2016年4月13日，深蓄電站主廠房2號機組蝸殼吊裝。深蓄電站作為南方電網(wǎng)首個機組設備國產化項目，機組主要性能指標達到優(yōu)良水平。夏文慧攝
海蓄電站下水庫蓄水全貌。凌翔攝
利用電能和重力勢能的相互轉化來實現(xiàn)調峰的抽水蓄能電站" title="抽水蓄能電站" target="_blank">抽水蓄能電站，被形象地稱為城市備用應急的超級“充電寶”。12月底，南方電網(wǎng)第四、第五座抽水蓄能電站——深圳抽水蓄能電站（深蓄電站）、海南抽水蓄能電站（海蓄電站）先后投運。
在深山老林披荊斬棘、修路搭橋的建設者們極少出現(xiàn)在公眾視野，卻親歷了南網(wǎng)在抽水蓄能電站建設領域的厚積薄發(fā)，開創(chuàng)了一個個基建傳奇：南方電網(wǎng)首個真正意義上的完全自主設計、自主研發(fā)和安裝調試的國產化機組正式投運；在環(huán)境保護區(qū)內、極端氣候下施工，創(chuàng)造了同類工程建設史無前例的新速度。
在一線城市深圳、在國際旅游島海南，兩地首座抽水蓄能電站為當?shù)亟ㄔO發(fā)展帶來了“碧水藍天”。據(jù)測算，深蓄電站按設計運行工況，每年可節(jié)約標準煤15.8萬噸，減排溫室氣體總量約2717.28噸。海蓄電站投運后每年可節(jié)省海南電力系統(tǒng)火電標煤耗16.31萬噸，減少二氧化硫及粉塵排放約0.14萬噸。
精益管理的平臺
城區(qū)中心生態(tài)景區(qū)邊“手術刀”般精準施工
地處深圳城區(qū)中心的深蓄電站，緊鄰國家生態(tài)旅游示范區(qū)——東部華僑城旅游景區(qū)，兩者最短直線距離僅100米，這對生態(tài)保護和爆破作業(yè)提出了嚴苛要求，更講究建設施工的精細和縝密。
抽蓄電站下水庫建設要突破堅硬巖層，爆破作業(yè)不可避免。深蓄電站下水庫爆破區(qū)臨近大量工業(yè)區(qū)和居民區(qū)，在地面，橫坪公路等多條城區(qū)主干道縱橫交錯，高峰期車流量每小時超過3000輛；在地下，輸水、輸油、輸氣、通訊、供電等管線密布、交叉跨越。爆破區(qū)附近流動人員、車輛較多，工程現(xiàn)場管理和安全管理工作難度較大。
同時，爆破所用炸藥的領取、運輸和使用均受嚴格管制，綜合考慮交通管制的時限，爆破時間窗口被限制在每天只有5至10分鐘，施工作業(yè)安排要求嚴絲合縫?！叭绻ゲ蛔∵@幾分鐘時間，起碼就要耽誤一天工期?！鄙钚铍娬竟こ滩控撠熑瞬叹S鑫介紹。
為此，在施工開始前，深蓄電站邀請水工、爆破、路橋等各行業(yè)專家、院士等多次深入現(xiàn)場詳細論證，科學制定爆破方案。在爆破前，施工方多次與深圳市相關部門溝通協(xié)調，及時辦理相關施工手續(xù)，啟動大橋監(jiān)測項目，先后進行了四次爆破試驗，“爆破震動幅度被控制在厘米級?！北谱鳂I(yè)時，建設者邀請交警部門對公路實施短時交通管制。為落實爆破防護，大量的棉被和竹席被覆蓋在地表，爆破震動及飛石均在可控范圍內。
從2013年3月主體工程開挖，爆破作業(yè)的第一聲“轟隆”炮響，到去年1月地下洞室及廠房的完成，累計開挖113萬方的石方，相當于450多個標準游泳池大小。截至今年12月28日，深蓄電站已安全施工2188天，順利完成工程開工、廠房開挖、下閘蓄水等里程碑目標。如此手術刀般的精準施工，確保了周邊市民和市政設施安全,降低了社會生活影響，贏得政府和群眾的高度認可。
大壩筑成，登頂梅沙尖——深圳第三高峰，深蓄電站、東部華僑城景色盡收眼底，雄偉壯觀的大壩和觀測臺經過特殊設計，已與景區(qū)融為一體。“我們不僅要積累能源，還要積累生態(tài)?！鄙钚铍娬矩撠熑吮硎?。
在建設過程中，“全過程生態(tài)化”成為一以貫之的關鍵詞。為了不破壞東部華僑城的植被，在上下庫連接公路設計上，采取了截彎取直、設置隧洞等措施；電站的廠房排污系統(tǒng)，由傳統(tǒng)的集水井統(tǒng)一直排的方式改為“凈污分離”兩套系統(tǒng)并行的排水方式；對上庫樹木最大限度移栽，結合工區(qū)綠化，減少對森林植被的破壞。
此外，為減少對生態(tài)景觀的擾動，建設者們做好裸露土質開挖面的全覆蓋，根據(jù)分區(qū)治理原則，對工期內的雨水實行攔截，出庫后經過欄渣壩的過濾和沉淀，有效控制水土流失。在配套設施建設上，充分利用太陽能、風能提高清潔能源的使用，就地取材，采用了綠色環(huán)保的建材和再生建材。
干事創(chuàng)業(yè)的舞臺
南網(wǎng)精神催生同類工程施工新速度
在海南瓊中，黎母山深處。下水庫山腰處，海蓄電站永久營地已初具規(guī)模，一群篳路藍縷、以啟山林的南網(wǎng)人終于有了自己的家園。
“水電工人一塊磚，哪里需要哪里搬?！辈稍L中，海蓄電站建設者們特殊榮譽感和使命感溢于言表。2010年7月，海蓄電站建設啟動前期工作，時年24歲的武漢大學研究生宿生成為最先登上黎母山的8名建設者之一。
隨著電站建設會戰(zhàn)的展開，越來越多的年輕人漂洋過海來到這里。如今在海蓄電站工程部11人中，就有6人是30歲以下的年輕人，他們剛離開大學校門，遠離大城市的燈火霓虹，擼起袖子，準備在大山坳里干出一番事業(yè)。
2013年2月27日，海蓄電站取得國家發(fā)改委開建核準批復。征地移民成為工程建設的首個面臨的難點。那段時間每天一大早，宿生和伙伴們拿起砍刀，在丈高雜草、灌木中穿行。征地區(qū)域植被茂密，山螞蟥無處不在，“休息時撩起褲腿，經常發(fā)現(xiàn)已被螞蟥叮咬。”大家起早貪黑、風雨無阻，僅用了3個月的時間就完成了近6000畝土地的實物指標清點，這些任務在正常情況下需半年才能完成。
正式開工后，在山腳向高峰進軍途中，多雨霧的極端天氣成為攔路虎。2013年，瓊中當?shù)叵掠晏鞌?shù)累計超過260天，導致上下庫連接公路遲遲不能完工，電站建設工期嚴重滯后。大壩防滲工程需嚴格控制建材的濕度，但黎母山頂多雨霧，潮濕且能見度低，施工作業(yè)只能見縫插針、爭分奪秒。考慮到往返20公里開外的林場臨時駐地，需要將近一個小時，作為現(xiàn)場監(jiān)督和驗收的業(yè)主代表，宿生索性搬進了山頂工棚，與參建單位同吃同住，做到隨時可驗收，重要建設節(jié)點在場，“他有時候一兩個月不下山，一般生活用品都托往來工程車輛捎帶?！蓖禄貞浧甬敃r情形如此說道。
如何優(yōu)化施工安排、創(chuàng)新施工工藝，來保證按時保質完成建設任務，考驗著這群年輕建設者們。在項目可行性研究階段，通過優(yōu)化施工組織布置，取消了原設計方案中4個棄渣場，減少建設征地約15.5萬平方米；通過理論分析、水力學模型試驗、數(shù)值模擬等多方面研究，將上水庫岸坡開敞式溢洪道優(yōu)化為與導流洞結合布置的豎井式溢洪道，減少開挖面積7320平方米，節(jié)約工程投資約600萬元。在工程施工過程中，海蓄電站工程部組織設計單位對工程區(qū)域氣候和景觀環(huán)境特點進行深入分析、研究，累計完成開挖邊坡綠化約45萬平方米。對工程開挖等形成的邊坡優(yōu)先采用植物復綠的方式進行防護、治理，最終避免大面積噴混凝土支護邊坡形成人為荒漠化。
為確保工程質量，建設者們積極開展“樣板工程示范點”建設。其中，海蓄電站地下廠房頂拱開挖殘孔率達90%以上，成形質量在砂巖地質條件下處于國內先進水平；下水庫大壩面板混凝土采用滑模工藝，嚴格控制混凝土配合比和澆筑質量，混凝土外觀平順、光滑，受到了質量監(jiān)督專家的好評；地下廠房、進出水口排架等部位創(chuàng)新采用清水混凝土工藝，結構拆模后表面光潔如鏡，不用再進行表面處理和裝修，體現(xiàn)了工業(yè)建筑的別樣美感。
在建設過程中，海蓄電站積極利用“勞模工作室”等工作平臺，結合實際問題，踴躍開展各項職工技術創(chuàng)新活動。“降低瀝青混凝土拌合過程中廢料產生率”“提高廠房對穿錨索造孔一次合格率”等QC成果獲得南方電網(wǎng)公司基建優(yōu)秀QC成果二等獎3項、三等獎2項，“縮短3#施工支洞鉆爆循環(huán)開挖時間”成果獲得公司職工技術創(chuàng)新三等獎，并在實際施工中收到奇效。同時，建設過程中涌現(xiàn)出一批愛崗敬業(yè)、業(yè)績突出的員工，先后有30余人次獲得南方電網(wǎng)公司各級單位“先進工作者”“優(yōu)秀共產黨員”“優(yōu)秀共青團員”“調峰調頻發(fā)電公司十大杰出青年”“瓊中縣最美青工”等榮譽稱號。
2016年初開始，中央電視臺歷時14天，通過航拍、定點拍攝、全天候跟蹤拍攝等方式，全景式地記錄了海蓄電站主廠房土建和機電安裝、上下斜井爆破開挖、上庫和下庫大壩施工等宏大建設場面，紀錄片《建設者˙海島蓄能》在五一勞動節(jié)當天成功播放，一線建設者頑強拼搏、精益求精的工作風采引發(fā)了社會各界關注。
今年12月，海蓄電站1號機組安裝調試工作順利完成。從開工建設到首臺機組發(fā)電，僅用時45個月，比國家發(fā)改委批復計劃提前6個月，比國內目前建設最快的抽水蓄能電站提前3個月，可有力保障昌江核電投產后海南電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運行。
中國制造的擂臺
南網(wǎng)首個自主設計、建造和安裝調試的國產“芯”
“深蓄電站真正實現(xiàn)了機組國產化，完全意義上自主設計、研發(fā)和安裝調試”，東方電機駐深蓄電站現(xiàn)場代表袁增朋自豪不已。長期以來，作為抽水蓄能電站的核心部件，抽水蓄能機組由國外少數(shù)生產廠家主導并形成壟斷格局。
2013年7月8日，南方電網(wǎng)公司首座全面采用國產化機組的抽水蓄能電站——深圳抽水蓄能電站4×300MW機組設備采購合同簽訂儀式在廣州舉行。此前經過多輪談判，最終確定哈爾濱電機廠為發(fā)電電動機中標單位，東方電機為水泵水輪機中標單位。從核準開工之日起，深蓄電站就被賦予助推機組設備國產化的特殊使命，其全部4臺機組設備將由國內企業(yè)獨立設計、制造和成套供貨。由此，深蓄電站成為中國裝備制造比學趕超的擂臺。
深蓄電站作為南方電網(wǎng)首個機組設備國產化項目，設備安裝、調試工作不可控因素多，困難在所難免。首先，電站發(fā)電電動機和水泵水輪機由兩個主機廠分別供貨，面臨大量協(xié)調工作。其次，國內主機廠第一次作為蓄能機組調試總責任方，調試經驗不足。水道充水、系統(tǒng)充電、機組安裝調試，任何一個環(huán)節(jié)若出現(xiàn)絲毫偏差，便要返工。
為解決這些困難，深蓄電站組織機電人員進行了精心的準備，始終把精益化管理思路貫徹在調試工作中，除了做好參建單位的組織協(xié)調，更要提高業(yè)主方在調試工作中的主導和把關作用。
今年4月，深蓄電站1號轉子磁軛進行熱加墊工序。該部件采用環(huán)形鋼板結構，是國產蓄能機組首次采用該種結構，而該種厚環(huán)板結構進行熱加墊，也屬國內首次。在進行第1次磁軛熱加墊時，由于磁軛與轉子中心體溫差不夠，導致熱加墊失敗。
轉子組裝是首臺機組發(fā)電關鍵路線上的關鍵工作，深蓄電站迅速組織機電人員分析討論，向專家請教，主導設計了更為高效的熱加墊方案，通過調整加熱板布置方式和改變轉子中心體冷卻方式，解決了磁軛與轉子中心體溫差問題，從而順利完成1號轉子磁軛熱加墊工作。優(yōu)化后熱加墊方案在2號轉子磁軛熱加墊再度成功驗證，方案更得到了設備廠家高度贊譽，并在后續(xù)類似項目得以應用推廣。
在此基礎上，深蓄電站組織員工以創(chuàng)新工作室成員為骨干，進行了“磁軛熱加墊溫度監(jiān)測系統(tǒng)”科技項目攻關，以實現(xiàn)磁軛熱加墊溫度的可視化監(jiān)測，同時不斷改進、解決磁軛熱加墊過程中存在的問題，進一步提高轉子磁軛的安裝質量。
5個月后，深蓄電站1號機組動態(tài)調試正式開始。首先進行機組升速試驗，隨著機組轉速超過40%，發(fā)電機推力外循環(huán)油冷卻系統(tǒng)設備運行振蕩噪音異常。類似問題曾出現(xiàn)過，若不根治會有嚴重安全隱患，徹底解決卻要無限期拖延工期。為此，深蓄電站技術人員和廠家一道認真測試仔細分析，發(fā)現(xiàn)是兩臺油泵同時運行時引起的管路振蕩發(fā)出的異響。
隨后，技術員工仔細進行每一項實驗，逐一進行風險分析。試驗結果證明，在各種工況下，單臺油泵運行完全不影響推力和下導軸承溫度。最終，簡單有效的解決方案是在同一時間，僅開一臺油泵。
“開得起、停得下”是抽水蓄能機組的重要考核標準，技術人員大膽實施了“開機過程中廠用電切換試驗”項目，保證在開機過程中若出現(xiàn)廠用電切換現(xiàn)象，機組設備仍能無擾冗余切換，進一步提高機組在極端情況下的啟動成功率及機組運行安全。
至今年11月，1號機組動態(tài)調試圓滿完成全部試驗項目。經過專業(yè)權威驗收，各項試驗結果滿足安全穩(wěn)定運行要求，機組主要性能指標達到優(yōu)良水平，“絕對不輸給國外同類產品”。國產化機組實現(xiàn)了1號機組動態(tài)調試一次啟動成功、一次并網(wǎng)成功、一次抽水成功、所有工況轉換均一次性成功，實現(xiàn)了220千伏設備零跳閘、機電設備零損壞的調試目標。
在國產化設備設計、生產、安裝調試過程中，南方電網(wǎng)公司相關專業(yè)技術人員得以全程參與，由此培養(yǎng)鍛煉了一批掌握先進抽水蓄能電站運維技術的人才，為今后國產化抽水蓄能機組的規(guī)?；ㄔO運行做好人才儲備。更重要的是，以深蓄電站建設為考場，國產機組交上一份優(yōu)秀答卷，成為中國制造爬坡過坎，在探索中前行，在實戰(zhàn)中超越的生動寫照。