大岗山水电站投产发电对大渡河流域开发的意义
2015-04-06涂扬举
文献标识码: B
文章编号: 0559-9342(2015)07-0001-04
收稿日期: 2015-05-08
作者简介:涂扬举(1964—),男,四川邛崃人,高级工程师,博士,总经理,党委副书记,主要从事流域开发和经营管理工作.
Significance of the Power Generation of Dagangshan Hydropower Station on the Development of Dadu River Basin
TU Yangju
(Guodian Dadu River Hydropower Development Co.,Ltd.,Chengdu 610041,Sichuan,China)
Abstract: Dagangshan Hydropower Station is a large hydropower project with second largest installed capacity and one of the hydropower projects with best economic indicator in Dadu River Basin.After nearly a decade of construction,the technical problem of damming in high seismic intensity area is successfully resolved,and a set of experiences in project fine management,external coordination and coordination between construction and power generation are achieved.The operation of Dagangshan Hydropower Station has major significance on promoting the rolling development of Dadu River Basin,reducing the debt ratio of company and guiding subsequent project construction.
Key Words: high seismic intensity area; high arch; sustainable development; refine management; organization and coordination; Dagangshan Hydropower Station
1 项目概况
大渡河发源于青海省果洛山东南麓,干流全长1 062 km,天然落差4 175 m,全河流域面积7. 74 万km 2,多年平均径流量470亿m 3。大渡河干流水电规划三库29级开发方案,总装机容量2 684 万kW,年发电量1 123. 6亿kW·h,占四川省水电资源经济开发总量的23. 6%,在我国十三大水电基地中位居第五。其中,国电大渡河公司负责开发17个梯级,总装机容量为1 774万kW。
大岗山水电站(装机260万kW)位于大渡河中游雅安市石棉县境内,是大渡河上装机第二大水电站,设计年发电量114. 3亿kW·h。大岗山水电站离负荷中心近,装机规模大,对外交通方便,经济指标好,是川电外送、西电东输的重要后备能源基地之一。早在20世纪80年代初,有关部门就开展了该水电站的相关勘测设计工作,但受坝址区地震烈度高及当时技术经济条件的制约,前期勘测设计工作被一度搁置。
为开发大渡河丰富的水能资源,国电大渡河流域水电开发有限公司(以下简称“大渡河公司”)在2000年成立后重新启动了大岗山水电站勘测设计工作,并于2005年9月开始筹备,2006年全面启动场内公路、导流洞等筹建项目施工,2008年1月导流洞过流,2014年12月导流洞下闸。计划2015年7月首台机组投产,同年12月4台机组全部投产。
2 工程特点及难点
大岗山水电站由混凝土双曲拱坝、左岸引水发电系统、右岸泄洪洞等主要建筑物组成,具有“三高一大”特点。即,高地震烈度(设计抗震基本烈度为8度)、高拱坝(坝高210 m,大渡河流域唯一一座混凝土拱坝)、高边坡(边坡开挖高度达到500 m级)、大型地下洞室群。
(1)大岗山高拱坝位于三条大断裂带附近,坝基地震加速度峰值高达0. 557 g,为国内最高,在世界上也处于高值水平。大坝左右岸拱坝建基面及抗力体中错综发育有多条岩脉,帷幕灌浆回浆返浓问题严重,对拱坝稳定、变形及渗流控制不利。左右岸开挖边坡分别达422、530 m,边坡岩体风化卸荷强烈,坡体以里上部的深部卸荷裂隙密集带与下部的中倾角断层贯通,形成影响整体稳定的底滑面,边坡处理设计难度大,加固处理安全风险大。
(2)地下厂房布置在左岸,洞室较密集、规模大,地质条件复杂,主要洞室边墙高、跨度大,洞室局部存在性状较差的辉绿岩岩脉,洞室群的围岩稳定及支护设计难度较大,施工安全风险大。
(3)电站坝址位于雅安市,库区大部分位于甘孜州,移民安置人数达5 005人。由于库区土地稀缺,且涉及两市州,导致征地移民工作复杂,协调难度大。
(4)电站500 kV送出工程全长约131 km,其中同塔双回103. 5 km,重冰区段单塔单回2× 27. 5 km。受各种外部条件约束和“4·20芦山”地震影响导致方案变更,进度远远滞后,直接影响了发电工期。
3 大岗山水电站在大渡河流域开发中的重大意义
3. 1有利于大渡河公司可持续发展
大岗山水电站以发电为主,经济效益是项目建设必须考虑的因素。按项目投资和四川省现行标杆电价测算,在电量完全落实的情况下本项目经济指标比较优越,具有较强的市场竞争力。大岗山水电站投产后的发电效益将为大渡河公司的债务偿还、资本回报、资产保值增值和滚动开发大渡河水能资源,提供强大的经济来源。截至2014年底,大渡河公司已投产装机631. 7万kW,占四川省全口径装机容量的8. 8%,占统调装机的16. 3%,均在五大发电集团排名第一。随着其建成投产,大渡河公司实现了流域滚动开发“双千”目标(装机约1 000万kW,资产总额约1 000亿元),将继续巩固在川的规模优势,有利于流域整体调度运行和发电效益最大化,标志着大渡河公司从规模发展向效益发展转变,从基建生产型企业向经营型企业转变。
3. 2有利于大渡河干流梯级滚动开发
流域水电开发要坚持“流域、梯级、滚动开发,大中小结合,高低水头并举,综合利用”的原则,优化电源结构、提供优质廉价电能。大渡河干流双江口至铜街子河段是我国能源发展规划的十三大水电基地之一。目前,大渡河公司所属17个项目已建成龚嘴、铜街子、瀑布沟、深溪沟等4座水电站,上游控制性水库电站双江口水电站也已核准,大岗山水电站的建成投产可推动大渡河公司所属其他梯级电站的开发建设,并为“西电东送”作出积极贡献。
3. 3有利于改善中国国电集团公司能源结构
截至2014年7月,中国国电集团公司拥有可控装机12 106. 8万kW,但水电装机仅1 262. 5万kW,仅占集团公司装机总量的10. 4%。大岗山水电站260万kW机组全部投产,占国电集团水电装机的20. 6%,可使国电集团水电装机和清洁能源装机比例提高2. 1%。电站年平均发电量114. 3亿kW·h,与同等规模的燃煤火电厂相比,相当于每年减少原煤消耗约500万t,减少二氧化碳排放约890万t、二氧化氮约6万t、二氧化硫约10万t。电站建成投产后不仅大大节约了煤炭资源,而且大幅减少了燃煤污染,有效改善了区域生态环境质量,符合党的十八大提出的“加快我国经济发展方式转变,要加快推进生态文明建设,推动能源生产和消费革命,建设美丽中国”的发展方向,真正体现了了以新能源结构调整引领企业转型的发展战略。
3. 4 技术创新成效显著
大岗山拱坝的抗震安全评价和抗震措施研究,集中了国内从事大坝抗震研究最高水平的科研单位和高校的院士、专家共同攻关,从筑坝材料的静动力特性、大坝动力模型试验、三维非线性数值方法、结构优化及抗震措施等进行了全面、深入、系统的研究,研究成果反映了当前国内外大坝抗震技术的先进水平。大岗山水电站抗震设计研究采用计算、试验、工程类比等多种方法,成功地解决了大岗山坝址能否建坝、建何种坝、如何建坝等重大关键技术问题。抗震安全性评价、抗震设防标准、工程抗震措施等方面的成果,均代表了当前抗震研究和抗震技术的先进水平 [1],进一步推动了水电工程抗震技术的发展,使我国在高地震区的筑坝技术水平迈上一个新高度。为实现工程建设的智慧化、精细化,大渡河公司借鉴国内同类型水电站的管理经验,在大岗山工程全面推行数字化管理,先后建立了大坝混凝土拌和监控系统、温控仿真决策支持系统、大坝施工进度仿真系统、揽机运行防碰撞和远程监控系统、灌浆实时监控系统、安全监测自动化系统和三维可视化摄像系统集成的“智慧”管理平台,实现了工程建设全方位的数字化管理 [2]。
3. 5 人才培养意义重大
大渡河干流地形地质条件复杂,存在河床覆盖层深厚、地震烈度高、地质灾害复杂等问题。其中,瀑布沟是目前国内已建深厚覆盖层上最高的砾石土心墙堆石坝(最大坝高186 m),大岗山是世界最高抗震设计指标的高拱坝(最大坝高210 m),猴子岩是国内第二高度的面板堆石坝(最大坝高223. 5 m),双江口是世界第一高坝(砾石土心墙堆石坝,最大坝高314 m),工程技术复杂。大渡河公司在攻克瀑布沟技术问题后,再次成功解决了大岗山技术难题,从而形成了一整套流域开发经验,储备了一大批优秀的技术和管理人才,为流域开发提供了人才保障。
4 大岗山水电站建设的主要做法
4. 1在精细上下功夫,实现了质量管理创标出优
强化“益细益精”和“严厉较真”的质量意识,坚持“一炮一评价、一仓一总结”,全面推行精细化管理,制定了《大岗山工程施工工艺标准化手册》;全面建成数字化管理信息系统,实时指导了现场施工;引入第三方咨询单位开展现场技术质量咨询,弥补业主在技术管理上的短板,打造了大坝混凝土温控管理、体形控制、厂房蜗壳混凝土浇筑变形控制等质量标杆。
大坝混凝土出机口温度合格率达99. 9%,浇筑温度合格率达92. 3%;大坝混凝土体型控制合格率达92%;大坝328万m 3混凝土已浇筑完成,未发现危害性裂缝。厂房蜗壳混凝土浇筑变形控制在0. 2 mm以内,远优于规范允许的3 mm变形控制标准。泄洪洞洞身段硅粉混凝土浇筑质量优良,平整度合格率97. 3%。机电设备安装实行全过程精细化、洁净化管理,4号机定子叠片、下线质量控制处于同类电站先进水平,一次性通过磁化试验,一次性通过整体耐压试验。大岗山工程质量获得质量监督总站的高度评价,创造了高拱坝质量控制新标杆。
4. 2在经营上下功夫,实现了造价管控不断提升
强化“前期为基建服务,基建为生产服务,生产为经营服务,经营为效益服务”的价值创造理念,突出设计优化和合同管理在基建中的“经营”作用,不断提升造价管控水平。
一是深入开展设计优化,有效降低投资。工程建设期间累计完成百万元及以上重大设计优化21项,节约投资2. 54亿元。二是严格招标管理程序,高质量完成项目招标。截至2014年底大岗山项目共计完成招标项目161个,较概算投资略有节余。三是强化造价预算控制,严格投资管控。定期进行投资回归概算分析,实时对投资增减进行预测,将造价预控与合同管理有效结合起来,已完成合同项目381项,占对应合同总金额的94. 8%,投资控制效果明显。
4. 3在协调上下功夫,实现了移民安置同步推进
征地移民作为水电工程的重要组成部分,是工程建设的前提和重要基础。但由于国家体制原因,征地移民工作由政府负责,既是政策的制定者又是工作的执行人。受社会稳定要求、地方利益诉求、利益协调机制缺乏等影响,征地移民工作推进十分艰难,普遍存在进度滞后、投资超概、协调困难等问题。
大渡河公司把“改善企地关系,优化建设环境”作为重点工作,按照“依靠政府、利用政策、化解矛盾”的工作思路,严格程序,依法建设,建立和完善了企地关系分级协调工作机制,积极探索和创新移民工作手段和措施,有序地推进了大岗山移民工作。一是分层级加强与省委省政府、省级有关部门和各级政府的沟通汇报,坚持每季度与所在市州党政领导进行走访沟通,每月与市州政府部门和县区进行工作协调,赢得了各级政府和部门的理解与支持,项目建设环境不断优化。二是坚持严格程序、依法建设,提前办理建设用地报批手续,有序推进移民搬迁安置。三是积极主动作为,加大移民工程代建力度,加快推进大岗山移民安置点建设,按期完成大岗山S211复建公路建设,为康定“11·26”地震抗震救灾提供了交通保障。四是加强同水电水利规划设计总院、省移民局的沟通,积极参与了四川省移民工程代建、移民安置验收等管理办法的制定和水电工程移民技术规程规范的修编讨论和审查,从不同层面加大对移民政策顶层设计的影响,促进移民管理体制的不断完善。五是针对大岗山移民搬迁滞后等移民工作中存在的重点、难点问题,积极沟通国家有关部委、省级有关部门和水规总院等单位,果断应对,攻艰克难,妥善处理泸定县对大岗山电站移民搬迁和保蓄水发电的诸多特殊问题诉求。
4. 4在组织上下功夫,实现了送出工程超常规推进
按照国家电网公司规定,电站核准后才能启动送出工程核准工作,而500 kV输变电工程从可研、核准到建成投产周期一般为4~6年。加之,部分送出线路地处重冰区、无人区,现场施工环境恶劣,大岗山送出工程已成为制约电站按期投产发电的关键线路。
大渡河公司牢固树立枢纽、移民、送出工程“三条线、一盘棋、整体推动”的指导思想,坚定大岗山“2015年7月首台机组投产发电”目标不动摇,强化沟通协调,智慧应对各方利益诉求,超常规推进送出工程建设。一是创新思维、创新手段,和电网公司联合提前介入工程建设,有效加快了送出工程建设进度。二是紧紧依靠政府,与省电力公司密切沟通,强化协调,主动作为,加快推进招标工作。三是做好“盯方”,加强对设计、施工单位的监督,一天一塔一检查,确保设计图纸供应及施工单位资源投入,保障施工进度。
4. 5在筹备上下功夫,实现了建管协同无缝衔接
按照电力生产“四位一体”的管理模式,大渡河公司提前筹划、精心筹备,全面实行“建管协同”管理,确保“即投产、即稳定、即效益”。一是提前成立电厂组织结构,全程参与项目建设,确保工程建设与接机发电无缝衔接。二是完善制度设计,转变生产运营准备理念;固化筹备方案,明确生产运营准备职责,制定完善生产筹备管理标准。三是抓紧电厂筹备工作,制订投产目标,提前谋划建设一流。四是深化流域电价机制研究,启动电价研究和申报工作,确保投产电价取得理想电价。
5 大岗山水电站建设的几点体会
5. 1工程建设要坚持“四高”标准
水电开发要坚持“高标准开工、高水平建设、高质量投产、高效率收尾”的基建思路,以对标管理、精细化管理为具体抓手,以达标投产和建设一流为具体载体,做到“设计优化、设备优选、施工优良、调试优质”,切实提升工程质量效益水平。严格执行“高标准开工”,落实项目建设条件;深入贯彻“高水平建设”,以过程控制确保建设目标;重点落实“高质量投产”,确保项目投产即实现“安全稳定、达标投产、达到预期效益”的三大目标;系统谋划“高效率收尾”,确保投产三年内建成国内一流电厂。
5. 2水电开发要确保移民先行
为使水电站得以早日建成发电,为社会发展提供清洁可再生能源,促进地方经济社会发展,水电开发必须充分考虑征地移民的影响,要坚持以人为本、依法治企的理念,按程序提前完成各类手续办理工作,消除工程建设法律风险。在项目动工前与地方签订清晰、全面的征地移民补偿合同,划清与地方政府的责任界限,减少不合规、不合理诉求;坚持“移民是政府的事,更是企业的事”,稳步推进“先移民后建设”工作,积极主动承担移民代建工程;强化政策法规学习培训,积极探索移民工作新机制,依法合规解决各种诉求。
5. 3送出工程需与工程建设同步
为加快推进500 kV线路、特高压输电线路的核准和建设工作,满足送出工程与水电站同步投运需要,建议国家发展改革委、能源局等有关部门改革电源和送出工程核准体系,实行电源点和送出输变电工程统一规划、同步核准、同期建设、同时投运。
5. 4送出及消纳问题要系统谋划
受经济形势影响,四川省内用电增长放缓,同时川电外送又无新增通道,丰富的可再生水电能源不能完全消纳。根据《四川省2015年节能调度电力生产计划制定意见》,大岗山水电站2015年计划电量约22亿kW·h,仅为发电能力的50. 8%,严重受限。建议:一是国家层面制定、实施清洁能源的消纳政策,为积极推广清洁能源的使用创造良好的外部环境;二是加强水电送出系统规划,加快四川500 kV骨干网架建设,消除省内局部输电瓶颈,提高水电站汛期发电量;三是加快川电外送通道建设,主要是大容量输电通道的建设,提高川电外送能力,与其他火电为主的省份形成区域水火互补,使四川优质可再生清洁能源得到充分利用,降低排放,减少不可再生资源的消耗。