粤港澳大湾区首个变速抽水蓄能工程地下洞室群开挖完成

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2月3日，粤港澳大湾区首个变速抽水蓄能工程——广东肇庆浪江抽水蓄能电站总长超19公里的地下洞室群全面开挖完成，为大型国产变速抽水蓄能机组的工程应用创造有利条件。

抽水蓄能电站由上水库、下水库和输水发电系统组成，电力系统负荷低谷时利用输水发电系统将下水库的水抽至上水库储能，负荷高峰时利用该系统把上水库的水放到下水库发电。地下洞室群是输水发电系统的核心组成部分，为清洁水能和绿色电能的高效转换提供关键支撑。

与常规安装定速机组的抽蓄工程不同，肇庆浪江抽蓄电站作为我国能源领域首台（套）重大技术装备的依托工程，将安装首台国产300兆瓦级变速抽水蓄能机组成套设备，对地下洞室群的结构和性能也要求更高。以连接机组和变压器的通道“母线洞”为例，由于变速机组原理更加复杂，电气安装连线更多，原本一层的洞室需改变为两层，洞室体积也是常规机组洞室的2.5倍。

肇庆浪江抽蓄电站地下洞室群有功能各司其职的洞室32个，洞挖工程量和总长度分别达到137.5万立方米和19.1公里，具有布置密集、多洞并列、上下重叠、交叉交汇等施工难点。“为了统筹好洞室群开挖的安全、质量和进度，我们在施工过程中探索应用了一批新方案、新装备和新技术，形成我国抽水蓄能领域多个地下洞室机械化、智能化开挖的新场景，多项技术填补空白。”南方电网储能公司肇庆浪江抽蓄项目部总经理郑智表示。

新开挖完成的自流排水洞，是整个地下洞室群最长的施工洞，承担着电站排泄地下积水、保障厂房安全的重要功能。2025年2月，一款取名“肇庆一号”的全断面硬岩隧道掘进机始发进洞作业，实现这种代表世界最先进隧道施工水平的装备在粤港澳大湾区的首次应用。与在公路、地铁等领域应用的同类装备不同，重约220吨、长约52米的“肇庆一号”属抽水蓄能工程地下洞室的“定制款”，专门满足抽蓄工程小洞径、长距离、复杂地质条件的开挖需求。装备应用后，开挖的掘进效率达到传统人工钻爆法的3倍以上，大幅减少施工人数。“我们即将对完成施工的‘肇庆一号’进行拆解，运输至其他在建抽蓄工程‘更名组装上岗’，复制扩大机械化施工的经验实效。”南方电网储能公司肇庆浪江抽蓄项目部工程师黄鹤程告诉记者。

在2025年6月竣工的引水竖井开挖过程中，建设者们更是投入了匠心和巧思。作为电站上水库和地下厂房之间的垂直输水通道，该井高达536米，相当于180层居民楼的高度，为当时我国水电领域最深的大直径竖井。“我们创新将75米高的调压井与461米高的竖井同轴结合布置，采用国内首创的正反井结合法进行分段开挖支护，成套运用首次研发应用的机械化装备，综合效率较传统模式提高约60%。”南方电网储能公司肇庆浪江抽蓄项目部副总经理宿生介绍。目前，该井的施工实践已形成专利成果5项。

位于地下百米深处的厂房，是整个工程的“心脏”，将安装4台30万千瓦抽蓄机组。2024年7月，历经19个月的施工后，这座体积与108个标准游泳池相当的“巨型地宫”高质量开挖完成，推进工程建设进入机电安装阶段。“我们通过对爆破、支护、混凝土浇筑等关键流程的技术参数和作业指标进行严格管控，施工优良率高达96%，达到国内领先水平。”南方电网储能股份有限公司肇庆浪江抽蓄项目部工程管理专责张轩介绍。

春节临近，1500多名施工人员仍然在电站工地坚守奋斗，传出首台机组转子顺利吊装、全部机组结构混凝土浇筑完成等一个个“捷报”，项目建设“进度条”加快刷新。

据了解，肇庆浪江抽蓄电站总投资约86亿元，预计2026年底前首批机组投产，2027年上半年全面建成。“电站投产后，每年可消纳清洁能源21.6亿千瓦时，相当于98万居民用户一年的用电需求，将加快推动大湾区经济社会发展全面绿色转型。”郑智说。