我国抽蓄建设迎来跨越式发展。随着抽蓄范围不断扩大、建设条件更趋复杂多变，工程技术将面临更多困难，工程技术和建设管理创新发展更具紧迫性和挑战性。
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“2021年，《抽水蓄能中长期发展规划》发布实施，标志着我国抽水蓄能（简称“抽蓄”）进入一个新发展阶段”“抽蓄工程建设技术在各种挑战中不断突破”“我国抽蓄实现了从学习借鉴到自主创新的跨越式发展”“如今，建设企业不断探索抽蓄工程建设新技术”……这是记者在3月22日中国电建集团和中国水力发电工程学会共同举办的“‘双碳’目标下新能源与抽水蓄能科技论坛”上多次听到的声音。
业内专家一致认为，在碳达峰碳中和、构建新型电力系统的背景下，我国抽蓄建设迎来跨越式发展。随着抽蓄范围不断扩大、建设条件更趋复杂多变，工程技术将面临更多困难，工程技术和建设管理创新发展更具紧迫性和挑战性。
抽蓄技术逐渐精细化
随着机组设计和施工装备制造的进步，以及国内抽蓄电站建设快速发展，高水头、大容量、软弱破碎地质条件的抽蓄电站增多，尤其给水道系统的设计带来一系列新挑战。经过多年实践，设计施工企业在结构设计技术、水力学计算、分析能力、新材料应用、复杂体型建筑物设计等方面均取得一批创新成果。
“针对不同工程地质条件和特殊问题，我们形成了一套精细定制化筑坝成库技术。”中国电建首席技术专家冯树荣介绍，针对水库水位涨落频繁、耐久性要求高、运行条件恶劣的特点，通过发明改性沥青配合比设计方法，创新提出沥青和钢筋混凝土面板防渗耐久定量设计技术，解决了极端最高气温43摄氏度高温流淌、极端最低气温零下45摄氏度低温抗冻断问题，并先后在宝泉、呼蓄、西龙池等工程上成功应用。
抽蓄上水库一般位于高山之巅，地形零乱，地下水位较低，岩体透水性强，地质条件复杂多样，防渗问题突出。“经研究实践，我们形成了复杂多样化库盆防渗技术。目前，已建抽蓄中有18项工程上水库为全库盆防渗。”冯树荣表示，“此外，我们还创新提出土石坝坝身泄洪成套技术，在桐柏抽蓄实现70米级高面板堆石坝坝身泄洪，技术为世界之最。”
多位业内人士认为，未来抽蓄工程技术需要重点攻关超高水头、大容量可逆式机组设计制造国产化，提升励磁、调速器、变频装置、成套开关设备等辅机设备国产化水平。另外，还需要研究海水抽蓄机组稳定运行技术、海水腐蚀与防护技术等。“我们正在研究水气耦合抽蓄电站，目前已开展理论研究、概念设计。研究显示，水气耦合抽蓄电站启动时间短，能量转换效率高，建议进行示范工程建设。”冯树荣说。
智能规划实现抽蓄自动选点
如今，我国抽蓄电站选址涵盖平原、丘陵和高山峡谷，地质条件复杂多样促使我国抽蓄建设技术不断提档升级。抽蓄电站水头从200米发展到700米，转速从250rpm发展到500rpm，未来将向高水头、高转速、大容量发展。在业内人士看来，为适应抽蓄业务高速度和高质量发展，迫切需要推行抽蓄电站勘测设计向智能化转变。
“为解决人工选点工作量大、易漏选、效率低的问题，我们将抽蓄规划选点工程技术与地理信息系统（GIS）空间分析算法深度融合，创新研发选点成套技术，开发了智慧选点系统，如今已成功应用于湖南、湖北等十余个省区抽蓄规划。”冯树荣介绍，“实现抽蓄自动选点技术突破后，普查范围更全面，工作效率提升10倍以上。”
记者采访获悉，我国抽蓄智能建造成绩已初现。例如，“文登号”抽蓄电站，硬岩全断面隧道掘进机（TBM）施工技术首次在我国抽蓄电站应用，为行业建设注入新理念，填补施工空白。又如五岳电站数字智慧管理系统，实现数字化设计、智能化建造和数字化移交。
目前，设计施工一体化数字管理系统已应用于多个抽蓄电站并不断改进。随着人工智能技术快速发展，未来抽蓄电站将由工程数字化向工程智能化转变，并实现数字化映射、智慧化决策、精细化管理。
仍需完善相关技术标准
我国抽蓄工程建设技术在各种挑战中不断突破，实现从学习借鉴到自主创新发展的跨越式进步。截至2022年12月底，我国在运抽蓄电站41座，总装机规模达4549万千瓦；在建及核准抽蓄电站80座，装机规模达12143万千瓦。
中国工程院院士马洪淇表示：“预计‘十四五’期间，我国将建设超过200座抽水蓄能电站；到2025年，抽水蓄能装机容量将达到6200万千瓦以上；到2035年，抽水蓄能装机容量将达到3亿千瓦。”
“抽蓄行业高质量发展需要不断完善和提升技术标准体系。”冯树荣坦言，目前，我国抽蓄现行国家标准11项、行业标准18项、团体标准7项，但仍然面临核心标准总量不足、标准体系存在结构性欠缺、标准生成效率与实际需求不匹配、标准落地机制不够成熟等问题。“随着抽蓄电站建设进程不断加快，在统筹规划、规范建设、统一运维等方面，技术标准引领需求愈发突出。建议国家尽快协调统一现有标准，扩展完善现行标准，加快标准国际化进程。”
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