攻克多项重大关键技术，世界最前沿！我国首台机组，自主知识产权

内容提要

广东阳江抽水蓄能电站（简称阳江抽蓄电站）位于广东省阳春市与电白县交界处的八甲山区。阳江抽蓄电站是我国单机容量最大、钢筋混凝土衬砌水道水头最高的抽水蓄能电站，是我国超高水头、40万kW级抽水蓄能机组设备自主化的依托项目。电站规划总装机规模2400MW，分近、远期建设，近期装机容量1200MW。

2021年12月，我国首台700m水头段、40万kW级、具有完全自主知识产权的阳江抽水蓄能机组正式投入运行，成功填补了我国在超高水头、高转速、大容量抽水蓄能机组设计制造上的空白，机组设计制造总体达到国际领先水平，标志着我国抽水蓄能机组站在了世界抽水蓄能的最前沿。

阳江抽蓄电站枢纽三维效果图

一、工程背景

粤西地区是广东省电源基地，核电规划规模大，同时也是西电东送交流输电与直流输电的重要落点地区，建设阳江抽蓄电站可以配合核电机组安全稳定运行，促进风电和西电东送电量合理消纳。

2003年12月，受中国广核集团有限公司委托，广东省水利电力勘测设计研究院完成《广东第四抽水蓄能电站选点规划报告》，在粤东、粤西和粤中地区分别筛选出2～6个站点，推荐阳江九曲河站址为粤西片的代表站。

阳江站址地质条件好、水头高、交通方便、投资较少，且阳江站址接入系统投资省、潮流分布合理，总体上阳江站址较优。水电水利规划设计总院于2004年7月印发《广东第四抽水蓄能电站选点规划报告审查意见》。

2011年2月，中国广核集团有限公司与南方电网公司签订资产转让协议，阳江抽蓄电站项目由南方电网公司接管。2011年4月，南方电网调峰调频公司委托原设计单位对阳江抽蓄电站进行可研重编工作。

2012年10月，国家发展和改革委员会印发《关于同意广东阳江抽水蓄能电站开展前期工作的复函》（发改办能源〔2012〕2972号），明确电站列为400MW级抽水蓄能电站机组设备自主化的依托项目。2015年10月，广东省发展和改革委员会核准批复阳江抽蓄电站项目。

阳江抽蓄电站上水库大坝

二、工程概况

1.建设规模

阳江抽蓄电站处于广州—湛江粤西片的中部，距广州市直线距离230km，距阳江市60km，距阳春市50km。

电站规划装机容量2400MW，分两期建设，其中近期装机容量1200MW，远期工程根据电力市场的发展情况适时建设。

电站上水库、下水库、进出水口按装机容量2400MW在近期一次建成。

工程为一等大（1）型工程，主要建筑物按1级建筑物设计。

近期枢纽工程主要由上水库、下水库、进出水口、近期输水隧洞、地下厂房洞室群及地面开关站、场内交通道路等组成。

上水库地处阳春市八甲镇河尾山林场，即白水河的源头九曲河处，水库正常蓄水位773.7m，死水位745.0m，水位最大消落深度28.7m，调节库容2212万m3，总库容2836万m3。上水库建筑物包括挡水大坝和生态景观放水管，上水库坝址位于已建白水水库大坝下游约330m处的峡谷中，为碾压混凝土重力坝，最大坝高101m，坝顶宽8m，坝顶长477m，在坝体中部设置溢流坝段泄洪。

阳江抽蓄电站下水库进出水口和大坝

下水库位于八甲镇高屋村，为天然库盆，正常蓄水位103.7m，死水位75.0m，水库水位最大消落深度28.7m，调节库容2223万m3，总库容3105万m3。下水库建筑物包括大坝、溢洪道、导流泄放洞等，大坝为沥青混凝土心墙堆石坝，最大坝高52.6m，坝顶宽7m，坝顶长847m。在靠近右坝头的垭口处布置溢洪道泄洪。

电站输水系统方案采用一管三机、中部开发方式。输水系统建筑物包括上/下水库进出水口、输水隧洞、引水调压井、尾水调压井及尾调通气洞等。近期输水系统总长约3645.8m，主洞直径为7.5m。

地下厂房系统由主副厂房、主变压器洞、母线洞、尾水闸门室、尾闸运输洞、高压电缆洞、交通洞、上层进风洞、进风竖井、排风竖井、排水廊道及地面开关站等组成。近期地下厂房尺寸为156.5m×25.5m×61.3m（长×宽×高），共安装3台单机容量为400MW的立轴单级可逆式抽水蓄能机组。

鉴于工程为分期开发，近期以一回500kV线路接入电力系统。地面开关站位于厂房西北方，长92m，宽48m，站内布置GIS楼和出线构架，1回出线接入阳江蝶岭变电站，输电距离为64km，同时考虑到两期电站内部联络的可能性预留场地。

机组额定转速为500r/min，最大水头694.4m，额定水头653.0m，最小水头626.1m。水轮机工况额定出力为408MW，额定流量为69.29m3/s。水泵工况最大入力为431MW，最大扬程为705.9m，最小扬程为644.9m，最大流量为 59.34m3/s。

电站调节性能为周调节，电站设计平均年发电量12.0亿kWh，平均年抽水用电量16.0亿kWh。近期工程总投资为76.27亿元。

阳江抽蓄电站地下厂房顶拱开挖

2.参建单位

（1）业主单位：南方电网调峰调频发电有限公司作为阳江抽蓄电站的项目法人单位，授权委托其工程建设管理分公司履行电站建设管理职能，后期注册成立阳江蓄能发电有限公司负责电站的生产运行管理。

（2）设计单位：广东省水利电力勘测设计研究院。前期工作中电力系统分析和接入系统设计由广东省电力设计研究院完成。

（3）监理单位：中国水利水电建设工程咨询中南有限公司。

（4）主要施工单位。输水发电系统：中国水利水电第七工程局有限公司；上水库工程、料场开采及砂石加工系统：中国水利水电第八工程局有限公司；下水库工程：广东水电二局股份有限公司；机电安装工程：中国水利水电第十四工程局有限公司；主变压器及GIS安装和调试：广东电网能源发展有限公司；500kV高压电缆安装和调试：青岛汉缆股份有限公司。

（5）主要设备厂。主机设备：哈尔滨电机厂有限责任公司；500kV主变压器：特变电工衡阳变压器有限公司；500kV GIS：西安西电开关电气有限公司；500kV高压电缆：青岛汉缆股份有限公司。

阳江抽蓄电站地下厂房首台机组投产

3.建设历程

2015年11月，工程开工。

2017年7月，电站主厂房顶拱开挖，电站主体工程开工。

2018年5月，上水库大坝开工；2019年11月，坝基开挖完成，开始混凝土浇筑。

2020年6月，下水库大坝开始施工；2020年12月，开始坝体填筑。

2020年1月，首台机组尾水肘管吊装，开始机电设备安装。

2021年7月，上水库蓄水；2021年9月，实现系统倒送电；2021年10月，下水库蓄水；2021年11月，水道首次充水试验，机组首次并网。

2021年12月，首台机组发电，2022年6月全部机组投产。

三、建设成果

阳江抽蓄电站工程建设过程中成功攻克了多项重大关键技术，在40万kW抽水蓄能机组国产化和超高水头钢筋混凝土衬砌水道建设等方面取得了重大突破。电站的建成投产标志着我国抽水蓄能电站设计、建设水平迈上新台阶。

（1）投产运行的单机容量400MW的抽水蓄能机组为全国最大，由我国自主设计、研发、制造和安装，标志着我国抽水蓄能设备自主化水平的新进步。

1）工程设计单机容量400MW，根据选定的单机容量和机组转速，水力开发难度、发电电动机设计制造难度属国内最高，在国际上也属前列。

2）哈尔滨电机厂在南方电网公司及相关设计、科研单位的大力支持下，解决了机组水力稳定性和效率难以兼顾的世界性难题，取得了一系列原创性成果。采用5长5短的长短叶片转轮，为国内400MW级超高水头抽水蓄能机组首次应用，获得国家发明专利。

3）在机组整机调试中，所有试验全部一次成功，试运行稳定，振动、温度数据良好，上导、下导、水导摆度均在0.1mm以内。

（2）成功建成世界首条800m级超高水头钢筋混凝土衬砌水道并充水运行，高压隧洞透水衬砌设计理论的研究与应用取得重要突破。阳江抽蓄电站输水系统下平洞和高压岔管最大静水头799m，最大动水压力达1108m，主洞最大内径为7.5m，其规模位于世界前列。电站水道采用钢筋混凝土衬砌设计和施工难度很大（已有工程经验表明500m级高压水道采用钢筋混凝土衬砌是成熟的）。设计和科研机构联合开展了高压隧洞裂隙岩体渗透稳定性、超高水头下钢筋混凝土岔管与围岩联合承载机理等研究，在地质探洞内选择与输水隧洞地质条件相似的洞段，按照1:1比例开展高压固结灌浆现场试验，优化了设计参数和施工工艺。电站水道充水一次性成功。

（本文完）