本书是系统全面介绍抽水蓄能电站工程技术的专著。内容涵盖抽水蓄能电站建设规划、设计、施工、运营管理全过程, 重点突出抽水蓄能电站的工程技术特点, 总结归纳了该领域工程技术的新发展, 着重介绍近十几年采用的新设计和施工技术, 既有理论, 又有工程实践。
前言
本书第一版出版于2008年,由北京勘测设计研究院老总工和老院长邱彬如、刘连希作为主编编著,全书共20章,内容涵盖抽水蓄能电站规划、勘测设计、施工、运营管理全过程,是一部综合论述抽水蓄能工程技术的专著,突出抽水蓄能工程技术特点和新发展,对我国20世纪90年代以来十多年的抽水蓄能工程建设实践经验进行了系统总结介绍。该书的出版,受到读者广泛好评,助力了我国抽水蓄能电站工程建设和技术发展。
本书第一版出版时,我国抽水蓄能电站正处于第二轮开发建设高潮,截至当时的2007年底,我国建成抽水蓄能电站17座,装机容量8945MW(含装机容量50MW以下的电站计35MW,下同),居世界第三位;另有11座抽水蓄能电站正在建设中,装机容量12760MW。自2008年以来,我国抽水蓄能电站又进入新一轮快速发展期,一大批抽水蓄能电站建成发电,到2017年底,建成装机容量达到28725MW,居世界第一。截至2022年底,我国建成抽水蓄能电站43座,部分机组投产发电的在建抽水蓄能电站2座,其他核准在建抽水蓄能电站86座;建成装机容量达到45525MW,核准在建装机容量121426MW,均为世界第一。随着近十多年来一批新的大型抽水蓄能电站建成投产,我国抽水蓄能工程技术也取得长足进步,机组设备设计制造也全面实现自主化,具备进一步归纳总结和修编本书的条件。在当前“双碳”目标背景下,抽水蓄能电站作为目前技术最成熟可靠且经济的大规模绿色低碳清洁灵活调节电源,成为构建新型电力系统的重要组成部分,功能定位和作用发生重大变化,建设规模迅速扩大,更多的水电工程技术人员开始参与抽水蓄能电站建设,迫切希望了解抽水蓄能工程技术,特别是近些年来我国抽水蓄能工程建设的新技术和新发展。因此,进一步总结近十多年来我国抽水蓄能工程技术,对本书第一版进行修编是必要的,也具有现实意义。
中国电建集团北京勘测设计研究院有限公司是我国最早从事抽水蓄能电站建设研究者之一,在20世纪60年代就承担了我国最早的岗南和密云抽水蓄能电站的设计工作。20世纪80年代起进行了众多抽水蓄能电站的规划、勘测设计、工程监理、工程监测、工程总承包等工作,设计完成的十三陵、琅琊山、张河湾、西龙池、呼和浩特、敦化、沂蒙、丰宁、文登抽水蓄能电站陆续投产发电,并创造多项国内第一。十三陵是国内最早完成初步设计和开工建设的大型抽水蓄能电站,西龙池是当时国内水头最高、居世界第三的大型抽水蓄能电站;张河湾上水库是国内首个寒冷地区采用沥青混凝土面板全库防渗的工程;西龙池上水库是国内首个严寒地区采用改性沥青混凝土面板全库防渗的工程,呼和浩特上水库改性沥青混凝土面板工程的设计极端最低气温则达到了-418℃;敦化是国内首个700m级高水头抽水蓄能机组设备全面自主化的抽水蓄能电站;丰宁抽水蓄能电站为周调节,装机容量3600MW,居世界第一,也是国内首个设计安装大型交流励磁变速机组的抽水蓄能电站。北京勘测设计研究院在多年的工作中积累了许多经验,也有不少教训,希望通过本书的编著与修编,将这些经验和教训与同行们分享。当前我国抽水蓄能电站建设正经历前所未有的大发展时期,也希望本书对我国抽水蓄能电站建设发展有所帮助。
本书修编仍遵循第一版编著时的编写原则,相关资料收集统计截至2022年底,重点补充了近十几年来我国抽水蓄能建设的最新工程实践和运行中发现的问题,增补介绍近些年来抽水蓄能工程技术的新发展、新理念与新认识;工程案例和实践经验归纳总结,考虑能体现抽水蓄能工程技术发展历程、当前技术水平和未来发展趋势。
本书修编后的第二版共23章,增加3章,原环境保护与建设征地分别单独成章,原工程造价与经济评价分别单独成章,新增变速抽水蓄能技术一章。第一章介绍我国抽水蓄能电站建设发展历程和概况;第二、三章介绍抽水蓄能电站选址和工程规划;第四、五章介绍抽水蓄能电站环境保护和建设征地;第六章介绍抽水蓄能电站工程地质勘察;第七~十二章分别介绍抽水蓄能电站枢纽布置、水工建筑物设计及安全监测;第十三~十六章介绍抽水蓄能电站机电设备和调节保证设计;第十七章介绍变速抽水蓄能技术;第十八章介绍抽水蓄能电站施工;第十九、二十章介绍抽水蓄能电站工程造价和经济评价;第二十一章介绍抽水蓄能电站初期蓄水与调试中需注意的问题;第二十二章介绍抽水蓄能电站运营管理特点和运行中发现的问题;第二十三章介绍部分抽水蓄能电站创新技术工程实例。
本书修编过程中,得到了相关抽水蓄能电站建设单位、电网公司与发电厂、设计院、科研院校、制造厂家、施工单位等的大力支持,提供了丰富的资料,在此表示衷心感谢。书后虽列有参考文献,但挂一漏万之处恐难避免,敬希见谅。
本书修编过程中得到北京勘测设计研究院领导及相关人员的大力支持,各章内容由章主编分别进行统稿,全书由吕明治主编进行统稿,郝荣国、李冰、米应中、万凤霞、卢兆钦、薛宝臣、靳亚东、周振忠等专家对相关稿件进行了审阅。本书不仅是编写者辛勤工作的成果,更是全院几代技术人员智慧的结晶,在此谨表示感谢。郭洁和郝蕾蕾为本次修编书稿的整理编辑作了很多工作,谨致感谢。
本书修编工作历时一年有余,编写人员均为从事抽水蓄能电站勘测设计工作多年,目前仍在一线工作的同志,日常工作繁忙;而本书涉及专业众多、篇幅较大,各章节之间难免存在详略不一、不协调或重复等现象,且受我们知识与水平所限,肯定存在不妥之处,敬请读者批评指正。
中国电建集团北京勘测设计研究院有限公司(简称:北京院)始建于1953年,是大型综合性勘测设计研究单位,现为中国电力建设集团有限公司(世界500强企业)的全资子企业。北京院主要从事水电、水利、工民建、新能源(风电、光伏)、市政、路桥、文物保护等领域的规划、测绘、勘察、设计、科研、咨询、监理、环境保护、水土保持、监测、岩土治理、工程总承包以及投资等业务。北京院拥有工程设计和工程勘察双综合甲级资质,以及水利水电工程施工总承包一级、工程监理、工程造价咨询等二十余项最z高等级资质证书。北京院是国内最z早从事抽水蓄能电站勘测设计和建设研究的单位,先后完成了华北、东北、山东、江苏等地区的抽水蓄能电站规划选点工作,承担了十三陵、琅琊山、张河湾、西龙池、呼和浩特、敦化、丰宁、沂蒙、文登、清原、芝瑞、易县、抚宁、尚义、潍坊、浑源、庄河、尚志、乌海、灵寿、邢台等大型抽水蓄能电站的勘测设计工作,创造了多个国内或世界第d一。北京院主编完成了《抽水蓄能电站设计规范》NB/T 10072-2018等行业技术标准,编著有《抽水蓄能电站工程技术》等专著,形成了一整套抽水蓄能电站勘测设计的核心技术和理论成果,代表着国内抽水蓄能电站建设的最z新技术水平。