2025年4月9日,由中國(guó)港灣工程有限責(zé)任公司投資建設(shè)的尼泊爾三金考拉水電站正式投入運(yùn)營(yíng)。項(xiàng)目位于尼泊爾中北部拉蘇瓦縣Sanjen河段,總裝機(jī)容量78兆瓦,配備3臺(tái)單機(jī)容量26兆瓦的沖擊式水輪發(fā)電機(jī)組,額定水頭達(dá)952米,最大水頭突破1015米,是全球?yàn)閿?shù)不多的超高水頭電站之一。電站由中國(guó)電建集團(tuán)成都勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院負(fù)責(zé)全流程勘測(cè)設(shè)計(jì),水電十一局承擔(dān)主體施工,核心設(shè)備全部采用中國(guó)自主技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)后,預(yù)計(jì)年均發(fā)電量3.12億千瓦時(shí),可覆蓋尼泊爾首都加德滿都及周邊地區(qū)逾200萬(wàn)居民用電需求,工業(yè)區(qū)停電時(shí)長(zhǎng)預(yù)計(jì)縮短40%以上。
項(xiàng)目概況與技術(shù)參數(shù)
三金考拉水電站選址于尼泊爾中北部拉蘇瓦縣Sanjen河段,距離加德滿都直線65公里,公路里程約180公里。電站采用低壩長(zhǎng)引水開發(fā)方式,正常蓄水位3391米,引水系統(tǒng)全長(zhǎng)7.2公里,包含3條傾斜角度60°、長(zhǎng)度超270米的壓力管道斜井,最大高差達(dá)240米。機(jī)組額定流量為每秒9.3立方米,設(shè)計(jì)年利用小時(shí)數(shù)4000小時(shí),全生命周期發(fā)電量預(yù)計(jì)達(dá)93.6億千瓦時(shí)。電站核心設(shè)備均由中國(guó)企業(yè)自主研制:哈爾濱電機(jī)廠提供的水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪采用抗空蝕特種不銹鋼材料,可在1000米以上水頭條件下保持年均運(yùn)行效率92.5%;南瑞集團(tuán)開發(fā)的智能監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)毫秒級(jí)頻率響應(yīng),并網(wǎng)穩(wěn)定性達(dá)99.99%;壓力管道采用780兆帕高強(qiáng)度鋼板,壁厚52毫米,耐壓能力較常規(guī)材料提升30%。
建設(shè)歷程與技術(shù)創(chuàng)新
項(xiàng)目建設(shè)歷時(shí)39個(gè)月,分為三個(gè)階段推進(jìn)。2022年4月至2023年12月,施工團(tuán)隊(duì)完成導(dǎo)流洞開挖、大壩基礎(chǔ)澆筑及引水隧洞掘進(jìn)。面對(duì)高寒缺氧環(huán)境(海拔3400米)和地質(zhì)破碎帶挑戰(zhàn),團(tuán)隊(duì)首創(chuàng)“反井鉆機(jī)+定向鉆進(jìn)”斜井施工工藝,2號(hào)斜井導(dǎo)孔實(shí)現(xiàn)277米精準(zhǔn)貫通,偏斜率控制在0.12%以內(nèi),較傳統(tǒng)爆破法效率提升3倍,成本降低45%。2024年1月至9月,完成壓力管道安裝、機(jī)組吊裝及控制系統(tǒng)調(diào)試。針對(duì)超高水頭帶來(lái)的空化效應(yīng),技術(shù)團(tuán)隊(duì)優(yōu)化轉(zhuǎn)輪葉片型線,將空蝕系數(shù)從0.08降至0.05,延長(zhǎng)大修周期至5年。2024年10月至2025年4月,通過72小時(shí)滿負(fù)荷試運(yùn)行及電網(wǎng)兼容性測(cè)試。首臺(tái)機(jī)組(3#)于2024年9月14日一次性開機(jī)成功,振動(dòng)幅度小于50微米,擺度值控制在80微米以內(nèi),均優(yōu)于IEC 60041標(biāo)準(zhǔn)要求。
經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益與區(qū)域影響
三金考拉水電站的投運(yùn)將顯著改善尼泊爾能源供需結(jié)構(gòu)。據(jù)尼泊爾電力局?jǐn)?shù)據(jù),該國(guó)2024年峰值負(fù)荷達(dá)1800兆瓦,但實(shí)際可調(diào)度電源僅1200兆瓦,冬季缺電率高達(dá)25%。該項(xiàng)目提供的78兆瓦穩(wěn)定基荷電源,可使全國(guó)電力缺口縮減6.5%,加德滿都工業(yè)區(qū)日均停電時(shí)間從4.2小時(shí)壓縮至2.5小時(shí)。經(jīng)濟(jì)效益方面,電站執(zhí)行電價(jià)0.085美元/千瓦時(shí),較尼泊爾現(xiàn)行柴油發(fā)電成本低62%,預(yù)計(jì)每年為當(dāng)?shù)仄髽I(yè)節(jié)約電費(fèi)支出2650萬(wàn)美元。此外,項(xiàng)目建設(shè)期雇傭尼泊爾籍員工1280人,占總施工人數(shù)的58%,累計(jì)發(fā)放工資逾2300萬(wàn)美元;運(yùn)營(yíng)期將提供60個(gè)固定崗位,屬地化用工率超80%。
中尼合作與戰(zhàn)略意義
三金考拉項(xiàng)目是中尼共建“一帶一路”的標(biāo)志性工程,采用“投建營(yíng)一體化”模式,總投資額2.3億美元,中方資本占比85%,特許運(yùn)營(yíng)期30年(含建設(shè)期)。項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)三大突破:首次將中國(guó)水電行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(NB/T 35003-2015)應(yīng)用于尼泊爾大型電站設(shè)計(jì),覆蓋抗震設(shè)防、生態(tài)流量控制等23項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo);機(jī)電設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率達(dá)92%,其中水輪機(jī)主軸鍛件、智能勵(lì)磁裝置等核心部件完全自主化;通過115千伏線路接入尼泊爾國(guó)家電網(wǎng),未來(lái)可與中尼跨境輸電通道互聯(lián),提升區(qū)域能源調(diào)配靈活性。中國(guó)駐尼泊爾大使館臨時(shí)代辦王欣在運(yùn)營(yíng)儀式上表示,該項(xiàng)目每年可替代燃煤發(fā)電9.6萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤,減少二氧化碳排放25.3萬(wàn)噸,助力尼泊爾實(shí)現(xiàn)2030年清潔能源占比90%的目標(biāo)。
建設(shè)挑戰(zhàn)與應(yīng)對(duì)策略
項(xiàng)目面臨高寒高海拔施工、復(fù)雜地質(zhì)條件和社區(qū)協(xié)調(diào)管理三大核心挑戰(zhàn)。作業(yè)區(qū)冬季最低溫度-25℃,混凝土澆筑采用預(yù)熱骨料+蓄熱養(yǎng)護(hù)工藝,將入倉(cāng)溫度穩(wěn)定在10℃以上,28天抗壓強(qiáng)度達(dá)標(biāo)率100%;引水隧洞穿越3條斷層破碎帶,運(yùn)用超前地質(zhì)預(yù)報(bào)系統(tǒng)(TSP203)和微震監(jiān)測(cè)技術(shù),將塌方風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生率從12%降至0.8%;項(xiàng)目影響區(qū)內(nèi)涉及4個(gè)村莊、327戶居民,通過修建8公里硬化道路、改建2所小學(xué)、鋪設(shè)12公里飲水管線等社會(huì)責(zé)任項(xiàng)目,實(shí)現(xiàn)零群體性事件。
運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)與長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)
電站配備全生命周期智能運(yùn)維系統(tǒng),包含1.2萬(wàn)個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn),實(shí)時(shí)采集機(jī)組振動(dòng)、繞組溫度、水壓脈動(dòng)等127項(xiàng)參數(shù)。首年運(yùn)營(yíng)目標(biāo)包括:機(jī)組可用率≥98%;廠用電率≤0.65%;自動(dòng)發(fā)電控制(AGC)投入率100%;生態(tài)流量下泄合格率100%(枯水期≥2.5立方米/秒,豐水期≥5.8立方米/秒)。尼泊爾能源部已將其列為國(guó)家電網(wǎng)骨干電源點(diǎn),預(yù)計(jì)2025年輸送電量占全國(guó)總發(fā)電量的4.7%,2026年全面達(dá)產(chǎn)后可提升至6.2%。
(數(shù)據(jù)來(lái)源于中國(guó)電建集團(tuán)、尼泊爾電力局及項(xiàng)目承建方公開披露信息)