如何把 600 多米高的上海中心大厦 " 装进 " 山体里？

中国做到了。

最近，浙江松阳抽水蓄能电站的两条深度达 637 米的竖井实现了全线贯通。

不仅再次刷新了我国抽水蓄能领域最深竖井工程纪录，也为我国的能源布局打下又一根定海神针。

在大山里建抽水蓄水站，有何深意？

松阳抽水蓄能电站位于浙江省丽水市松阳县境内，工程总投资约 88.2 亿元，于 2023 年 11 月主体工程正式开工。

2025 年底到今年 5 月，1 号、2 号竖井相继实现贯通，工程建设取得重大阶段性突破。

竖井俯瞰图

电站安装了 4 台 35 万千瓦可逆式水泵水轮发电机组，总装机容量为 140 万千瓦，年发电量为 14 亿千瓦时，连续满发小时数为 6 小时。

电站竣工后，预计每年可为松阳创造近 2 亿元税收。

同时，每年可节省电网系统燃煤消耗量约 26 万吨，相应减少二氧化碳排放约 52 万吨，对实现 " 双碳 " 目标意义重大。

如果只是做个简历，以上内容基本就能概括松阳电站的大致情况。

一座还未彻底竣工的电站之所以引人注目，可不仅是因为能拿出好看的数据，其建造过程本身必须足够耀眼。

上文提到的这两条最大开挖直径近 10 米，深 637 米的竖井就很值得说道说道。

这两条竖井，相当于往地下挖了 200 多层楼的深度，相当于把上海中心大厦装进山体。

竖井深度对比示意图

松阳地区地质条件复杂，岩层分布多变，且整体以硬质围岩为主，挖得越深，越有可能出现难以预计的情况，比如断层和渗水等。

造成生产事故不说，还有可能直接前功尽弃。

传统的施工根本达不到要求，效率低，井下作业工人要面临的安全风险还很大。

大国工程离不开大国重器。

为解决这一难题，中国自主研发了国内首台 700 米级超深竖井智能作业装备，其核心是重达 480 多吨的 " 天工号 " 竖井掘进机。

" 天工号 " 竖井掘进机

" 天工号 " 就是能竖直打洞的盾构机，它的锥形刀盘能自适应地能啃下多种复杂硬岩，还能把掘进、支护、出渣等工序集成一体，实现了正向扩挖一次成型。

有 " 天工号 " 加持，施工效率比传统方式提升近 10 倍，还创造了单月掘进 278.28 米的行业纪录。

同时，" 天工号 " 还搭载了我国自主研发的数字孪生平台，并使用了上百个传感器，通过 5G 网络把井下的画面和数据实时传回地面。

彻底实现了井下 " 无人驾驶 "，操作员坐在地面空调房里远程操控井下掘进机就行了。

最终，仅耗时 61 天便安全高效完成单条竖井的开挖支护，成井偏差被控制在毫米级，偏斜率远优于行业标准。

打出超深竖井不是重点，最重要的是我国在超深竖井智能建造领域，实现了从装备到技术的全面升级和自主可控。

说了这么多，其实抽水蓄能不算新技术，但中国把竖井打这么深，可就非同凡响了。

那么问题来了，为什么非要在大山里打 637 米的竖井呢？

简单来说，抽水蓄能电站就像个大号 " 充电宝 "，竖井的深度就代表了 " 充电宝 " 的毫安数。

建设这种电站，需要一定的地质条件，必须能建造山顶和山脚两个水库，叫做上水库和下水库。

两水库之间由一根人工开凿的竖井管道连接，电站的工作能力有赖于两个水库的高度差。

竖井越深，高度差越大，" 充电宝 " 的毫安数就越大。

抽水蓄能电站工作原理示意图

深夜，电站利用电网中用不完的 " 闲电 "，把山脚下水库的水，通过管道抽到山顶的水库里存起来，将电能转化成水的重力势能储存。

白天，在用电高峰来临时，再把山顶水库的水放下来，顺着垂直的深井极速冲下，推动发电机飞速旋转，把水能重新变回电能。

整个过程通过 " 储能—发电—备用 " 解决了电用不完的问题，以物理方式完美平衡电力供需，在地区电网中起到稳定器和应急开关的作用。

大部分地区都是白天用电多，晚上用电少，电网负荷在一天内波动巨大，越是经济发达地区，波动越大。

晚上电用不完，白天电不够用，可发电源头实在没办法适应这种巨大的日夜差异，所以，就需要有中继点进行调节。

抽水蓄能电站完美地解决了这个问题，承担着削峰填谷的基础重任。

这种 " 低充高放 " 的运行模式，极大地提升了电力系统的运行效率与经济性。

虽然能量转换肯定有损失——抽水蓄能一般会有两成左右的能量损耗——但却成功解决了电网调峰这个世界性难题。

抽水蓄能电站的这一特性，让其成为新能源电力发展的最佳拍档。

风电和光伏等清洁能源具有天然的波动性与随机性，容易导致 " 弃风弃光 " 的浪费。

抽水蓄能电站能迅速响应，在风光大发时高效消纳并储存多余绿电，在风光减弱时快速填补供电缺口，让不稳定的新能源变得平稳可控。

一个很多人不知道的冷知识是，随着我国新能源清洁发电能力的提升，我国每年扔掉的电也越来越多。

以今年头两个月的统计数据来看，全国几乎十分之一的风光电都 " 浪费 " 掉。

太阳能整体弃电率（消纳指标）升至 9.2%，风电弃电率 8.5%，较 2024 年同期几乎达到三倍。

因为东西部发展不均衡，东部和发达地区，风光电弃电率很低，西部地区弃电率偏高。

根据国家能源局最新公布的省级区域新能源并网消纳情况，上海福建重庆实现 0 弃电，甘肃弃风率 9.5%、弃光率 17.5%，新疆弃风率 12.3%、弃光率 14.4%。

最令人心疼的是西藏，弃风率 32.5%，弃光率 39.2%，意味着每发三度电，就有一度白白扔掉。

2026 年前两月各省级区域新能源并网消纳情况

这种电力严重浪费的现象，在西部风光资源最丰富的省份已成结构性难题。

抽水蓄能电站，就是解决办法之一。

甘肃某风电场在配套了抽水蓄能电站后，几乎将所得绿电全部用好，减少了 30% 的弃电。

正在建设的甘肃黄羊抽水蓄能电站项目建设规划安装 4 台单机容量 35 万千瓦的可逆式水泵水轮机组，额定水头 479 米，总装机容量 140 万千瓦，预计 2030 年全部机组投产发电。

国网新源新疆哈密抽水蓄能电站也在紧张施工，首台机组蜗壳座环近期吊装就位，项目计划于 2028 年投产。

河南九峰山抽水蓄能电站也建设正酣，项目总投资超百亿，年发电量 25.2 亿千瓦时，计划 2028 年 12 月首台机组发电。

新疆哈密抽水蓄能电站鸟瞰示意图

抽水蓄能电站，还是电网安全的极速急救员。

抽水蓄能机组启停极其灵活，能在很短时间内从停机状态转为满负荷发电。

当电网频率波动时，它能充当减震器以维持稳定。

尤其是在电网发生重大故障甚至大面积停电时，它还能在无外援的情况下实现冷启动，作为应急电源帮助整个电网快速恢复供电。

2021 年郑州暴雨期间，回龙抽水蓄能电站仅用了 3 到 5 分钟，就让已经崩溃的电网恢复供电。

抽水蓄能电站可不是简单的 " 充电宝 "，它的存在是为了让电网更安全更高效更节能地运行。

我国是独步全球的发电巨兽，新能源电力增长迅速，但每年弃电量惊人。

如何减少弃电，是下一步我国电力能源布局必须要解决的问题。

据水电水利规划设计总院发布的《抽水蓄能产业发展报告 2024 年度》，我国抽水蓄能资源开发不足 4%，全国普查筛选可用抽水蓄能电站利用的电能每年约 16 亿千瓦，其中在建、核准已经准备利用的，仅有约 2 亿千瓦，具备广阔的开发空间和巨大发展潜力。

" 抽水蓄能是当前技术最成熟、经济性最优、最具大规模开发条件的电力系统绿色低碳清洁灵活调节电源 "，这句出自国家能源局 2021 年发布的《抽水蓄能中长期发展规划（2021 — 2035 年）》的权威定调，充分说明了国家对抽水蓄能作用的高度认可。

2021 年，政府正式布局抽水蓄能发展规划

根据该规划，我国已为抽水蓄能发展定好了三步走的战略部署。

截至去年 8 月，已完成年投产 6200 万千瓦的目标。

到 2030 年，投产总规模翻一番，达到 1.2 亿千瓦左右到 2030 年，相当于 12 个三峡电站规模，每年减少 1.8 亿吨二氧化碳排放。

到 2035 年，形成满足新能源高比例大规模发展需求的，技术先进、管理优质、国际竞争力强的抽水蓄能现代化产业。

除了抽水蓄能，我国还在齐头并进地发展多种储能模式。

包括广东佛山的锂电池技术储能电站，湖北应城的世界首台 300 兆瓦级压缩空气储能电站，江苏如东的国内首个 100 兆瓦时重力储能项目，以及中国中车在内的多个飞轮储能项目。

广东佛山宝塘储能电站

截至去年 9 月底，中国新型储能装机规模突破 1 亿千瓦，装机规模占全球总装机比例超过 40%，稳居世界第一。

其中内蒙古、新疆装机规模超 1000 万千瓦，山东、江苏、宁夏超 500 万千瓦。

为什么在储能方面，我国要储备这么多不同技术呢？

作为一个幅员辽阔的国家，国内东西南北自然条件差异大，用电需求差异大，能源布局要 " 全国一盘棋 "，储能的整体布局也是关键，唯有如此，才能实现空间上的东西互补与技术上的长短结合。

在空间布局方面，西部和北部 " 沙戈荒 " 地区是新能源发电的主战场，在储能上重点发展大容量超级充电宝，再配合特高压将绿电稳定外送。

东部负荷中心则因地制宜，灵活布局，建设周期短的锂电池等新型储能，充当快放快充的调节器。

在技术协同方面，抽水和重力储能这类长时储能方式是保障电力底线安全的压舱石，而锂电池和钠离子电池等短时电化学储能则更适合应对常规波动，飞轮储能等瞬时调节技术则像 " 减震器 "，快速平抑电网抖动。

中国中车山西芮城飞轮储能项目

" 十五五 " 规划提出要实施 " 非化石能源十年倍增行动 "，没有这么多类型的储能方式兜底，倍增行动将毫无意义。

正解局一直在解读国家的能源自主战略，其实在掌握自主权后，更应该保障能源的可靠与安全。

大号 " 充电宝 "，让中国电力更可靠、更安全！

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