Làm chủ công nghệ thiết kế, xây dựng các nhà máy thủy điện

Các tổ máy của Thủy điện Sơn La

Nổi bật nhất là công nghệ đập bê tông đầm lăn (RCC). Bê tông RCC là loại sản phẩm được chế từ một hỗn hợp các loại nguyện liệu: xi măng, 4 loại đá với các kích cỡ khác nhau trộn với cát nhân tạo (được nghiền từ đá) cộng với tro bay và một số phụ gia nữa.

Các chuyên gia Việt Nam phải đi tham khảo học hỏi kỹ thuật sản xuất RCC ở nhiều nước như Canada, Tây Ban Nha, Pháp, Brazil, đồng thời mời chuyên gia Thụy sỹ vào nghiên cứu và giám sát kỹ thuật.

Tại Nhà máy Thủy điện Sơn La, phương án bê tông đầm lăn được sản xuất từ trạm trộn 720m3/h sử dụng tro bay được chế biến từ bã than chưa cháy hết (còn 8%) của nhà máy Nhiệt điện Phả Lại để tăng chất độn.

Các hỗn hợp nguyên liệu được pha chế nhào trộn hoàn toàn tự động và theo hệ thống băng tải hiện đại rót trên mặt đập. Cứ 30cm lớp vữa bê tông rải xuống lập tức sẽ được các loại thiết bị đầm lăn nén chắc làm phẳng.

Việc áp dụng công nghệ bê tông đầm lăn (RCC) đã đưa năng suất đổ bê tông đập đạt 9-12m/tháng, thay vì chỉ đạt 3-4m/tháng như bê tông thường. Lượng xi măng cũng giảm từ 250-300kg/m3 bê tông xuống còn 60kg xi măng cộng với 160kg tro bay, vừa tiết kiệm kinh phí, vừa giảm tối đa sự tăng nhiệt, giảm nứt bề mặt bê tông, đồng thời làm tăng độ chống thấm bề mặt đập phía thượng lưu, tiết kiệm giá thành và thời gian thi công. Đặc biệt, do yêu cầu khắt khe về kỹ thuật và thời gian, những ngày nắng nóng, thợ phải trộn thêm nước đá để đảm bảo nhiệt độ bê tông luôn ở 22 độ C nhằm giữ bê tông không bị nứt.

Việc đổ bê tông phải liên tục nên dù trời mưa hay nắng, kể cả khi gió bão cũng phải căng bạt lên, chia ca kíp để làm việc 24/24h. Chỉ riêng việc sử dụng công nghệ RCC, các công trình thủy điện Sơn La và Lai Châu đã và sẽ rút ngắn thời gian thi công đập khoảng 1 năm.

Hiện nay, các cơ quan tư vấn trong nước đã tiếp cận và làm chủ được công nghệ thiết kế  RCC qua các dự án Thủy điện Pleikrong (100 MW), Bản Vẽ (320MW), Sơn La (2.400 MW), Lai Châu (1.200 MW)...

Tới việc nội địa hóa các thiết bị thủy điện

Cùng với sử  dụng công nghệ RCC, đập tràn thủy điện Sơn La, Lai Châu còn được ứng dụng mặt cắt dạng WES của Mỹ để tăng khả năng xả, tiết kiệm bê tông. Điều đáng nói nhất là các hạng mục thiết bị cơ khí thủy công như cửa van, kết cấu thép trong bêtông, đường ống áp lực, thiết bị cẩu, nâng hạ... trước đây phải nhập toàn bộ của nước ngoài thì hiện giờ, nhiều Công ty điện lực tự thiết kế và chế tạo các cửa van đập tràn, đường ống áp lực với kích thước lớn, chịu áp lực cao tại hầu hết các dự án thủy điện.

Nếu như Thủy điện Hòa Bình (công suất 1.920MW) phải mất 15 năm xây dựng với sự giúp đỡ của hàng trăm chuyên gia Liên Xô (cũ) thì TĐ Sơn La (2.400 MW) thực hiện trong 7 năm do người Việt Nam đảm nhiệm toàn bộ từ khâu thiết kế đến tất cả các khâu thi công, đào đắp, lắp máy...

Trước đây, việc vận chuyển, lắp đặt những thiết bị siêu trường siêu trọng như ở Thủy điện Sơn La là rất khó khăn nhưng nay ta đã chế tạo được cần cẩu có khả năng cẩu lên đến 1.200 tấn để lắp đặt thành công rotor các tổ máy.

Chủ trương của Chính phủ trong việc nội địa hóa từ khâu nghiên cứu thiết kế đến chế tạo và lắp đặt thiết bị thủy điện công suất đến 6MW cho nhà máy thủy điện vừa và nhỏ cũng được các đơn vị cơ khí hưởng ứng và thực hiện với hiệu quả cao.

Trong quá trình xây dựng, các nhà thầu trong nước (đứng đầu là Tập đoàn Sông Đà) đã đảm nhận vai trò tổng thầu và thi công xây dựng và lắp đặt thiết bị tại chỗ hầu hết các dự án thủy điện vừa và lớn, kể cả dự án Sơn La – Lai Châu.

Chỉ riêng Thủy điện Sơn La, đã có 27.000/115.000 tấn thiết bị cơ khí được chế tạo trong nước. Trong đó, Lilama10 đã chế tạo trên 4.000 tấn, Liên doanh cơ khí điện lực Hà Nội và cơ điện miền Trung chế tạo 9.000 tấn, Tổng công ty Máy thiết bị công nghiệp (MIE) chế tạo 14.000 tấn.

Ngoài việc làm chủ công nghệ thi công đập RCC, các đơn vị thi công còn khoan đào đường hầm với chiều dài và đường kính lớn, lắp đặt và hiệu chỉnh tua bin, máy phát, tổ hợp, hàn nối ghép và lắp đặt đường ống áp lực đường kính lớn, chịu áp cao với các máy móc, thiết bị tiên tiến, yêu cầu kỹ thuật khắt khe trong điều kiện thi công rất khó khăn…

Hiện nay, với sự trợ giúp của nước ngoài, các cơ quan tư vấn thuộc EVN đang dần tiếp cận công nghệ tính toán thiết kế nhà máy thủy điện tích năng.

Đặc biệt, Nhà máy Thủy điện Chiêm Hóa (Tuyên Quang)-công trình thủy điện cột nước thấp đầu tiên của Việt Nam mới đi vào vận hành đã mở ra hướng đi mới cho phát triển thủy điện xanh ở Việt Nam.

Do chỉ cần mực nước chênh lệch trên 2,5m là nhà máy có thể phát điện, thủy điện cột nước thấp có thể tận dụng tối đa nguồn thuỷ năng trên các con sông lớn để phát điện. Đây lại là công trình có kết cấu đơn giản, diện tích mặt nước phần lòng hồ không lớn nên hầu như không phải di dân mà chỉ cần đền bù đất nông nghiệp ven sông suối nên không ảnh hưởng lớn đến chế độ chảy tự nhiên của sông. Vì vậy, tiềm năng phát triển thuỷ điện cột nước thấp ở nước ta là rất lớn và được coi là giải pháp khai thác hiệu quả và bền vững nguồn năng lượng tái tạo, góp phần giảm bớt nguy cơ thiếu điện cho toàn bộ hệ thống điện vào mùa khô.

Những thành quả trên đã khẳng định năng lực của đội ngũ kỹ thuật Việt Nam, khả năng phối hợp làm việc theo nhóm hiệu quả từ công tác thiết kế đến thực hiện thi công. Đồng thời, mở ra những cơ hội hợp tác xây dựng các nhà máy thuỷ điện từ nhỏ đến lớn, vừa tạo điều kiện cho tất cả các doanh nghiệp trong nước có việc làm, vừa chuẩn bị năng lực để cạnh tranh với các nhà thầu ở nước ngoài sau này.

Ngọc Loan