2021年6月30日,我國(guó)首個(gè)采用設(shè)計(jì)施工總承包(EPC)模式建設(shè)的百萬(wàn)千瓦級(jí)大型水電站——雅礱江楊房溝水電站首臺(tái)37.5萬(wàn)千瓦機(jī)組并網(wǎng)發(fā)電。楊房溝水電站是國(guó)家清潔能源重大工程、國(guó)家和四川省重點(diǎn)電源項(xiàng)目,也是雅礱江中游第一個(gè)并網(wǎng)發(fā)電的水電工程。
“一個(gè)主體開發(fā)一條江”。作為全國(guó)第三大水電基地的唯一開發(fā)主體,雅礱江流域水電開發(fā)有限公司(下稱“雅礱江公司”)在開發(fā)水電資源、優(yōu)化電網(wǎng)電源結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,積極探索建設(shè)該流域水風(fēng)光多能互補(bǔ)的世界級(jí)清潔能源基地。
EPC模式提升工程效率效益
楊房溝水電站壩高155米,總裝機(jī)容量150萬(wàn)千瓦。傳統(tǒng)水電建設(shè)管理模式,設(shè)計(jì)是上半場(chǎng),施工是下半場(chǎng),無(wú)形中“延長(zhǎng)”了建設(shè)周期。同時(shí),近年來(lái)水電開發(fā)成本越來(lái)越高。
雅礱江公司適應(yīng)新形勢(shì),率先在楊房溝水電站采用EPC模式建設(shè),將設(shè)計(jì)、科研、施工單位深度融合,設(shè)計(jì)、施工人員同吃同住同工作,將設(shè)計(jì)單位技術(shù)優(yōu)勢(shì)和施工單位的現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)、設(shè)備資源充分整合,減少了傳統(tǒng)模式下設(shè)計(jì)、施工單位不能有效溝通,資源、時(shí)間部分浪費(fèi)的弊端,實(shí)現(xiàn)“降成本、補(bǔ)短板、提品質(zhì)、增效益”的目的。
以地下廠房建設(shè)為例,一般同等規(guī)模的水電站地下廠房開挖、支護(hù)最快需30個(gè)月,而楊房溝水電站通過(guò)設(shè)計(jì)與施工多方面深度協(xié)同融合,創(chuàng)新運(yùn)用地質(zhì)監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)等先進(jìn)手段,只用了26個(gè)月就完成了地下廠房的開挖、支護(hù)。
“這是繼公開引入招標(biāo)競(jìng)爭(zhēng)的魯布革水電站之后,我國(guó)水電建設(shè)領(lǐng)域又一次重要改革實(shí)踐。”據(jù)雅礱江公司楊房溝建設(shè)管理局局長(zhǎng)、黨委書記曾新華介紹,楊房溝水電站開工以來(lái),工程建設(shè)安全和質(zhì)量“零事故”,2020年12月30日開始下閘蓄水,較合同工期提前近一年,機(jī)組并網(wǎng)發(fā)電提前6個(gè)月,工程投資全面受控。
楊房溝水電站EPC模式創(chuàng)造了多個(gè)國(guó)內(nèi)首次。中國(guó)水力發(fā)電工程學(xué)會(huì)理事長(zhǎng)張野認(rèn)為,雅礱江楊房溝水電站EPC建設(shè)管理的探索與實(shí)踐,為新常態(tài)下水電市場(chǎng)轉(zhuǎn)型升級(jí)提供了新的發(fā)展方向,對(duì)未來(lái)我國(guó)水電建設(shè)具有示范意義。
同時(shí),在楊房溝水電站設(shè)計(jì)施工的全過(guò)程中,雅礱江公司開展智能建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)的研究和快速、全面推廣應(yīng)用,形成了基于BIM(建筑信息模型)的楊房溝水電站智能建設(shè)平臺(tái),在建造一座實(shí)體的楊房溝水電站的同時(shí),利用工程建設(shè)大數(shù)據(jù),同步生成了虛擬的“數(shù)字電站”。
中國(guó)工程院院士鐘登華介紹,楊房溝水電工程智能建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用,是國(guó)內(nèi)水電行業(yè)首個(gè)覆蓋工程全體、全生命周期的智能建造統(tǒng)一平臺(tái)。
梯級(jí)補(bǔ)償效益克服“先天不足”
規(guī)劃裝機(jī)容量約3000萬(wàn)千瓦的雅礱江干流是我國(guó)第三大水電基地。“十二五”末、“十三五”初,雅礱江下游水能開發(fā)開始進(jìn)入收官階段,中游水能開發(fā)拉開帷幕。
2014年10月6日,裝機(jī)容量300萬(wàn)千瓦的雅礱江兩河口水電站開建。它是雅礱江中游龍頭水庫(kù)電站。僅僅9個(gè)月之后,楊房溝水電站正式開建。今年,除了楊房溝水電站實(shí)現(xiàn)首臺(tái)機(jī)組投產(chǎn)外,兩河口水電站也將在年內(nèi)投產(chǎn)。中游兩大電站將發(fā)揮綜合效益。
首先,楊房溝水電站4臺(tái)機(jī)組全部投產(chǎn)后,多年平均發(fā)電量約68.56億千瓦時(shí),足夠544萬(wàn)輛家用電動(dòng)汽車行駛1萬(wàn)公里,相當(dāng)于節(jié)約標(biāo)煤消耗約230萬(wàn)噸。
同時(shí),楊房溝水電站還能發(fā)揮優(yōu)化四川電源結(jié)構(gòu)、提高電網(wǎng)運(yùn)行質(zhì)量的作用。它在單獨(dú)運(yùn)行時(shí)具有日調(diào)節(jié)性能,與兩河口水電站聯(lián)合運(yùn)行時(shí)具有年調(diào)節(jié)性能。通過(guò)兩河口水庫(kù)的蓄豐補(bǔ)枯、聯(lián)合補(bǔ)償調(diào)節(jié),楊房溝水電站平枯期電量將達(dá)到30.9億千瓦時(shí),占多年平均發(fā)電量的45%,水量利用率大幅提高。
四川電網(wǎng)水電比重大,且以徑流式水電居多,水電豐枯出力較為懸殊,易引起季節(jié)性缺電。楊房溝、兩河口等水電站建成投產(chǎn)后,可為四川電網(wǎng)提供豐枯期較為均勻的電力,改善水電調(diào)節(jié)性能差及豐枯出力懸殊的狀況,有利于提高枯水期供電能力、優(yōu)化電源結(jié)構(gòu),同時(shí)發(fā)揮良好的調(diào)峰作用,提高電網(wǎng)運(yùn)行質(zhì)量。
此外,通過(guò)雅中±800千伏特高壓直流輸電工程,包括楊房溝水電站在內(nèi)的雅礱江中游梯級(jí)電站,在滿足四川電網(wǎng)需求的前提下,可向華中等長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶覆蓋地區(qū)輸送電能,為沿長(zhǎng)江省市產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)高級(jí)化、產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)代化提供能源保障。
多能互補(bǔ)的世界級(jí)清潔能源基地
雅礱江所流經(jīng)的四川省甘孜州、涼山州、攀枝花市,地處川西風(fēng)能和太陽(yáng)能資源富集區(qū)域,其水風(fēng)光資源具備多重互補(bǔ)性,水電與風(fēng)光形成豐枯季節(jié)性互補(bǔ),風(fēng)光之間可以形成白天和晚上的日內(nèi)互補(bǔ),該流域具備良好的風(fēng)電和光伏發(fā)電建設(shè)條件。
“雅礱江清潔能源基地的特點(diǎn)是水風(fēng)光互補(bǔ),關(guān)鍵和基礎(chǔ)在水電。”水電水利規(guī)劃設(shè)計(jì)總院黨委書記、董事長(zhǎng)鄭聲安介紹,風(fēng)電和光電具有間歇性、波動(dòng)性、隨機(jī)性和離散性,水電的優(yōu)勢(shì)在于為風(fēng)光的開發(fā)利用提供關(guān)鍵支撐,提高風(fēng)電、光電質(zhì)量和利用效率。
為助力碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo),雅礱江公司在原有的流域水能開發(fā)基礎(chǔ)上,提出了新能源及抽水蓄能開發(fā)戰(zhàn)略,規(guī)劃建設(shè)雅礱江流域水風(fēng)光互補(bǔ)綠色清潔可再生能源示范基地,總裝機(jī)容量達(dá)8000萬(wàn)千瓦,將成為世界最大的綠色清潔能源基地之一,相當(dāng)于四個(gè)三峽水電站規(guī)模。全面開發(fā)完成后,每年可貢獻(xiàn)清潔電力2200億千瓦時(shí),相當(dāng)于節(jié)約原煤消耗約1.2億噸,減少二氧化碳排放約2.3億噸。
通過(guò)市場(chǎng)化手段整合資源,雅礱江公司已于2017年完成冕寧、會(huì)理光伏項(xiàng)目并購(gòu),獲得光伏裝機(jī)3萬(wàn)千瓦;2020年完成德昌風(fēng)電項(xiàng)目股權(quán)并購(gòu),擁有風(fēng)電裝機(jī)40.95萬(wàn)千瓦。
隨著雅礱江流域清潔能源基地納入國(guó)家“十四五”規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要,雅礱江公司黨委書記、董事長(zhǎng)祁寧春表示,以風(fēng)電、光伏為代表的新能源開發(fā)需要新一輪“加速跑”,賦予了雅礱江流域清潔能源開發(fā)更加廣闊的舞臺(tái)和空間,該公司將借鑒“一個(gè)主體開發(fā)一條江”經(jīng)驗(yàn),推進(jìn)風(fēng)光資源集約化開發(fā),打造水風(fēng)光多能互補(bǔ)的清潔可再生能源示范基地,助力構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源體系。
原標(biāo)題:水風(fēng)光多能互補(bǔ)