Một công trình thủy điện tích năng quy mô lớn vừa được khởi công tại tỉnh Vân Nam, Trung Quốc, với tổng công suất 1,2 triệu kW và tổng vốn đầu tư khoảng 8 tỷ NDT, tương đương gần 30.000 tỷ đồng.
Nhà máy thủy điện tích năng Xichou nằm tại huyện Xichou, châu tự trị dân tộc Choang và Miêu Văn Sơn, phía nam tỉnh Vân Nam. Đây là công trình thủy điện tích năng quy mô lớn đầu tiên được xây dựng tại khu vực phía nam tỉnh này. Dự án gồm 4 tổ máy, mỗi tổ có công suất 300.000 kW.
Đáng chú ý, công trình được xây dựng trong một khu vực có địa hình karst và tình trạng sa mạc hóa đá. Địa chất phức tạp khiến việc thi công các hạng mục trong lòng núi trở thành một trong những bài toán quan trọng của dự án.
Khác với một nhà máy thủy điện thông thường, Xichou không chỉ dựa vào dòng chảy tự nhiên để phát điện. Công trình hoạt động giống một “cục pin” khổng lồ, sử dụng điện khi nhu cầu thấp để bơm nước từ hồ dưới lên hồ trên, sau đó xả nước từ hồ trên xuống qua hệ thống phát điện khi nhu cầu sử dụng điện tăng cao.
Theo thông tin được công bố, trong thời điểm phụ tải điện đạt đỉnh, hệ thống có thể biến khoảng 1,16 triệu m³ nước mỗi giờ thành khoảng 1,2 triệu kWh điện. Lượng điện này có thể đáp ứng nhu cầu sử dụng trong một ngày của khoảng 200.000 hộ dân.
Tận dụng hố karst tự nhiên để làm hồ chứa
Một trong những điểm đặc biệt của dự án là phương án xây dựng hai hồ chứa. Hồ trên được bố trí tại một khu vực trũng tự nhiên hình thành trong địa hình karst trên đỉnh núi. Thay vì đào mới toàn bộ lòng hồ, công trình tận dụng địa hình tự nhiên, mở rộng khu vực trũng và áp dụng công nghệ chống thấm cho toàn bộ lòng hồ.
Hồ dưới được xây dựng trực tiếp trên sông Dama, tạo thành một hệ thống khép kín với hồ trên. Theo cơ quan quản lý thủy lợi Vân Nam, hồ trên có tổng dung tích khoảng 7,89 triệu m³, trong khi hồ dưới có tổng dung tích khoảng 12,06 triệu m³. Hệ thống có cột nước định mức 421 m, tức chênh lệch độ cao giữa khu vực chứa nước và hệ thống phát điện tạo ra điều kiện thuận lợi để chuyển thế năng của nước thành điện năng.
Từng đoàn xe chở đất đá phục vụ việc xây dưng thủy điện.
Khối lượng đất đá cần đào để hình thành các hồ chứa được kiểm soát ở mức tương đối thấp. Phía dự án cho biết lượng đất đá đào mới chưa bằng 30% tổng dung tích hồ chứa, nhờ tận dụng đáng kể địa hình tự nhiên tại khu vực xây dựng.
Tổng thể công trình gồm hồ trên, hồ dưới, hệ thống dẫn nước, nhà máy điện ngầm, trạm biến áp và các hạng mục giao thông phục vụ thi công. Một phần quan trọng của nhà máy được bố trí trong lòng núi nhằm thích ứng với địa hình đặc thù của khu vực.
Thay đổi thiết kế để giảm quy mô đào hầm
Để giải bài toán địa chất, chủ đầu tư đã điều chỉnh phương án bố trí tổ máy và hệ thống dẫn nước. Ban đầu, phương án thiết kế sử dụng mô hình “một hầm, bốn tổ máy”. Sau quá trình tối ưu, công trình chuyển sang mô hình “một hầm, hai tổ máy”, qua đó giảm đường kính đào của hệ thống đường dẫn nước.
Phương án thi công hệ thống dẫn nước cũng được thay đổi. Thay vì sử dụng kết cấu bê tông cốt thép làm lớp lót, dự án chuyển sang phương án lót bằng ống thép tại một số hạng mục, nhằm đáp ứng yêu cầu ổn định khi đào các không gian ngầm trong núi.
Khu vực triển khai dự án.
Sau khi hoàn thành, Xichou dự kiến có thể hấp thụ khoảng 2,16 tỷ kWh điện sạch mỗi năm. Công trình được thiết kế để thực hiện các nhiệm vụ điều chỉnh phụ tải, tích trữ năng lượng, điều tần, điều áp và dự phòng khẩn cấp cho hệ thống điện.
Nhà máy không chỉ phục vụ riêng nhu cầu cân bằng điện tại Xichou. Công trình cũng được kỳ vọng hỗ trợ đưa khoảng 8 triệu kW điện gió và điện mặt trời tại khu vực phía nam Vân Nam vào hệ thống điện ổn định hơn. Điều này đặc biệt quan trọng đối với các nguồn năng lượng tái tạo có sản lượng biến động theo thời tiết và thời điểm trong ngày.
Dự án cũng được kỳ vọng kéo theo gần 18 tỷ NDT đầu tư cho các ngành, lĩnh vực liên quan và tạo khoảng 5.000 việc làm trong quá trình phát triển chuỗi cung ứng và xây dựng công trình. Nhà máy cũng dự kiến hoàn thành và đi vào vận hành trong giai đoạn đầu của kế hoạch 5 năm lần thứ 16 của Trung Quốc.
Với công suất 1.200 MW, hai hồ chứa nằm ở hai cao độ khác nhau và hệ thống nhà máy ngầm trong địa hình karst, Xichou được xây dựng theo mô hình biến nước thành một dạng “kho năng lượng” tích điện khi hệ thống dư thừa và phát điện trở lại khi nhu cầu tăng cao.
