河北靈壽抽水蓄能電站主體工程暨輸水發(fā)電系統(tǒng)工程正式開工建設(shè),標(biāo)志著這一國(guó)家能源局“十四五”重點(diǎn)實(shí)施項(xiàng)目進(jìn)入全面施工階段。項(xiàng)目總裝機(jī)容量140萬(wàn)千瓦,總投資100.05億元,安裝4臺(tái)單機(jī)容量35萬(wàn)千瓦可逆式水泵水輪機(jī)組,計(jì)劃2027年實(shí)現(xiàn)首臺(tái)機(jī)組并網(wǎng)發(fā)電,2028年全面投運(yùn)。電站建成后年發(fā)電量22.5億千瓦時(shí),年抽水電量約30.8億千瓦時(shí),將為河北電網(wǎng)提供調(diào)峰、填谷、調(diào)頻、調(diào)相及事故備用等核心功能,每年可減少二氧化碳排放35萬(wàn)噸,增加地方稅收約1.3億元。
工程定位與技術(shù)參數(shù)
河北靈壽抽水蓄能電站位于石家莊市靈壽縣寨頭鄉(xiāng)、陳莊鎮(zhèn)境內(nèi),距北京市、石家莊市直線距離分別為250公里、70公里。樞紐工程由上水庫(kù)、輸水系統(tǒng)、地下廠房及開關(guān)站、下水庫(kù)四部分組成,總占地面積約197.25公頃。上水庫(kù)正常蓄水位1000米,調(diào)節(jié)庫(kù)容1120萬(wàn)立方米;下水庫(kù)正常蓄水位369米,調(diào)節(jié)庫(kù)容928萬(wàn)立方米,兩庫(kù)額定水頭605米,距高比5.28,能量轉(zhuǎn)化效率設(shè)計(jì)值75%。輸水系統(tǒng)包含引水高壓管道、尾閘室、尾水調(diào)壓室及尾水隧洞,主廠房跨度26.5米,高度54.2米,采用全斷面鋼筋混凝土襯砌結(jié)構(gòu),襯砌厚度1.2米。電力接入方案采用2回500千伏線路接入河北南部電網(wǎng)主網(wǎng)架,線路總長(zhǎng)28公里,導(dǎo)線型號(hào)為JL/G3A-900/75鋼芯鋁絞線,最大輸送容量2400兆伏安。
施工突破與組織管理
項(xiàng)目于2025年4月5日完成地下廠房首次爆破施工,單次爆破開挖方量320立方米,鉆孔深度3.5米,炸藥單耗0.45千克/立方米,振動(dòng)速度控制在2.5厘米/秒以內(nèi),符合《爆破安全規(guī)程》(GB 6722-2014)要求。施工團(tuán)隊(duì)針對(duì)通風(fēng)兼安全洞、進(jìn)場(chǎng)交通洞等交叉作業(yè)面,實(shí)施四項(xiàng)核心舉措:
資源調(diào)配:投入管理人員228人、作業(yè)人員417人,配置TBM硬巖掘進(jìn)機(jī)、全液壓錨桿臺(tái)車等大型設(shè)備42臺(tái)套;
方案優(yōu)化:采用“先洞后墻”施工法,將地下廠房開挖分層由7層壓縮至5層,工期縮短18%;
工序銜接:建立BIM模型實(shí)時(shí)模擬施工進(jìn)度,實(shí)現(xiàn)爆破、出渣、支護(hù)等工序無(wú)縫銜接,單循環(huán)作業(yè)時(shí)間由24小時(shí)壓縮至18小時(shí);
質(zhì)量控制:應(yīng)用三維激光掃描技術(shù)檢測(cè)開挖輪廓面,半孔率≥90%,超挖量≤15厘米,巖面不平整度≤10厘米。
隧洞掘進(jìn)采用直徑9.53米硬巖隧道掘進(jìn)機(jī)(TBM),月進(jìn)尺達(dá)305米,較傳統(tǒng)鉆爆法效率提升38%。施工期間揭露斷層破碎帶3處,最大寬度2.8米,采用超前管棚支護(hù)(直徑108毫米,間距0.3米)結(jié)合雙液注漿(水灰比0.8:1)加固,注漿壓力3-5兆帕,滲透半徑達(dá)2.8米,巖芯采取率91.2%,巖石質(zhì)量指標(biāo)(RQD)平均82.4%。
生態(tài)保護(hù)與移民安置
項(xiàng)目嚴(yán)格執(zhí)行《河北省生態(tài)環(huán)境保護(hù)條例》,實(shí)施五大生態(tài)工程:
表土資源化利用:剝離表層土42萬(wàn)立方米,建設(shè)4處防塵網(wǎng)全覆蓋堆存場(chǎng),配套智能噴淋抑塵系統(tǒng),揚(yáng)塵濃度≤1.0毫克/立方米;
植被恢復(fù):布設(shè)三維植被網(wǎng)18萬(wàn)平方米,種植紫穗槐、狗牙根等耐旱植物,成活率≥95%;
水生態(tài)修復(fù):建設(shè)日處理能力1200立方米的廢水處理站,采用“高效沉淀+活性炭吸附”工藝,懸浮物去除率≥98%,化學(xué)需氧量(COD)≤50毫克/升;
噪聲控制:地下廠房安裝雙層隔音門(隔聲量35分貝),廠界噪聲晝間≤55分貝,夜間≤45分貝;
魚類保護(hù):增殖放流馬口魚、寬鰭鱲等土著魚苗45萬(wàn)尾/年。
征地移民涉及寨頭鄉(xiāng)女東莊村、漆油溝村等2個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)7個(gè)行政村,拆遷住宅面積3.2萬(wàn)平方米,補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)5800元/平方米,高于當(dāng)?shù)厣唐贩烤鶅r(jià)12%。移民安置區(qū)規(guī)劃建設(shè)聯(lián)排住宅82棟,配套衛(wèi)生室、文化活動(dòng)中心等設(shè)施,人均居住面積35平方米,綠化率≥40%,生活垃圾無(wú)害化處理率100%。
經(jīng)濟(jì)效益與電網(wǎng)調(diào)節(jié)能力
工程靜態(tài)投資78.6億元,動(dòng)態(tài)總投資100.05億元,其中機(jī)電設(shè)備及安裝工程占比34.6%(27.2億元),施工輔助工程占比22.1%(17.4億元)。經(jīng)濟(jì)評(píng)估顯示,在容量電價(jià)650元/千瓦·年、電量電價(jià)0.25元/千瓦時(shí)的政策下,項(xiàng)目全生命周期內(nèi)部收益率(IRR)達(dá)6.8%,投資回收期22年。電網(wǎng)調(diào)節(jié)方面,電站投運(yùn)后可提升河北電網(wǎng)調(diào)峰容量4.3%,平抑80萬(wàn)千瓦級(jí)功率波動(dòng)的時(shí)間縮短至15秒,7小時(shí)持續(xù)放電能力可滿足石家莊市全域(2024年最大負(fù)荷985萬(wàn)千瓦)1.2小時(shí)的電力需求。
技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量管控
國(guó)家能源局組織專家組對(duì)可行性研究報(bào)告進(jìn)行審查,確認(rèn)設(shè)計(jì)方案符合《抽水蓄能電站工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(NB/T 10072-2018)要求。施工質(zhì)量管控體系涵蓋三大核心環(huán)節(jié):
材料檢測(cè):鋼筋抗拉強(qiáng)度≥540兆帕,混凝土抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差≤3.5兆帕,壓力鋼管焊縫超聲波探傷一次合格率99.3%;
工藝標(biāo)準(zhǔn):地下廠房開挖采用光面爆破技術(shù),殘孔率≥90%,錨桿注漿飽滿度≥95%;
安全監(jiān)測(cè):布設(shè)收斂計(jì)、多點(diǎn)位移計(jì)等監(jiān)測(cè)設(shè)備236套,頂拱最大變形值7.3毫米,低于設(shè)計(jì)允許值12毫米。
(數(shù)據(jù)來(lái)源:河北省發(fā)展和改革委員會(huì)核準(zhǔn)文件、項(xiàng)目可行性研究報(bào)告及施工日志)