大型抽水蓄能电站节地潜力分析

毕望舒王怀章臧岩峰刘权斌

(中水东北勘测设计研究有限责任公司吉林长春130021)

摘要:大型抽水蓄能电站,由于占地规模大，节地空间也大。本文从行业发展与占地趋势入手，阐述了项目占地合理性分析方法，重点探讨了规划层面、工程布局以及内部挖潜等方面的节地思路与技术方法，旨在为同类工程设计和节约集约用地评价起到一定参考作用。

[关键词]抽水蓄能电站节约集约用地节地潜力分析

随着风电和光伏发电系统的大量接入，国家电网系统的调频调相、削峰填谷、电源备用和紧急事故备用需求越来越迫切。抽水蓄能电站所具有的启闭自如、抽水耗能放水发电的快速响应能力，正是电网所需要的最佳调控手段。但是建设抽水蓄能电站，比一般其它形式的发电系统有一个明显不足，这就是大面积的占地问题。如何分析电站的节地潜力，采用哪些措施和方法可减少占地规模，如何评价工程占地的合理性，是本文要探讨的主要问题。

一、抽水蓄能电站发展与占地趋势

大型抽水蓄能电站建设，呈现试点-先期探索-大面积推广三段发展模式。从改革开放以来，作为支撑国民经济发展基础产业的电力工业得到了快速发展，我国多数地区的电能供给从以前的严重不足正逐步转向供需平衡或供大于需的局面。电力系统生产从主要依靠燃煤向燃煤、核能、风能、抽水蓄能及光伏发展，电力系统的任务也从尽可能保证电力供应逐步转向优化电能结构、改善供电质量和提高电网安全运行水平上来。

抽水蓄能是电力系统中作为调节手段的一种重要设施，在电力系统中扮演着越来越重要的角色。自抽水蓄能电站问世以来至今已有百余年历史，而我国仅有五十年。随着社会经济的发展和人民生活水平的日益提高，特别是各地大量新能源的加入，使电力系统日负荷峰谷差越来越大。为快速推进抽水蓄能电站的建设，原国家能源部早在能源电力发展“十五”规划中，就提出了建设抽水蓄能电站的具体路径，到2010年已进行了部分地区的成功探索。进入2012年以后，抽水蓄能电站已进入第三阶段，上升为国家层面的工作任务，国务院、国家发改委多次召开会议，力争快速推进抽水蓄能电站的建设。

据初步统计，截至2017年末，我国抽水蓄能电站装机容量已跃居世界第一，运行规模为28490MW，在建规模达38710MW；按照国家“十三五”能源发展规划要求，到2020年，运行总容量将达40000MW，“十三五”期间新开工抽水蓄能60000MW，到2025年达到90000MW左右。

面对抽水蓄能电站建设的快速推进，国土资源部也积极跟进，先后发布了大量关于无标准和超标准建设项目节地评价和用地申请方面的通知、规定和标准，使电站的占地规模呈现三阶段下降趋势。由开始期间的无序任性占地，到受约快速降低占地规模，发展到今天有序逐步下降占地规模的局面。

二、项目占地合理性分析

抽水蓄能电站是单独选址项目，除厂区道路有参考占地指标[1]外，其它工程设施均无占地约束。那么如何分析项目占地的合理性呢？笔者结合自身参与的几个抽水蓄能电站节地评价和用地申请经验，认为应在以下方面重点分析。

（一）项目合规性。合规性分析，应将项目占地是否国家和地区总体发展规划、行业发展规划、产业供地政策以及是否符合市、县、乡的土地利用总体规划等分析清楚。对部分脱节现象，应及时沟通处理调整，以保证项目的顺利推进。

（二）用地合理性。用地合理性分析，应主要分析项目建设规模的合理性、选址的优化比选过程及影响因素分析、所采用的工艺、技术、设备的先进性节地性能分析、项目分区的充要性、总体布局的合理性、生态环保五线分析以及是否有预留地等。分析的效果应与建设项目的用地指标和同规模电站总体占地进行比较。分析的目的是为优化占地规模提供前提和边界。分析的结论应相对准确，对存在问题应有明确揭示。

（三）占地规模优化。占地规模优化分析，是项目占地量化分析的关键。应深入功能分区内的各个分部工程或设施，利用相关行业规范、导则、指标等，紧密结合现场实际，从分部工程或设施尺寸，到施工场地、放坡占地、排水撇洪用地、管理用地、安全保护空间等，全面比对复核、量化优化。

（四）用地总指数[2]。项目用地总指数即项目自身在对照多个工程后的总体占地水平描述。作为大型抽水性能电站，通常对项目的土地利用规模、土地利用效益、土地利用结构与土地利用强度四个目标对应着12个指标进行分析。目标与指标的权重应按照项目分区功能的重要性，即枢纽>设施>道路>管理的次序确定。项目最终通过评审的得分应保持在80分以上为宜。

三、规划层面节地潜力分析

项目的投资大小、电网的调控区域、用地规模的大框架，主要由工程规划层面所决定。一个好的规划选址位置，应使下库坝体建于v型河道上，以减少筑坝材料总用量，降低大面积占地；上库库盆应在附近尽可能高处，以缩短输水洞、施工支洞和厂区地下交通隧洞长度，降低隧洞投资；应比选采用轻薄结构，降低上下库枢纽占地；应选择工程地质条件适宜，岩体完整、抗冲耐压、地震烈度低的位置，以缩小各类设施建设规模；下库水资源来水量应充足，具有尽可能多的调控水量；上库蓄量大势能高，能够提供大量的耗能发电容量，以提高电站的发电效益和土地利用效益；电网接入系统，应尽量靠近工程位置，以减少输电塔基占地；应使项目的占地区域远离基本农田，少占耕地；工程的永久征地应紧密结合施工占地，尽量作到永临结合、重复利用，以提高土地利用效率；对于占地规模较大的单项工程或设施、道路等，应通过适度增加投资减少占地，降低土地利用规模。

四、工程布局及系统内部节地潜力分析

大型抽水蓄能电站的布局，受地形地貌、工程地质、水资源、交通状况、建筑材料等影响，没有可定型的基本布局模式。因此，因地制宜，统筹安排，兼顾长远，集中用地，重复利用，开发工程工序时差等，就成为合理挖掘项目用地潜力的基本要素。

从布置层面看，应坚持集中布设。譬如将通风出线洞与开关站集中布置，输水洞与地下交通洞集中布置，排风洞与备用变电站集中布置等。不仅具有现实可行性，也可大副降低衔接用地、放坡占地和排水、安全管理占地等。

从弃渣、道路和业主占地关系看，应坚持永临结合，渣土应尽量填埋道路沟壑，业主营地应参考土石方开挖料场和公路位置选定，厂区供电、供水和自动监测系统应紧密结合道路布设等，由此可降低临时和永久占地规模，提高土地的集约利用率。

从选型层面看，坝型、材料、设备、技术均有节地空间可以挖掘。譬如拱坝的占地仅为重力坝的1/3，重力坝的占地仅为土坝的1/2左右，挑流消能可基本省却底流消能的占地[3]，上库区的全库盆防渗衬砌，可降低枢纽淹没高程，从而降低坝体占地、枢纽区占地和淹没占地规模。

道路是工程占地的主要部分。应在用地审批前，通过设计比选，强化测量，找出优化线路和路面高程，尽量避免大挖方大填方路段。但由于厂区狭窄，比选方案有限，应适度增加投资，采用隧洞、桥梁、护砌等手段，降低线路占地。

从业主营地占地规模看，应严格核定人员编制定额，从建筑面积立体化入手，压缩占地规模；业主营地的设计地面高程，可顺坡就势，梯度开发，以减少放坡占地和安全管理占地。

从系统功能看，合理节地，有利于工程管理，适当考虑后续开发，也是节约集约用地、保持系统功能长期正常发挥所不可忽视的重要方面。

五、结语

大型抽水蓄能电站，由于设施散布、繁杂，具有明显的用地弹性和节地潜力。本文所探讨的规划层面和布置层面的节约集约用地技术和方法，不仅可保证设施的安全稳定运行，还可在降低工程占地与工程投资的动态规划中达成平衡，实现降费节地的设计目标。

参考文献：

1.《工程项目建设用地指标汇编》；

2.《建设用地节约集约利用评价规程》（TDT1018-2008）；

3.《水工建筑物》，天津大学林继镛主编。中国水利水电出版社，2008。

Thetopic:Analysisofthepotentialoflargepumpedstoragepowerstationsforlandsaving

Thepersons:Biwangshu,wanghuaizhang,zangyanfeng,liuquanbin

Abstract:

Largepumpedstoragepowerstationshavelargelandsavingspaceduetotheirlargesize.Thispaperstartswiththeindustrydevelopmentandlandoccupationtrend,expoundstherationalanalysismethodofprojectlandoccupation.Asthemainpart,itdiscussesthelandsavingideasandtechnicalmethodsofplanning,engineeringlayoutandinternalpotentialexploration.Thearticleaimesatprovidingsomereferenceforsimilarengineeringdesignandtheevaluationofeconomicalandintensivelandoccupation.

Keyword:

PumpedstoragepowerstationsEconomicalandintensiveuseoflandLandsavingpotentialanalysis

[作者简介]毕望舒（1988-）工程师，主要从事涉水项目规划设计工作。