“各部門注意，TBM啟動！”隨著交通洞施工負責人陳強坦在對講機里發(fā)出指令，“烏海號”TBM（是目前全世界最先進的隧洞施工機械，號稱"掘進機之王"）快速啟動，24個刀頭高速運轉穿破堅硬的巖石，開挖、推進、出渣、支護……5月22日上午9時38分，內(nèi)蒙古烏海抽水蓄能電站交通洞、通風兼安全洞導洞順利貫通，現(xiàn)場傳出一片歡呼聲。
烏海抽水蓄能電站——這個承載著“十四五”時期國家新能源發(fā)展戰(zhàn)略和內(nèi)蒙古自治區(qū)“兩率先、兩超過”任務的重點項目，今以里程碑形式獻禮于人們眼前。
據(jù)悉，“烏海號”TBM導洞于2022年12月19日自交通洞洞口始發(fā)，經(jīng)地下廠房至通風兼安全洞開挖面駛出，導洞全長2852米。該導洞的順利貫通，進一步探明了烏海抽水蓄能電站洞室群的圍巖地質(zhì)條件和變化情況，通過數(shù)字分析模型等手段，為后續(xù)地下洞室群的施工支護創(chuàng)造了有利條件。
“為確保施工進度，‘烏海號’TBM 連續(xù)154天不間斷作業(yè)，作業(yè)人員24小時三班倒，1月28日還創(chuàng)造了國內(nèi)直徑3.5米級TBM單日掘進最快紀錄。”烏海抽水蓄能有限責任公司工程管理部主管、工程師孫明海說，“2023年底要實現(xiàn)主體工程開工，抓緊完成籌建期的施工任務是當前工作的重中之重。”
黃河水福澤烏海
5月18日下午，筆者來到內(nèi)蒙古自治區(qū)烏海市甘德爾山深處——烏海抽水蓄能電站施工現(xiàn)場采訪，正值沙塵暴天氣，交通洞、通風兼安全洞外漫天的黃沙讓人不禁迷眼。洞內(nèi)則是另外一番熱鬧景象，鉆機聲和裝載機轟鳴聲此起彼伏，礦用小火車伴隨著隧洞通風管發(fā)出的呼嘯風聲從隧洞緩緩駛出。
“轟隆隆”一聲悶響，伴隨著腳下短暫的震動，將大家的注意力吸引到了一個場景：三面烏黑的巖壁露出堅不可摧的鋒芒，鉆爆臺車把直徑7米的隧洞隔成上下兩層6個作業(yè)格。十幾名鉆工三兩一組，分散在作業(yè)格中，一齊開動。電鉆聲連成一片，仿佛凝在那一刻，無法接收其他任何聲音，只能看到作業(yè)人員手和身體在全力推進鉆機刺向巖壁時的強烈抖動，和巖壁上鉆下的數(shù)十個洞眼……
孫海明介紹說：“通風兼安全洞，是采用人工鉆爆方式掘進的，將來會在主廠房位置與交通洞會合，也將是TBM完成使命后的出洞口。烏海抽水蓄能電站地下洞室群地層巖性復雜多變，工程首次采用了3.5米級TBM開挖導洞的施工技術，克服了斷層破碎帶以及石英砂巖等特殊地質(zhì)帶來的不利影響，較計劃工期提前1個月完成貫通，為項目安全高效施工提供了保障。”
水電五局項目執(zhí)行經(jīng)理王佛保說：“這些洞眼是為裝炸藥爆破做準備。一天爆破一到三次，每次進尺2.5米左右。工作雖然艱苦，但是大家都不惜力，都盼著早日把隧洞打通。”
站在甘德爾山向下俯視，排洪洞洞口破面已呈，四條穿山公路雛形已現(xiàn)，涉及的道路明線段、隧洞、橋梁均在安全有序推進，路基總開挖量達到69.7萬方，各項工程正在加快推進中。
指著下方山溝，孫海明說：“這條山溝將來會被水淹沒，成為我們的下水庫，翻過前面那座山的更高處就是我們上水庫的位置。兩個水庫之間有410多米的落差。在系統(tǒng)用電低谷時，利用多余的電能，將水從下水庫抽至上水庫，蓄積起來。在電網(wǎng)用電高峰期，放水至下水庫，利用水的勢能帶動水輪機發(fā)電。未來，黃河水就在這兩座水庫間抽上放下，如此往復，實現(xiàn)蓄能和發(fā)電，福澤烏海為內(nèi)蒙古新能源發(fā)展出力。”
“聚能環(huán)”鎖住風光電
當前，內(nèi)蒙古正處于能源綠色低碳轉型發(fā)展的關鍵時期，風電、光伏發(fā)電等新能源建設力度空前，然而，風、光等新能源具有隨機性、波動性、間歇性等特點，一定程度上得“看天吃飯”，出能不穩(wěn)是天然短板。風力小、光照少時，發(fā)電量難以滿足用電需求；風力大、光照強時，又用不完。
去哪找這么大的蓄電池將棄掉的風光儲存起來？
烏海市能源局副局長連繼軍表示：“烏海有山有湖，得天獨厚。烏海抽水蓄能電站建成后，那就是一個巨型蓄電池、超級充電寶。內(nèi)蒙古西部地區(qū)風光電消納難的問題在一定程度上將得以破解。”
記者采訪烏海抽水蓄能有限責任公司副總經(jīng)理呼斯楞（右一）
烏海抽水蓄能有限責任公司副總經(jīng)理呼斯楞算了這樣一筆賬：烏海在建的這個“超級充電寶”，7小時充滿電，可供超過一百萬個家庭整天的用電！
“烏海抽水蓄能電站裝機總容量120萬千瓦，4臺單機容量為30萬千瓦的機組同時滿發(fā)6小時左右，可發(fā)出720萬千瓦時電。每天可以循環(huán)兩次進行蓄水、發(fā)電，一天最多可發(fā)電1440萬千瓦時。烏海抽水蓄能電站建成后，就像在甘德爾山放了一個聚能環(huán)。”
呼斯楞說：“抽水蓄能電站的特點就是響應快，從開始啟動到并網(wǎng)發(fā)電，只要3分鐘。電網(wǎng)用電高峰時，調(diào)度我們發(fā)電，等風光電上網(wǎng)，不需要那么多電量時，我們就停止；等風光電富余，電網(wǎng)消納不了，我們就抽水蓄能，把多余的電量轉化為勢能儲存起來，以此來保持電網(wǎng)的平穩(wěn)、高效運行。烏海抽水蓄能電建成后將大幅提升蒙西電網(wǎng)的調(diào)峰能力。”
“抽水蓄能是當前技術成熟可靠、經(jīng)濟高效、最適合大規(guī)模開發(fā)的綠色儲能方式，具有調(diào)峰、調(diào)頻、調(diào)相、系統(tǒng)備用、高效儲能、黑啟動等六大功能，被稱為電網(wǎng)的‘充電寶’‘調(diào)節(jié)器’和‘穩(wěn)定器’，是構建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)的關鍵手段，有利于保障傳統(tǒng)能源有序退出，實現(xiàn)新能源大規(guī)模安全可靠替代，推動綠色低碳發(fā)展，助力‘雙碳’目標實現(xiàn)。”連繼軍表示。
據(jù)孫明海介紹，烏海抽水蓄能電站建成后將以500千伏線路接入蒙西電網(wǎng)，每年可減少標準煤耗35.86萬噸，減少二氧化碳排放85.05萬噸。按一棵樹年吸收18.3千克二氧化碳來計算，相當于種樹近5000萬棵。工程將于2023年底實現(xiàn)主體工程開工，完成施工供電、供水基礎設施建設。
據(jù)內(nèi)蒙古電力公司相關負責人透露，已經(jīng)投運的呼和浩特抽水蓄能電站是蒙西電網(wǎng)第一座抽水蓄能電站，為蒙西電網(wǎng)調(diào)峰填谷、促進新能源消納發(fā)揮著極為重要的作用。作為國家“十四五”已核準的23 座抽水蓄能電站之一的烏海抽水蓄能電站建設，則是當前內(nèi)蒙古電力公司大力發(fā)展抽水蓄能的樣板工程，項目建成后可承擔蒙西電網(wǎng)系統(tǒng)中調(diào)峰、填谷、調(diào)頻、調(diào)相、緊急事故備用等功能，對提升電網(wǎng)安全，優(yōu)化電源結構作用明顯。包頭美岱120萬千瓦抽水蓄能電站、巴彥淖爾太陽溝120萬千瓦抽水蓄能電站也在緊鑼密鼓的籌備當中。