Điều chỉnh thiết kế trong quá trình xây dựng Dự án Thủy điện Tích năng (STEP) Abdelmoumen tại Ma-rốc.
15/05/2026 07:44
Các điều chỉnh thiết kế trong quá trình xây dựng Dự án Thủy điện Tích năng (STEP) Abdelmoumen tại Ma-rốc.
Tác giả: Nathalie ROSIN-CORRE, Jean-Michel BOCQUET, Claude BUCHI, Marcelo BRAZ, De AQUINO & Thierry AUBARBIER
Cty Tư vấn: Tractebel Engineering, PHÁP
Q.108 - R.8
TÓM TẮT
Nằm cách Agadir 70 km, Nhà máy Thủy điện Tích năng (PSP) Abdelmoumen với công suất lắp máy 350 MW là một phần trong chương trình hạ tầng của "Cơ quan Quốc gia về Điện lực và Nước uống" (ONEE) của Ma-rốc. Dự án này phù hợp với chiến lược giảm phát thải carbon của Ma-rốc bằng cách cung cấp năng lượng xanh với chi phí cạnh tranh cho các khách hàng dân dụng và công nghiệp.
Dự án sẽ đáp ứng nhu cầu điện năng cao điểm thông qua lưu trữ năng lượng, tối ưu hóa vận hành các tài sản phát điện, cung cấp sự linh hoạt cho hệ thống điện quốc gia, tăng khả năng tích hợp năng lượng tái tạo và cải thiện sự ổn định của mạng lưới truyền tải điện quốc gia. Việc đưa dự án vào vận hành năm 2024 sẽ tăng 20% công suất thủy điện lắp máy của cả nước, củng cố thêm cho nhà máy Afourer PSP công suất 460 MW đã hoạt động từ năm 2004.
Hệ thống được trang bị:
Hai hồ chứa (trên và dưới) với dung tích hữu dụng 1.300.000 m³ mỗi hồ.
Đường dẫn nước dài khoảng 3 km nối hai hồ chứa và cung cấp cho nhà máy (bao gồm 2200 m đường ống áp lực cao lộ thiên và 800 m hầm ngầm).
Một nhà máy chứa hai tổ máy Francis thuận nghịch công suất 175 MW mỗi máy.
Một trạm biến áp 225 kV và một trạm bơm cung cấp nước từ hồ chứa Abdelmoumen hiện hữu gần đó để tích nước lần đầu và bù lượng nước bốc hơi.
Cột áp thuần trung bình là 560 mWC ở chế độ bơm và 540 mWC ở chế độ tuabin.
Nhà máy được thiết kế để có thể chuyển đổi nhanh chóng giữa chế độ bơm và tuabin, thực hiện lên đến 20 chu kỳ khởi động/dừng mỗi ngày để đáp ứng nhu cầu của lưới điện. Vận hành theo chu trình kín giúp giảm tác động của nhà máy đến môi trường và tài nguyên nước.
Các điều chỉnh chính trong giai đoạn xây dựng nhằm nâng cao độ tin cậy và tính linh hoạt:
Triển khai các động cơ servo riêng lẻ cho các cánh hướng tuabin, cho phép các cánh hướng hoạt động không đồng bộ, hữu ích khi khởi động ở chế độ tuabin và khi sa thải phụ tải.
Cung cấp nước cho trạm bơm để đổ đầy lần đầu và bổ sung bằng một trạm nổi tại hồ chứa đập Abdelmoumen, đặc biệt phù hợp với phạm vi dao động mực nước lớn.
Gia cố hệ thống chống tốc màng chống thấm của hồ chứa phía trên bằng các khối đối trọng bê tông và hệ thống thoát khí phía sau màng sau một đợt gió mạnh.
Gia cố khả năng chống thấm cho giếng cửa lấy nước sau khi xuất hiện hiện tượng rò rỉ nước trong lần tích nước đầu tiên của hồ chứa phía trên.
1. GIỚI THIỆU
Nhà máy Thủy điện Tích năng Abdelmoumen là một dự án năng lượng đầy tham vọng nằm cách Agadir khoảng 70 km về phía đông bắc, thuộc tỉnh Taroudant, Ma-rốc. Với tổng chi phí khoảng 285 triệu Euro, dự án sẽ đóng góp vào việc giảm phát thải carbon và tăng công suất thủy điện của Ma-rốc lên 20%. Hoạt động theo chu trình kín giúp dự án độc lập với các mục đích sử dụng nước khác và lượng mưa vốn đang thiếu hụt tại Ma-rốc.
2. TRÌNH BÀY VỀ PSP ABDELMOUMEN
Dự án tận dụng địa hình để xây dựng các hồ chứa kết hợp đào và đắp đê đá đổ. Đê có chiều cao trung bình 21 m, tối đa lên tới 33 m đối với hồ dưới và 27 m đối với hồ trên. Khả năng chống thấm được đảm bảo bởi một màng địa kỹ thuật đặt trên lớp hỗ trợ có tích hợp hệ thống thu gom và thoát nước. Hệ thống giám sát (lưu lượng kế, thiết bị đo áp lực...) sẽ cảnh báo cho người vận hành trong trường hợp có rò rỉ.
Đường ống áp lực cao dài 2.575 m bao gồm:
Một đường hầm bê tông đường kính 5 m, dài khoảng 295 m chứa cửa lấy nước.
Một đoạn thép lộ thiên (mác thép S460, S500 và S690) dài khoảng 2.035 m, đường kính từ 4,80 m đến 3,60 m, dày từ 14 mm đến 44 mm.
Một giếng đứng bê tông đường kính 3,6 m, cao khoảng 60 m, nối tiếp bằng đoạn nằm ngang và các nhánh dẫn vào các van đầu vào chính và vỏ xoắn tuabin.
Các tổ máy hoạt động với tốc độ đồng bộ 600 vòng/phút. Do số lượng chu kỳ phụ tải cao, tất cả các thành phần cơ khí (đường ống áp lực, van, cánh hướng, rotor...) đều được kiểm tra bằng tính toán mỏi để đảm bảo an toàn trong suốt vòng đời của công trình.
3. CÁC ĐIỀU CHỈNH CHÍNH TRONG GIAI ĐOẠN XÂY DỰNG
3.1. Cánh hướng không đồng bộ cho Tuabin
Ban đầu, thiết kế quy định giải pháp truyền thống với một vòng vận hành và hai động cơ servo điều khiển. Tuy nhiên, theo đề xuất của nhà cung cấp (Andritz Hydro), hệ thống đã được đổi thành động cơ servo riêng lẻ cho từng cánh hướng trong số 24 cánh hướng.
Ưu điểm của giải pháp mới:
Cung cấp tính linh hoạt cao hơn để thích ứng với các điều kiện vận hành, đặc biệt có lợi trong quá trình vận hành thử.
Các thử nghiệm cho thấy việc mở không đồng bộ các cánh hướng giúp giảm các lực xuyên tâm quan trọng và thay đổi vùng mất ổn định, giúp tuabin-bơm hoạt động gần giống với tuabin Francis thông thường hơn trong các giai đoạn quá độ.
Việc không đồng bộ hóa các cánh hướng cũng rất quan trọng khi khởi động ở chế độ tuabin, cho phép điều chỉnh chính xác tốc độ định mức và hòa lưới an toàn.
Nguyễn Quốc Dũng sưu tầm