《抽水蓄能电站工程建设用地节地技术和模式研究》一书将从抽水蓄能电站的简介、发展历史、双碳目标下的发展前景对行业发展做出预判和展望;结合新形势下节地和集约用地的新要求,对已建成或规划设计中蓄能电站用地情况、特点进行统计和整理,梳理工程建设用地面临的诸多困境;并向读者介绍蓄能电站工程设计关键技术、设计过程,借鉴相关行业节地技术的应用情况,探索蓄能电站工程节约集约用地标准设计思路,研究工程建设节地技术和措施,提出社会各方参与下的工程建设节地模式。本书还将构建蓄能电站节地评价体系,研究习近平经济思想理论、人地协调理论、可持续发展理论、土地资源承载力理论等对新能源发展、抽水蓄能电站行业发展的指导意义,构建蓄能电站节地评价理论基础;通过探索和应用神经网络、多因素分析、专家打分等建立节地评价模型;从工程设计标准、安全性、用地规模与结构、利用功效(强度和功能)、综合效益(经济、社会、生态)等方面构建三级指标评价体系;根据指标体系对某蓄能电站项目开展节地评价分析和优化。*后,本书还将对蓄能电站节地集约用地的工作进行总结和展望,探索和提出抽水蓄能电站节约用地标准、节约用地技术与措施、节地模式等。
作者团队总结多年来的实践工作经验,总结出广东省抽水蓄能电站节地难点,提出一套行之有效的解决方案,值得大家学习与探讨。
抽水蓄能是当前技术*成熟、经济性*优、*具大规模开发条件的电力系统绿色低碳 清洁灵活调节电源,与风电、太阳能发电、核电、火电等配合效果较好。为应对全球气候 变化,加快发展抽水蓄能是实现碳达峰、碳中和目标的重要举措,是构建以新能源为主体 的新型电力系统的迫切要求,是保障电力系统安全稳定运行的重要支撑,是可再生能源大 规模发展的重要保障。我国抽水蓄能发展始于 20 世纪 60 年代后期,随着我国经济和社会 的快速发展,国内已建成广州、惠州、清远、深圳、阳江、梅州、泰安、白莲河、西龙 池、仙居、丰宁、长龙山、敦化等一批具有世界先进水平的抽水蓄能电站,目前我国已形 成较为完备的抽水蓄能电站规划、设计、建设、运行管理体系。 虽然抽水蓄能电站对于保障电力系统安全稳定运行具有重要意义,但相比普通水电站,抽水蓄能电站占地规模总体偏大。据不完全统计,以 1200 MW 抽水蓄能电站为例,我国目前已完工、在建及可研阶段的抽水蓄能电站平均占地规模为 245~267 hm2 。广东省 抽水蓄能电站共有 14 个,总用地面积 3763.40 hm2 ,平均占地面积约为 268.81 hm2 。 近年来,党中央、国务院高度重视节约集约用地工作,明确提出强化节地标准建设,实行*严格的节约集约用地制度,先后颁布了一系列节地政策。2004 年国务院印发 《关于深化改革严格土地管理的决定》(国发 〔2004〕 28 号),把节约用地放在首位,并提出制定 和实施新的土地使用标准。2014 年 《节约集约利用土地规定》(国土资源部令第 61 号) 提 出,国家和地方尚未出台建设项目用地控制标准的建设项目,或者因安全生产、特殊工艺、地形地貌等原因,确实需要超标准建设的项目,县级以上自然资源主管部门应当组织 开展建设项目用地评价,并将其作为建设用地供应的依据。2021 年自然资源部办公厅印 发 《自然资源部办公厅关于规范开展建设项目节地评价工作的通知》(自然资办发 〔2021〕 14 号),进一步强调节约集约用地的重要意义。2023 年,《自然资源部办公厅关于印发 〈节 约 集 约 用 地 论 证 分 析 专 章 编 制 与 审 查 工 作 指 南 (试 行) 〉 的 通 知》(自 然 资 办 函 〔2023〕 473 号) 进一步规范了节约集约用地论证分析专章的编制内容和审查要求。因此,抽水蓄能电站工程建设的用地规模也受到相应的控制和约束,以往工程建设及管理所须的 用地规模已经难以符合新形势下节约集约用地要求。 目前,有关抽水蓄能电站的国家、行业标准和建设规范中尚未明确规定土地使用标 准,在节地分析与评价中,只能参考相关行业的标准进行评判或者按照实际建设内容详细 核算用地规模①。但抽水蓄能电站项目用地存在其特殊性,其他行业的标准并不能完全适 用。所以,受抽水蓄能电站项目用地标准缺失、节地审查主观性较强以及工程建成后场地 利用效率低等因素的影响,节地评价专题论证难度大,节地审查通过难度大,用地预审周 期长,不利于抽水蓄能电站前期工作的推进及长远发展。 因此,为了研究和解决在节约集约背景下抽水蓄能电站工程建设与用地的标准缺失及相关行业的标准不适用问题,合理确定抽水蓄能电站工程建设用地标准,提高项目用地效 率十分必要。本书在对广东省各工程项目进行充分调研的基础上,深入分析影响抽水蓄能 电站各功能区项目用地规模的因素,归纳总结现有政策框架下抽水蓄能电站项目的节地设 计技术,同时借鉴相关行业的节地技术,提出抽水蓄能电站设计的关键节地技术和要求, 以便更好地指导抽水蓄能电站工程设计工作,减少工程建设对土地资源过度占用的情况, 达到节约集约用地的目标。 本书分析对比广东省内外抽水蓄能电站工程设计及用地设计技术,基于当前双碳 目标下抽水蓄能电站发展前景及节地有关政策要求,总结本行业或借鉴其他行业技术经 验,通过实际设计方案对比分析,提炼形成抽水蓄能电站工程节地设计技术和模式标准, 以期促进本行业节约集约用地,为构建行业用地标准奠定理论基础。基于此,本书主要围 绕以下几部分内容展开。 一是系统梳理抽水蓄能电站发展概况及前景。从抽水蓄能电站的工作原理、组成部 分、作用、国内外发展史等方面对抽水蓄能电站进行全面的梳理,厘清抽水蓄能电站基本 要点,同时通过对双碳政策、长期能源发展前景报告的研究,分析抽水蓄能电站对长 期大规模可再生能源的支撑作用及需求,展望新形势下抽水蓄能电站的发展前景。 二是提炼总结抽水蓄能电站用地特点及困境。本书通过收集、梳理全国抽水蓄能电站 相关数据,简要分析全国抽水蓄能电站用地情况,同时对广东省 14 个抽水蓄能电站的用 地情况进行深入分析,总结提炼广东省抽水蓄能电站用地特点,并简要分析当前抽水蓄能 电站建设面临的困境。 三是厘清新形势下节约集约用地的要求。对国家和广东省节约集约用地政策进行全面 梳理和分析,在系统梳理节约集约政策实施背景及演化历程的基础上,从规划引导、计划 调节、标准控制、市场配置、盘活利用、节地技术等方面,系统归纳节约集约用地政策制 度体系的要点内容,并简要分析其对抽水蓄能电站项目用地可能产生的影响,同时从节地 评价范围、节地评审论证原则、主要内容、审核程序、技术要点等方面深入分析工程建设 项目开展节地评价的具体要求,为后续抽水蓄能电站节地技术设计、节地评价指标设定以 及相关用地标准研究更贴合节地评价要求提供理论基础支撑。 四是系统阐述抽水蓄能电站工程设计过程,分析不同功能区项目用地规模影响因素。 从正常蓄水位选择 (电力系统需求分析、调节性能分析、装机容量选择、正常蓄水位方案 拟定)、枢纽布置 (库址和坝址选择、输水发电系统布置厂房开发方式选择、坝型选择、 泄洪建筑物选择、水道系统布置、厂房系统布置、公路布置、管理区域布置)、施工总布 置规划 (施工分区规划与布置、料源选择与料场开采规划、施工工厂设施及施工营地规 划、土石方平衡及渣场规划) 三大方面及多个细分维度,系统阐述抽水蓄能电站工程设计 关键技术,同时结合现有政策文件和规范体系,归纳总结抽水蓄能电站各工程建设用地范 围的确定过程与方法,在此基础上,对抽水蓄能电站不同功能区项目用地规模影响因素进 行定性分析,为后续更加有针对性地进行相关节地技术研究打下坚实基础。 五是归纳本行业并借鉴相关行业节地技术,提出抽水蓄能电站设计关键节地技术和要 求。一方面对现有政策文件和规范体系下的抽水蓄能电站相应的节地设计技术进行归纳总 结,并对其适用性及限制因素进行深入分析。另一方面借鉴相关行业关键节地技术,探索 立体开发、复合利用、结构优化、地下空间利用等节地技术在抽水蓄能电站各功能区设计和建设中应用的可行性。结合归纳总结的节地技术及其适用条件,提出抽水蓄能电站设计 关键节地技术和要求,为后续的标准化研究提供支撑。 广东省抽水蓄能电站节地难点如下。 一是新形势下抽水蓄能电站用地供需平衡难。近年来国家对建设用地规模和指标管控 越来越严,抽水蓄能电站工程建设的用地规模也受相应的控制和约束,以往工程建设及管 理所需的用地规模已经难以符合新形势下节约集约用地要求。因此,如何在符合节约集约 用地政策要求的同时满足抽水蓄能电站的用地要求,成为新形势下抽水蓄能电站持续发展 的一大难题。 二是抽水蓄能电站节地成效与投入成本平衡难。抽水蓄能电站项目往往涉及业主、政 府、原权利人等多方主体,各方主体利益诉求差异大,相互平衡难度大。政府更多关注的 是项目是否过多占用用地指标,业主则主要关注项目的成本投入及收益能否平衡,原权利 人则更加关注自身权益能否得到有效保障。在项目博弈过程中,政府的节地诉求与业主的 减少成本投入诉求往往存在冲突。通常情况下,项目节约土地越多,投资成本就越高。因 此,如何在节约土地与减少成本投入二者之间找到一个平衡点,兼顾政府和业主的利益, 是推动抽水蓄能电站项目顺利开展的关键难点。 三是抽水蓄能电站设计机理系统理顺难。抽水蓄能电站的功能区主要包括水库淹没 区、坝区、永久道路、业主营地、开关站、交通洞、排风竖井等,不同功能区在设计过程 中应考虑的因素多样复杂,且影响不同功能区设计的因素差异大,包括装机容量、发电水 头、调节库容、距高比、坝型、地形地质条件、发电机组形式等。因此,如何系统归纳抽 水蓄能电站各功能区用地影响因素,总结不同功能区用地设计过程及方法,系统阐述抽水 蓄能电站不同功能区的设计机制,成为后续更有针对性地进行相关节地技术研究的核心 难点。 四是抽水蓄能电站项目用地标准确定难。目前,有关抽水蓄能电站项目的国家、行业 标准和建设规范中尚未明确规定土地使用标准,在节地分析与评价中,只能参考相关行业 的标准进行评判。但抽水蓄能电站项目用地存在其特殊性,其他行业的标准并不能完全适用。因此,抽水蓄能电站项目用地标准的缺失及其用地的特殊性,导致其节地评价专题论证难度大,节地审查通过难度大,用地预审周期长,不利于抽水蓄能电站前期工作的推进及其长远发展。 解决广东省抽水蓄能电站节地难点的方法如下。 一是提升节约集约用地技术,缓解电站工程建设需求与用地标准约束间的矛盾。随着 建设项目用地标准控制制度的实施,建设项目用地标准与抽水蓄能电站工程对建设用地规 模需求特殊性之间的矛盾日益凸显,因此,本书结合新形势下节约集约用地要求及抽水蓄 能电站用地特点,通过研究提升抽水蓄能电站工程节地设计技术,初探抽水蓄能电站节地 评价指标,以期解决抽水蓄能电站工程项目节地评审专题论证难等问题,促进本行业节约 集约用地。 二是多方案多角度综合比选,找到节约用地与减少成本投入的平衡点。抽水蓄能电站 项目的各功能区的设计考虑因素众多,传统设计方法往往注重位置条件、地质条件、施工 条件、投资成本等因素的比较,随着节约集约用地要求的深化,抽水蓄能电站的设计应将 节约集约用地列为重要考量因素之一,再结合其他因素进行综合比选,尽量找到节约用地与减少成本投入的平衡点。 三是系统分析抽水蓄能电站不同功能区的设计过程,理顺抽水蓄能电站设计机理。本 书按照不同的特性指标类型 (如装机容量、发电水头、调节库容、距高比、坝型、地形地 质条件、发电机组形式等) 和不同的功能分区 (如水库淹没区、坝区、永久道路、业主营 地、开关站、交通洞、排风竖井等),定性探究各类特性指标对项目用地规模的影响,并 详细论述抽水蓄能电站各功能区的设计过程及用地确定方法,为后续更加有针对性地进行 相关节地技术研究打下坚实基础。
谭亮,英国拉夫堡大学管理科学硕士。水利水电工程建设征地移民高级工程师,从2004年起在广东省水电设计院任职,一直从事我省重大水利水电工程建设征地与移民安置规划设计工作,参与国内外工程近50项,对工程建设及用地规划设计有较深的研究和心得。
1 抽水蓄能电站发展概述 …………………………………………………………11.1 抽水蓄能电站简介 ……………………………………………………………………11.1.1 抽水蓄能电站工作原理 ………………………………………………………11.1.2 抽水蓄能电站组成 ……………………………………………………………11.1.3 抽水蓄能枢纽工程设施简介 …………………………………………………21.1.4 抽水蓄能电站的作用 …………………………………………………………71.2 国内外抽水蓄能电站发展历史 ………………………………………………………91.2.1 国外抽水蓄能电站发展历史 …………………………………………………91.2.2 国内抽水蓄能电站发展历史 ………………………………………………101.3 双碳目标下抽水蓄能电站发展前景 ……………………………………………131.3.1 双碳目标下的能源结构调整趋势 ………………………………………131.3.2 抽水蓄能电站对大规模可再生能源的支撑作用及需求预测 ……………131.4 水利水电工程节地技术相关研究综述 ……………………………………………171.4.1 节地思路、技术和方法的研究 ………………………………………………181.4.2 节地评价技术的研究 ………………………………………………………181.4.3 节地评价体系的研究 ………………………………………………………181.4.4 评述 …………………………………………………………………………192 新形势下对节约集约用地的新要求 …………………………………………202.1 政策背景与内容要点 ………………………………………………………………202.1.1 节地政策实施背景与演变历程 ……………………………………………202.1.2 节地政策核心要点及影响 …………………………………………………212.2 工程建设项目节约集约用地意义 …………………………………………………273 抽水蓄能电站用地现状 ………………………………………………………293.1 抽水蓄能电站典型工程用地情况 …………………………………………………293.1.1 国内用地总体情况 …………………………………………………………293.1.2 广东省用地总体情况 ………………………………………………………293.2 广东省抽水蓄能电站用地特点 ……………………………………………………313.2.1 电站装机容量不同,用地面积差异较大 ……………………………………313.2.2 电站用地分类明晰,有利于用地功能分区 …………………………………313.2.3 上下水库连接道路在整个道路用地中占比较高 …………………………313.2.4 为满足实际需求及设计规范运输要求,占用道路用地面积较大 …………323.3 抽水蓄能电站建设用地困境 ………………………………………………………324 抽水蓄能电站工程设计过程 …………………………………………………344.1 抽水蓄能电站工程设计关键技术简介 ……………………………………………344.1.1 正常蓄水位选择 ……………………………………………………………344.1.2 枢纽布置 ……………………………………………………………………384.1.3 施工总布置规划 ……………………………………………………………494.2 工程建设用地范围设计 ……………………………………………………………524.2.1 水库淹没影响区 ……………………………………………………………524.2.2 枢纽工程建设区用地 ………………………………………………………535 抽水蓄能电站建设用地节地技术和模式 ……………………………………575.1 抽水蓄能电站项目用地规模影响因素分析 ………………………………………575.1.1 水库淹没区 …………………………………………………………………575.1.2 大坝 …………………………………………………………………………605.1.3 泄洪、放空设施 ………………………………………………………………635.1.4 输水系统 ……………………………………………………………………645.1.5 发电厂房 ……………………………………………………………………705.1.6 永久道路 ……………………………………………………………………715.1.7 交通洞和通风洞 ……………………………………………………………755.1.8 业主营地 ……………………………………………………………………785.1.9 弃渣场 ………………………………………………………………………805.1.10 料场 …………………………………………………………………………815.1.11 临时施工道路 ………………………………………………………………825.1.12 临时施工营地 ………………………………………………………………835.1.13 其他施工工区 ………………………………………………………………835.2 抽水蓄能电站节地技术与模式借鉴 ………………………………………………845.2.1 抽水蓄能电站现有节地技术 ………………………………………………845.2.2 相关行业节地技术与模式借鉴 ……………………………………………1006 抽水蓄能电站节地技术应用及模式的初步探索 ……………………………1086.1 应用研究对象情况简介 ……………………………………………………………1086.1.1 某抽水蓄能电站工程概况 …………………………………………………1086.1.2 某抽水蓄能电站工程规划设计过程 ………………………………………1086.2 主要节地技术的应用 ………………………………………………………………1106.2.1 大坝坝型设计 ………………………………………………………………1106.2.2 水库淹没范围设计 …………………………………………………………1216.2.3 上下水库连接道路设计 ……………………………………………………1226.2.4 业主营地设计 ………………………………………………………………1256.3 项目用地分析 ………………………………………………………………………1296.4 模式初探 ……………………………………………………………………………1297 总结与展望 ……………………………………………………………………1317.1 抽水蓄能电站节地技术与模式 ……………………………………………………1317.1.1 比选选优型 …………………………………………………………………1317.1.2 存量挖潜型 …………………………………………………………………1327.1.3 创新技术升级型 ……………………………………………………………1327.1.4 综合利用型 …………………………………………………………………1327.1.5 平面节地型 …………………………………………………………………1337.1.6 立体开发型 …………………………………………………………………1347.2 展望与建议 …………………………………………………………………………135参考文献 …………………………………………………………………………136名词注释 …………………………………………………………………………138