2022年12月29日,全球最大的混合式抽水蓄能項目——國投集團雅礱江水電兩河口混合式抽水蓄能項目正式開工建設。四川省委副書記、省長黃強宣布開工。人民日報、新華社、中國政府網、央視新聞頻道、財經頻道、中文國際頻道、央廣網、中國新聞網、中國能源報、環球時報、澎湃新聞、封面新聞、新京報、四川日報、四川電視臺、川觀新聞等媒體全天候進行報道。
兩河口混蓄項目是雅礱江流域水電開發有限公司在雅礱江中游開發建設的梯級混合式抽水蓄能項目,是全球最大的混合式抽水蓄能項目。是全國大型清潔能源基地中首個開工的混蓄項目,也是我國海拔最高的大型抽水蓄能項目。
兩河口混蓄電站場址海拔3000米,擬安裝4臺30萬千瓦可逆式機組,加上已建成的兩河口水電站,300萬千瓦裝機作為常規機組,總裝機達420萬千瓦。
國投董事長、黨組書記付剛峰表示,雅礱江流域清潔能源基地規模大、資源條件優越,對國投高質量落實黨中央“碳達峰、碳中和”目標,保障國家能源安全、促進經濟社會發展具有重要作用。國投集團將堅持發展和安全并舉,積極發揮國有資本對綠色低碳經濟領域的戰略支撐作用,按照“統一規劃、分步實施、先期示范”原則,流域化、集約化、規?;?、科學化推動雅礱江流域水風光一體化基地建設,全力推進雅礱江全流域清潔能源開發,為我國經濟社會全面綠色轉型奉獻更多的清潔能源,為實現“雙碳”目標提供有力保障。
付剛峰表示,在推進雅礱江流域清潔能源開發的過程中,國投集團將堅持負責任投資,最大限度地創造經濟、社會、環境綜合價值,以投資創造更美好的未來。繼續發揮好大工程對地方經濟、社會發展的拉動作用,將民族地區的自然資源優勢轉化為可持續發展的經濟優勢,使民族地區既守得住綠水青山,又留得住金山銀山,接續推進民族地區脫貧攻堅與鄉村振興有機銜接,為全面建成社會主義現代化國家貢獻力量。
央視新聞頻道、財經頻道、中文國際頻道等對兩河口混蓄項目進行了報道,國投董事、總經理、黨組副書記王海波接受央視新聞采訪,介紹兩河口混蓄電站巨型“充電寶”有關情況。
雅礱江水電董事長、黨委書記祁寧春表示,兩河口混蓄項目開工建設是雅礱江水電貫徹黨的二十大關于能源安全決策部署,堅持系統觀念,助推新型電力系統加快建設,為國家綠色轉型發展提供更多清潔能源支撐的重要舉措。兩河口混蓄電站將實現全球最大規模的“水風光蓄互補開發”,對促進新能源消納,建設“清潔低碳 安全高效”能源體系具有重要的探索價值和示范效應。
兩河口混合式抽水蓄能項目位于四川省甘孜州雅江縣,依托四川省內最大的水庫——兩河口水電站水庫為上庫,下游銜接梯級水電站牙根一級水電站水庫為下庫,擴建可逆式機組,形成兩河口混合式抽水蓄能電站。
兩河口混蓄項目是四川省首個抽水蓄能項目,其開工建設,在四川電力發展史上具有里程碑意義;對保障國家能源安全,推動綠色低碳發展,提升四川省電力供應保障能力具有重要意義;為成渝地區雙城經濟圈建設和四川經濟社會高質量發展提供更加有力的支撐;對優化電網電源結構,帶動清潔能源大規模集中開發,助力建立堅強互補互濟電網,構建“清潔低碳、安全高效”的能源體系,實現“雙碳”目標具有示范引領作用。
雅礱江兩河口混蓄電站與兩河口水電站位置
助力打造世界最大綠色清潔可再生能源基地 服務國家“雙碳”目標
據初步測算,兩河口周邊新能源富集,風能、光伏資源規模超過2000萬千瓦。但風光等新能源發電具有間歇性、波動性和隨機性。具有多年調節能力的兩河口水電站可為350萬千瓦左右的風光等新能源提供調節。憑借抽蓄電站獨特的抽水、發電能力,裝機120萬千瓦的兩河口混蓄電站,能夠進一步與周邊風電、光伏電站的發電特性互補,配套消納相當于自身裝機規模3倍的新能源。通過水風光蓄一體化開發,兩河口混蓄電站和兩河口水電站能將700萬千瓦左右隨機波動的風電和光伏發電調整為平滑、穩定的優質電源。利用已有水電外送通道實現綠色清潔可再生能源打捆送出和跨區域消納,帶動和促進雅礱江流域水風光清潔能源協同集中開發。
雅礱江兩河口水電站
兩河口混蓄電站的開工建設,為構建以兩河口水電站為中心的水風光蓄互補綠色清潔可再生能源示范基地奠定了基礎,對水風光蓄一體化綜合開發具有示范效應,為我國構建以新能源為主體的新型電力系統作出積極探索,形成可借鑒、可復制、可參考的模式。
以兩河口水電站為中心的水風光蓄互補綠色清潔可再生能源示范基地示意圖
雅礱江兩河口水電站水庫
為助力實現我國“碳達峰、碳中和”目標,由國投集團和四川省投資集團有限責任公司共同出資,國投集團控股的雅礱江流域水電開發有限公司,在國家授權全面負責雅礱江梯級水電站的建設和管理的基礎上,提出流域水能資源、新能源及抽水蓄能開發兩個“四階段”戰略,積極探索水風光蓄互補開發模式,全力推進雅礱江流域清潔能源基地建設。
雅礱江流域清潔能源基地納入國家“十四五”規劃以來,全球最大的水光互補電站——柯拉光伏電站、國家首批大型風電光伏基地項目——臘巴山風電等一批新能源項目開工建設,雅礱江水電加快推進流域水風光資源協同開發,不斷取得新進展,基地建設從規劃逐步變為現實。
作為四川省內最大的發電企業,雅礱江水電綠色清潔能源已投產裝機近2000萬千瓦在建電站裝機近600萬千瓦。雅礱江流域水風光一體化基地全部建成后每年可貢獻清潔電能超2800億千瓦時。相當于每年減少標準煤消耗約8500萬噸,減排二氧化碳約2.3億噸。
憑借強大的蓄能和調節能力賦能電力保供、電源結構優化
抽水蓄能是目前最常用的大規模儲能技術,主要用于電力系統調峰填谷、調頻調相和緊急事故備用等,具有技術成熟、效率高、容量大、儲能周期不受限制等優點。
兩河口混合式抽水蓄能項目示意圖
混合式抽水蓄能電站是兼具抽水蓄能和徑流發電功能的水電站,電站上水庫有充足的天然徑流補給,既利用天然徑流承擔常規發電和水能綜合利用等任務,又可增加調峰填谷、事故備用等任務。相較于常規抽水蓄能電站,由于混合式抽水蓄能電站上水庫利用現有水庫,其具有工程投資小、水庫淹沒損失小、無移民安置、環境影響小、建設周期短等優勢,其經濟性和市場競爭力更好。
兩河口混蓄電站抽水、發電“雙向調節”、“雙倍調峰容量”示意圖
兩河口混蓄電站是四川省“十四五”加快推進的重點項目。兩河口混蓄電站建成后,具有抽水、發電“雙向調節”作用,也就是對電網的調峰、填谷,電力缺口由發電調峰補充,電力富余則抽水填谷吸收。
具體來說,就是在新能源發電不足、電力短缺時,通過發電的方式為電網補充電力,把儲備的水能轉換為電能,即調峰;在新能源大發、電力充裕時,通過抽水的方式吸納電網富余電力,把相應的電能儲備成水能,即填谷。通過發揮抽水、發電“雙倍調峰容量”優勢,兩河口混蓄電站可有效緩解電網高峰供給和低谷清潔能源消納壓力。
隨著以新能源為主體的新型電力系統建設不斷推進,電網控制將更為復雜,風險防控要求更高。兩河口混蓄可憑借快速啟停、快速功率調節特性,隨時響應突發調節需求,承擔系統緊急備用功能,提升電網韌性及安全水平,并助力電力系統更好地適應因風電、光伏的隨機性、波動性造成的系統頻率波動,有效緩解光伏早晚高峰出力陡增陡降造成的快速調節問題。兩河口混蓄電站機組運行靈活,負荷跟蹤能力強,是電力系統中理想的調頻、調相電源,可有效提高四川省電力保供能力,優化四川電網電源布局,助力解決電網迎峰度夏、迎峰度冬等考驗。
破解世界難題 推動重大裝備設計制造創新發展
兩河口混蓄電站的上庫——兩河口水庫水位消落深度大,水頭變幅達到80米,電站最大揚程270.3米,最小水頭176米,水泵水輪機最大揚程與最小水頭的比值(K 值)為 1.53。水頭變幅大,會導致低水頭工況機組壓力脈動幅值變大,機組穩定性變差。K值越大,水泵水輪機在低水頭工況時就越難保證穩定性能,機組設計、制造難度越高。
雅礱江兩河口水電站和牙根一級水電站位置示意圖
目前,在該水頭段國內已投運或在建的抽水蓄能電站混流式水泵水輪機的K值均未超過1.3,國外一般不超過1.48。因此,國內外尚無可借鑒的成熟項目經驗,兩河口混蓄電站機組選型設計難度為世界之最。
為保證兩河口混蓄項目機組選型方案安全可靠、經濟可行,雅礱江水電聯合設計院、設備制造廠以及國內頂尖專家開展研究論證,努力突破技術限制,積極開展技術最先進,性能更穩定的定速寬幅抽水蓄能機組研發,使機組穩定運行實現最大水頭范圍覆蓋,進一步推進世界抽蓄機組技術發展。
兩河口混蓄電站超寬水頭變幅大容量抽水蓄能機組技術示意圖
兩河口混蓄電站超寬水頭變幅大容量抽水蓄能機組技術路線的選擇以及后續機組的成功研發應用,將實現我國首臺(套)超寬水頭變幅大容量抽蓄機組技術落地,創造新的行業紀錄。同時,也將節約兩河口混蓄項目工程造價3.5億元,有效提升機組運維經濟性,為其他寬變幅抽水蓄能電站提供借鑒方案,進一步推進我國抽水蓄能機組技術發展。
創新開展全過程一體化管理 打造標志性工程
兩河口混蓄電站作為四川省第一個大型抽水蓄能電站,如何與水電項目及新能源項目更好的匹配,充分發揮效力,面臨的難題亟需國內頂尖技術咨詢單位和專家團隊攻關。雅礱江水電勇于創新,通過打造工程項目從可行性研究階段到工程竣工驗收全過程技術咨詢、經濟咨詢和施工監理“一體化”管理,為兩河口混蓄電站勘測、設計、施工、竣工驗收等階段工作保駕護航。通過公開招標優選,選擇了國內技術實力強勁,我國第一個實施抽水蓄能項目的勘察設計,也是承擔世界最大抽水蓄能電站勘察設計的單位承擔全過程技術咨詢、經濟咨詢和監理服務工作,極大的保障了項目的技術經濟先進性和可靠性。
全過程技術咨詢和經濟咨詢服務能有效解決工程建設過程中難題,減少工程建設中的現場投入和管理投入。通過全過程咨詢可以有效實現項目建設單位和參建各方的緊密聯系,實現工程全方位科學管控,提高工程建設質量和投資效益,對工程項目高質高效完成具有重要意義。
持續助力民族地區 經濟社會高質量發展和鄉村振興
兩河口混蓄項目開工建設將有力帶動當地建材、交通、運輸等相關產業快速發展
雅礱江水電認真貫徹落實黨中央關于鞏固拓展脫貧攻堅成果與鄉村振興有效銜接的重要舉措,在兩河口等大型水電項目開發的基礎上,進一步帶動抽水蓄能和新能源的一體化開發,通過項目、產業、經濟的“點”“線”“面”協同發力,推動資源優勢向經濟優勢的轉變。
兩河口混蓄項目開工建設,將使民族地區財政收入得到顯著增長,有力帶動當地建材、交通、運輸等相關產業快速發展。進一步提高當地第二、三產業在地區生產總值中的比重,形成重要的經濟輻射點。兩河口混蓄項目總投資約85億元,每年帶動就業約3000人,投產發電后每年還可繼續貢獻稅費超1.3億元,持續推動地方經濟社會發展和鄉村振興戰略實施。