大国工程:绿电澎湃推动黄河流域高质量发展
玛尔挡水电站全面投产发电,标志着“水风光蓄”一体化清洁能源大基地建设进入新阶段
摘要:黄河干流海拔最高、装机最大水电站五台机组全部并网发电,标志着黄河上游青海段首个千万千瓦级“水风光蓄”多能互补全清洁能源一体化项目的核心工程全部建成。
中国发展改革报社记者 王健生
大河奔涌,澎湃万里。
2024年12月31日,在中国水电事业建设史上,注定是一个值得铭记的日子。当天上午11点,国家能源集团青海玛尔挡水电站2号机组顺利实现并网发电。至此,黄河干流海拔最高、装机最大水电站五台机组全部并网发电,标志着黄河上游青海段首个千万千瓦级“水风光蓄”多能互补全清洁能源一体化项目的核心工程全部建成。滔滔黄河之水被转化成源源不断的绿色清洁能源,为发展注入了新的动能。
玛尔挡水电站位于青海省果洛藏族自治州玛沁县拉加镇上游约5000米的黄河干流上,所处地区平均海拔3300米,总装机容量232万千瓦,是国家实施“西电东送”和“青电入豫”的骨干电源点之一。据测算,玛尔挡水电站全部投产后,平均发电量可达73.04亿千瓦时,可满足182.5万个年用电量为4000千瓦时的家庭用电需求,有效缓解中部地区大城市用电需求。同时,对青海省打造清洁能源产业高地、构建国家绿色低碳安全高效能源体系和新时代西部大开发战略实施具有重要意义。
转型 让可再生能源逐步告别“看天吃饭”
清洁能源是实现双碳目标的关键。国家能源集团玛尔挡水电站总经理陈玉林接受记者采访时表示,作为“水风光蓄”一体化清洁能源大基地的核心工程,玛尔挡水电站全部机组建成投产标志着大基地建设进入新的阶段。
在青海等风光资源富集地区,新能源开发利用主要依赖风电、光伏项目,但这类可再生能源具有“看天吃饭”的特性,夜间无光、极热无风时,还需要其他能源及时“顶上”,确保电力可靠稳定供应。
青海玛尔挡水电站副总经理王恩重告诉记者,以玛尔挡水电站作为“主心骨”的“水风光蓄”一体化基地,将结合高精度数值的天气预报、黄河上游区域水情、水电光伏机组数据等,研究各类能源供应最佳组合,比如在光照强时多用光伏发电,夜间主要依赖水力发电等,共同保障清洁能源供得上、用得好。
同时,玛尔挡水电站在国内首次采用大型水轮机组长时调相与动态调控关键技术,用压缩空气强制压低尾水管中的水位,使得转轮完全脱离尾水并在空气中旋转,以减少调相运行方式下的有功损耗,提升发电效率。在枯水期电力供应能力较弱时,还可以借助大电网进行调节,比如借助各类储能,高峰时充电、低谷时放电,起到平衡电力供应的作用。
当前,探索使用水能、风能、光能和抽水蓄能实现多种能源相互补充发电,成为破解新能源高比例运行的关键技术,玛尔挡水电站建设具有示范作用。
从治理黄河到开发保护,股股奔流转化出澎湃绿电,照亮万家灯火,产生的清洁能源正成为推动黄河流域绿色发展的重要力量。
记者了解到,国家能源集团青海公司将以玛尔挡水电站为依托,发挥周边新能源资源优势,将水能、风能和光能进行“多能互补”。通过多种能源的互补开发,全力打造玛尔挡“水风光蓄”千万千瓦级全清洁能源一体化基地。
未来,伴随玛尔挡“水风光蓄”千万千瓦级全清洁能源一体化基地落成,“水风光蓄储”及光热等能源有序开发利用,“西电东送”将有效缓解大城市用电需求,同时将对促进青海省新能源规模化开发应用,打造黄河上游清洁能源基地提供有力支撑。
玛尔挡水电站的投产,将极大地带动当地经济发展。它将成为青海省重要的清洁能源输出地,为当地的能源产业和经济发展注入新的活力。同时,水电站的建设和运营也将带动相关产业的发展,为当地创造更多的就业机会和经济效益。
创新 让一个个工程建设“难题”变为“奇迹”
玛尔挡水电站的建设历程,是一部艰苦奋斗、攻坚克难的壮丽史诗。在这段历程中,5000多名建设者用智慧和汗水,将一座座高山峡谷变成了现代化超级工程,将黄河上游的丰富水能资源转化为了源源不断的绿色电能。而这一切的背后,离不开技术创新的有力支撑。
回首三年多的建设历程,广大职工战高寒、斗缺氧。特别是2021年至2023年的三个冬季里,低温、冻土、严寒,每一个困难都足以让工程陷入停滞。建设者不断创新技术,让一个个工程建设中的“难题”变为“奇迹”,让工程建设中的一个个“不可能”变成“一定能”。
记者在现场了解到,机组厂房地下距大坝顶部167.8米,由30多个洞室群组成,25层楼高,总面积可容纳32架C919国产大飞机。配套的750千伏超高压云杉变电站也是国内海拔最高的超高压变电站。
地下厂房有水电站的关键部件——发电机组,就像是水电站的心脏一样,在水轮机的带动下发出源源不断的电能。
在这里,一排排闪烁着指示灯的屏柜映入眼帘,格外醒目。这是国家能源集团科环智深公司自主自主研发的智能分散控制系统(iDCS)平台,通过它,水电站的运行数据得以精准收集并传输至运行室的电脑屏幕上,电站运行状态一览无遗。
智深公司首席科学家田雨聪告诉记者,这一系统实现了平台软件、关键芯片和操作系统的100%国产化,以及核心知识产权的100%自主化。这一突破解决了传统水电站采用进口 PLC 所面临的“卡脖子”问题。
该系统从2021年完成研制以来,已在国家能源集团、中国大唐、中核集团等能源集团下属35个电站成功推广建设,为新型电力系统和数智能源基地建设提供了关键技术支撑、起到了示范引领作用。
玛尔挡水电站施工区海拔3300米,冬季最低气温可达零下30摄氏度,含氧量只有平原地区的60%,是典型的高寒高海拔地区。高寒缺氧导致人员、设备降效严重,为将自然环境对工程建设的影响降到最低,给作业面“搭棚子”、给混凝土“盖被子”,不断加大冬季施工投入措施。
为确保按期实现首台机组投产发电目标,玛尔挡水电站24小时不间断施工,全力推进电站工程建设,创造了“提前40天将5台机组座环蜗壳及以下埋件全部安装完成”“挤压边墙建设速度为全球同类型工程领先水平”“岩锚梁浇筑质量达国内一流水平”“5号机组尾水肘管安装创高海拔工期新纪录”“电站面板混凝土提前60天全部浇筑完成”“机组安装工程创高海拔工期新纪录”等优异成绩,实现了中国水电行业罕见的“一年五投”速度。
玛尔挡水电站这项大工程的实践,是高海拔水电施工技术的创新之举。黄河之上,建设者紧密拥抱数字化、智能化技术,传统水电焕发新的活力,为能源项目建设带来新的变革,不断为大国能源供应和安全积蕴动能。
绿色 让“生态稳压器”泽被高原
“绿色”是玛尔挡水电站建设中最亮丽的“底色”。
黄河流域是中国重要的生态屏障和重要的经济地带,这里既是世界上高海拔地区生物多样性最为丰富的地区之一,又是中国重要的水利资源宝库。该流域水电站的建设,不仅事关黄河流域的高质量发展,更直接影响着中国“双碳”目标的实现。
拉加镇位于三江源国家级自然保护区内,这里有着丰富的资源,也守护着最脆弱的生态。自国家能源集团接管玛尔挡水电站建设的第一天起,玛尔挡水电站就肩负着为国家能源结构调整和绿色发展做出贡献的历史使命。
建设者将生态与发展并重,守护着黄河的绿色梦想。据了解,玛尔挡水电站建成投产,每年可节约标准煤约220万吨,减少排放二氧化碳约816万吨,减少二氧化硫排放量约3.04万吨。
水电站不仅是一座清洁能源工厂,大坝蓄水所形成的水库还是一台“生态稳压器”。蓄水可显著增加库区的湿度和降水,形成新的湿地生态系统,能有效稳定区域生态环境,改善三江源保护区内的各种水生生物、两栖动物和涉水鸟类的生存环境。
玛尔挡水电站从规划到运营,每一步都深深刻下了生态保护的烙印。
在水电站建设中,玛尔挡公司采取“边施工、边恢复”措施,投入资金1.5亿元,补植移栽青海云杉、祁连圆柏58000多株,转运渣料160多万立方米,复绿250多亩,实现了施工区域生态修复和植被恢复指数达到100%以上。
给鱼儿修“电梯”,在玛尔挡可不是天方夜谭,这两套升鱼装置就安装在大坝底端,鱼儿们“坐电梯”升上来后会通过遛鱼槽进入分拣室,最后被专门的运鱼车送到上游的保护区放流。大坝旁专门建设了鱼类增殖放流站,能有效补偿黄河流域珍稀鱼种数量,保持黄河流域水生生物的平衡。自2023年9月开展珍贵鱼类增殖放流活动以来,共培育有拟鲶高原鳅、黄河裸裂尻鱼等5种珍稀鱼种,经过人工孵化和育种后再放流回归自然。截至12月底,玛尔挡公司已放流各类鱼种31万尾。
玛尔挡水电站不仅是我国经济社会高质量发展的生动注脚,更谱写了人与自然和谐共生的江河篇章。
责任编辑:王健生