科技日報記者 李麗云 通訊員 張弘
12月28日上午,在位于廣東省陽春市與電白區交界處的八甲山區、陽江抽水蓄能電站廠房內,由哈電集團哈爾濱電機廠有限責任公司研制的國內單機容量最大的抽水蓄能機組-陽蓄電站首臺機組,正式移交生產,投入南方電網調度使用。此舉對保障粵港澳大灣區電力供應、促進海上風電等清潔能源消納,實現國家“碳達峰、碳中和”目標具有重要意義。
抽水蓄能機組在電網中承擔調峰、填谷、緊急事故備用任務,兼有調頻、調相和黑啟動、儲能作用,是電網的“穩定器”“調節器”“充電寶”。哈電電機研制的這臺巨型“充電寶”陽江1號機組運行穩定性極高,工作人員在機組蓋板上放置兩枚1元硬幣,硬幣居然紋絲不動。
不止于此,這臺超高水頭、大容量、高轉速、綜合技術難度極高的巨型“充電寶”,從每一個零部件的誕生到安裝調試、試運行等各個環節,創造的“第一”不勝枚舉。在機組整機調試中,所有試驗全部一次成功、100%通過,試運行穩定,振動、溫度數據良好,上導、下導、水導擺度均在0.10毫米以內,為機組正式投入商業運行奠定了良好基礎。
這個巨型“充電寶”突出創新點在于:首先,采用5長5短的長短葉片轉輪,16個導葉,對于兼顧機組效率和穩定性大有裨益。該新型轉輪為國內400兆瓦級超高水頭抽蓄機組首次應用,獲得國家發明專利。其次,上導、下導、水導擺度均在0.1毫米以內。機組振動、溫度數據良好,運行平穩、運行范圍寬。安裝調試各項試驗一次成功,各項指標達精品標準。再次,軸系總長約18米,國內同類型機組最長。浮動磁軛結構,環形磁軛鍛件整體加工,轉動部分安全性更高、穩定性更強。磁極采用雙鴿尾結構,突破以往T尾或單鴿尾的結構型式,改善掛接部位局部應力。最后,定子線棒采用VPI技術,電壓等級20千伏,為國內蓄能機組電壓等級最高,絕緣性能最優。單根線棒3倍電壓不起暈,國內蓄能機組實際起暈電壓最高,防暈體系最優。
在歷時15天試運行考核后,陽江1號機組以其優異的綜合性能,印證了我國400兆瓦級單機容量、700米高水頭抽蓄機組全自主化制造的精品成果,贏得業主高度贊譽。
陽江抽水蓄能電站總裝機容量2400兆瓦,分兩期建設,一期3臺單機容量400兆瓦抽水蓄能機組,全部由哈電電機研制。
哈電電機黨委副書記、總經理劉玉強表示,哈電長期的技術積累和獨有的抽水蓄能研發制造體系,以科研攻關和技術創新為主要手段,解決了機組水力穩定性和效率難以兼顧的世界性難題,取得了一系列原創性成果,實現了100%自主知識產權,成功與業主共同站在了世界抽水蓄能技術領域的前沿。
業主單位、南方電網調峰調頻公司建設管理分公司副總經理劉濤這樣評價哈電機組:“哈電付出了巨大努力,前期研發了13個模型轉輪,生產制造中每個部件都‘零缺陷’出廠,嚴格把關,全部數據最優。”
據介紹,陽江抽水蓄能電站最高水頭超過700米、機組額定轉速500轉/分、綜合技術難度和技術水平為我國最高,被國家發改委列為40萬千瓦級抽水蓄能電站機組設備自主國產化的依托項目,承載水泵水輪機水力開發與試驗等10余項重大技術課題,具有100%自主知識產權。陽蓄電站一期3臺機組,工程設計年發電量12億千瓦時,將于2022年6月全部投產發電,每年可節約標煤約16.9萬噸、減排溫室氣體總量約51.8萬噸,減少二氧化硫及粉塵排放0.35萬噸。
(文中圖片均由張弘拍攝)