【新闻】中国抽水蓄能电站工程建设主要质量分析出炉

2025-02-12

近日,我国抽水蓄能电站工程建设质量分析报告正式发布,该报告详细剖析了当前抽水蓄能电站工程建设中面临的主要质量问题,并基于详实的数据和先进的技术分析,提出了针对性的防控措施。抽水蓄能电站作为电力系统的平衡器、稳定器和调节器,在保障国家能源安全、推动绿色低碳转型中发挥着举足轻重的作用。然而,随着建设规模的不断扩大,复杂的地质条件、多样的工程技术以及建设主体能力的不足等问题日益凸显,对抽水蓄能电站工程建设的质量安全提出了严峻挑战。

一、抽水蓄能电站工程建设概况

抽水蓄能电站利用电力系统低谷时的多余电能,通过水泵将水从低处抽到高处储存,当电力系统需要额外电能时,再放水发电。这种电站具有调峰、调频、调相、储能、系统备用、黑启动等多重功能,是当前技术最成熟、经济性最优、最具大规模开发条件的电力系统绿色低碳清洁灵活调节电源。

近年来,我国抽水蓄能电站工程建设进入大规模建设阶段。据统计,“十四五”期间已核准抽水蓄能项目装机容量合计9399.1万千瓦。截至2023年一季度末,“十四五”期间计划核准项目中,已完成预可行性研究阶段工作的抽水蓄能电站规划装机容量超2.2亿千瓦。2023年第二季度,有71个抽水蓄能电站项目更新了动态,规模超92.01GW,包含预可行性研究报告审查、签约、开工等动态,项目规模普遍在1200MW-2400MW。这些电站分布于新疆、广东、湖南、甘肃、广西、陕西、内蒙古、辽宁、吉林、湖北、河北、四川、黑龙江、福建等24个省(自治区)。

二、主要质量问题及成因分析

(一)渗漏偏大

渗漏偏大是抽水蓄能电站工程建设中常见的质量问题之一,主要表现为大坝、库盆、输水系统渗漏量超出设计允许标准。据分析,这一问题的主要成因在于勘察质量不到位,防渗体系设计和施工质量存在缺陷。例如,某抽水蓄能电站在建设过程中出现了上水库渗漏和输水系统异常渗漏,导致电站运行效率降低,维护成本增加。

(二)变形偏大

变形偏大是另一个值得关注的质量问题,主要表现为大坝沉降变形、边坡和隧洞围岩变形异常。这一问题的成因较为复杂,涉及填筑质量、预沉降期控制、支护设计以及施工质量控制等多个方面。填筑质量和预沉降期控制不严会导致大坝沉降变形;支护设计不符合实际,施工质量控制不到位则可能引发边坡和隧洞围岩变形异常。这些问题不仅影响电站的安全运行,还可能对周边环境造成不良影响。

(三)结构破损

结构破损主要表现为混凝土防渗面板和趾板、隧洞衬砌裂缝密集分布。这一问题主要由原材料、混凝土配合比、施工工艺等温控防裂措施不周全所致。例如,某抽水蓄能电站在建设过程中出现了隧洞衬砌裂缝,经过分析发现,裂缝的产生与混凝土配合比不当、施工工艺不规范等因素密切相关。这些裂缝不仅降低了电站的结构安全性,还可能引发渗漏等次生灾害。

(四)洪水破坏

洪水破坏是抽水蓄能电站工程建设中不容忽视的质量问题之一。这一问题主要表现为土石坝施工期洪水进入坝体内部,造成填筑料冲蚀和防渗结构破坏。其成因在于对施工期洪水估计不足,应对措施不当。例如,某抽水蓄能电站在建设过程中遭遇了特大洪水,由于对施工期洪水估计不足,未能及时采取有效的应对措施,导致坝体内部填筑料被冲蚀,防渗结构受损严重。

(五)设备故障

设备故障主要表现为闸门漏水、启闭机设备缺陷、机电设备故障频发等。这一问题的成因在于设备设计不合理、制造工艺差、安装质量控制不严等。设备故障不仅影响电站的正常运行,还可能引发安全事故。例如,某抽水蓄能电站在投运初期就出现了闸门漏水、启闭机设备缺陷等问题,导致电站无法满负荷运行,严重影响了电站的经济效益和社会效益。

三、防控措施及实施效果

针对上述质量问题,我国抽水蓄能电站工程建设领域已经采取了一系列有效的防控措施,并取得了显著成效。

(一)加强前期勘察设计工作管理

为提升抽水蓄能电站工程建设质量,我国高度重视前期勘察设计工作。通过加强勘察质量监管,确保勘察数据准确可靠;同时,严格关键部位设计质量,确保设计方案科学合理。此外,还加强了对勘察设计单位的资质管理,提高了勘察设计工作的整体水平。

(二)优化结构设计及混凝土配合比

针对结构破损问题,我国抽水蓄能电站工程建设领域积极优化结构设计,采用先进的混凝土配合比技术,提高混凝土的抗裂性能。同时,加强衬砌回填灌浆和防渗固结灌浆质量控制,确保结构安全稳定。这些措施的实施有效降低了结构破损的发生率,提高了电站的结构安全性。

(三)统筹做好排水工作,防范雨洪冲刷破坏

为防范洪水破坏,我国抽水蓄能电站工程建设领域统筹做好库盆、岸坡、基坑和坝体排水工作,设计系统截排水措施。通过加强排水设施的建设和维护,确保排水系统畅通无阻;同时,密切关注气象信息,提前做好防洪准备工作。这些措施的实施有效降低了洪水对抽水蓄能电站的破坏风险。

(四)采用成熟可靠的设备,加强设备制造监督和安装质量管控

针对设备故障问题,我国抽水蓄能电站工程建设领域积极采用成熟可靠的设备,并加强设备制造监督和安装质量管控。通过加强对设备制造商的资质审核和产品质量检验,确保设备质量符合标准要求;同时,加强对设备安装过程的监管和质量控制,确保设备安装质量可靠。这些措施的实施有效降低了设备故障的发生率,提高了电站的运行可靠性。

四、典型案例分析

以我国某抽水蓄能电站为例,该电站在建设过程中出现了上水库渗漏、输水系统异常渗漏、下水库大坝沉降变形偏大、投运初期设备故障频繁等问题。针对这些问题,电站建设单位积极采取措施进行整改和修复。通过加强渗漏部位的监测和治理,优化防渗体系设计;同时,加强大坝沉降变形的监测和预警机制建设,及时调整施工方案和支护设计。此外,还加强了对设备的维护和保养工作,提高了设备的运行可靠性。经过一系列整改和修复措施的实施,该抽水蓄能电站的运行状况得到了显著改善,渗漏量、变形量等指标均达到了设计要求。

五、总结与建议

我国抽水蓄能电站工程建设面临复杂的地质条件和多样的工程技术挑战,容易出现渗漏、变形、结构破损、洪水破坏、设备故障等质量问题。这些问题不仅影响工程的安全和效益,还可能对投资和进度造成重大影响。通过系统总结和分析这些问题及其成因,并采取针对性的防控措施,可以有效降低质量问题的发生概率,提升工程质量的可靠性。

为确保抽水蓄能电站工程建设质量,建议进一步加强对勘察、设计、施工、监理等各个环节的监管力度;同时,加强技术研发和创新力度,提高工程建设的技术水平和整体质量。此外,还应加强人才培养和引进工作,提高工程建设领域的人才素质和创新能力。通过这些措施的实施,可以推动我国抽水蓄能电站工程的高质量发展,为保障国家能源安全、推动绿色低碳转型作出更大贡献。

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