日前，“十四五”粤港澳大湾区首个抽水蓄能工程——南方电网梅州抽水蓄能电站二期工程厂房开挖完成，进入机电设备安装的新阶段，推进工程建设整体形象进度达到40%。这标志着电站建设实现又一关键节点目标，为工程按期建成投产打下坚实基础。
▲2023年11月，梅州抽水蓄能电站二期工程厂房开挖完成后，建设各方合影留念
据了解，梅州抽水蓄能电站二期工程的主体工程于2022年9月19日开工，总装机容量120万千瓦，安装4台30万千瓦机组，计划2025年底前全面投产发电。投产后，每年可向粤港澳大湾区输送17.3亿千瓦时清洁电能，减少二氧化碳排放47.1万吨。
总开挖量达23万方
关键技术指标国内领先
工程与电站一期工程共用上下水库，实现在大幅降低工程投资和地面工程施工的情况下，新增一期工程同等发电装机，主要包括输水发电系统，含引水隧洞、尾水隧洞、地下厂房、主变室等地下工程，开关站、排风竖井等地面建筑物。其中，地下厂房是安装机组和各种辅助设备的建筑物，既是水工建筑物、机械和电气设备的综合体，又是运行人员进行生产活动的场所，是整个工程的“心脏”。
▲梅州抽水蓄能电站一期和二期工程共用上下水库，图为电站上下水库俯瞰图
本次开挖的厂房深埋地下380米，通过1500米长的交通洞与地面连接。厂房由主副厂房构成，主厂房用于安装4台发电机组的主机、球阀等，副厂房用于放置油、气、电、通风、消防等控制系统。厂房总长179米，宽26米，高57米，体积达到27.2万立方米，相当于1060套面积120平方米大、层高2.8米的三室一厅商品房的体积之和。
▲位于地下380米的梅州抽水蓄能电站二期工程厂房全景
爆破是开挖岩体的主要手段，利用炸药能量来破碎岩体介质。爆破前，在指定位置的钻孔内放置炸药，爆破后，理想情况是钻孔剩余一半残留，称为“半孔”。统计“半孔”所占比例的指标即为“半孔率”，半孔率高，说明爆破对周边岩体的破坏程度小。据统计，该厂房开挖实现了对总量23万方花岗岩的精准爆破，整体开挖面成型良好，主副厂房顶拱、岩壁梁岩台平均半孔率分别达到96.03%和98.08%，居行业领先水平。
实施多项技术优化
9层开挖任务分层有序完成
据了解，抽水蓄能地下厂房洞室工程具有大跨度、高边墙、洞室交叉口多、地下洞室群结构复杂、施工强度高、通风散烟较困难等难点。地下厂房开挖需根据洞室的地质条件、洞室的规模及施工通道、施工设备和工期要求等因素，合理确定开挖程序。
按照“平面多工序、立体多层次”的施工原则，梅州抽水蓄能电站二期工程厂房分9层“从上至下”开挖完成，不同层的挖掘方式和时长不尽相同。第1层为“顶拱开挖层”，也是厂房开挖的起始作业层，需先挖中导洞通进厂房区域，对其顶部锚喷支护后，再进行两边的扩挖施工。挖到第3层，需先进行岩锚梁浇筑，才能进行第4层的开挖，直至第9层安放抽水蓄能机组的“基坑开挖层”。挖掘时长方面，第1层约90天，第9层45天，第2至8层平均开挖时间20天。
▲2023年2月，梅州抽水蓄能电站二期工程进行厂房顶拱开挖
围绕合理优化开挖工期，业主项目部牵头开展多项技术优化措施。接合一期二期地下洞室群的情况，增加1条通风洞，1、2层开挖由一条施工通道优化为两条，优化工期约30天，且有利于施工期间的通风散烟；厂房顶拱“摸顶”开挖，较传统的留保护层开挖优化工期约15天；采用深孔预裂爆破，解决了二期爆破对一期已投运设备可能产生影响的难题，预裂爆破效果良好；对关键工序、施工通道等情况进行分析和优化，将母线洞和主变压器通风洞优化为厂房交通通道，确保厂房、尾闸关键线路不受影响。
▲2023年5月，梅州抽水蓄能电站二期工程进行厂房岩壁梁施工
整个开挖过程中，项目建设各方各司其职、紧密配合，共同把好施工安全关和进度关。项目业主方团结带领各参建单位，在确保工程安全平稳的前提下，不断凝心聚力、攻坚克难，确保工程关键线路进度和工程质量可控在控。工程技术人员根据地质条件及时调整支护参数，安全监测设备实时监测顶拱、岩锚梁等关键部位的应力应变变化情况，确保了工程的施工期和运行期的永久安全。
统筹2大任务推进
基建作业和设备发电两不误
梅蓄一期、二期厂房最近距离仅122米，为确保二期爆破开挖不对一期运行设备造成影响，南网储能公司所属梅蓄公司、建管公司梅蓄业主项目部、运行公司、修试公司等各专业公司团结一致、统筹协调，做好基建作业和电站运行的紧密配合。
基建作业方面，实时优化调整爆破方案，积极协调机组开机计划和爆破作业计划，保证在一期机组停机状态下进行预裂爆破，实现了一期机组运行安全稳定，二期爆破作业进度未受影响。此外，在一期主厂房发电机层、水轮机层、主变室等重要部位不间断开展爆破监测。电站运行方面，加强对一期设备的巡视，二期工程开工以来，电站累计发电达到17.7亿千瓦时，相当于82万居民用户一年的用电需求。
▲梅州抽水蓄能电站二期工程开工以来，一期工程机组累计发电达到17.7亿千瓦时，相当于82万居民用户一年的用电需求，图为梅州抽水蓄能电站一期工程厂房
下一步，南网储能公司将紧盯工程全面投产时间节点不动摇，组织各参建方严格落实各项安全措施和技术措施，挂图作战、步步为营，如期完成工程建设各项目标。
