近日,在河南信阳300兆瓦先进压缩空气储能国家示范电站地下储气库项目施工中,中铁十五局项目团队创新采用“水平进洞技术”“高效自流排水系统”和“突破性超大洞径”等创新设计,成功破解地下储能项目积水、容积受限等难题,项目开挖进度顺利过半。
新型储能是能源的专属仓库,专业解决能源怎么存的问题,地下储气库质量决定着储气量、系统效率以及安全性、稳定性。由中铁十五局建设的河南信阳300兆瓦先进压缩空气储能国家示范电站,是国家新型储能试点示范项目,其配套地下储气库有效容积达30万立方米,相当于130个奥运会标准泳池注满水的体积。
复杂的地质条件一直是困扰压缩空气储能地下储气库安全及施工效率的关键难题。为破解制约因素,达到安全、高效、经济的建设指标,建设团队大胆创新,突破多项“国内首次”技术壁垒。
在电站地下储气库施工中,他们创新采用了“高效自流排水系统”,通过合理设计储气库的纵坡度、降低储气库内部水位,有效解决了地下储气库因地质原因引发的积水难题,显著提升了系统的长期安全性和运行稳定性,为复杂地质条件下的储气库内排水系统建设提供了全新解决方案。
此外,他们在压缩空气领域首次采用了“水平进洞技术”,可沿着岩层走向或稳定地层延伸,灵活避开断层,有效解决了涌水带等不良地质问题。相较于垂直竖井,这项技术能更精准地选择围岩完整性好、抗压强度高的岩层作为洞身主体,减少因深部地质突变导致的施工风险,在环境影响、经济性等方面具有明显优势。
在储气库有效扩容方面,团队创新设计并实施了国内首个15米超大洞径结构,这一创新设计使储气库的有效容积提升到30万立方米,相较以往最大设计,规模提升了300%。在确保结构稳定性的同时,充足的储气空间大幅提升了单位硐室储能密度和工程经济性,做到了安全、高效、经济三驾马车并驾齐驱。
该项目建成后,预计年发电量可达4.2亿千瓦时,能有效提高当地电力系统的效率、经济性和可靠性,在压缩空气储能领域具有重要意义。
河南信阳300兆瓦储气硐室(雷晓珂 摄)