海尔姆斯抽水蓄能电站（）是美国加利福尼亚州内华达山脉的一座抽水蓄能电站，项目位于弗雷斯诺东北约80公里处，范围横跨弗雷斯诺县和马德拉县，由太平洋煤气电力公司（PG&E）持有及运营。电站以为上水库、为下水库，通过地下输水系统和三台可逆式机组在两座水库间循环引水。
电站地下厂房现有装机容量1,212兆瓦，并以61英里长的230千伏输电线路接入电网。工程1977年动工，1984年6月30日投入商业运行。电站最初用于调节大型火电机组和的基荷电力，后来逐渐转为吸收加州白天的富余太阳能，并在用电高峰时发电，为电网提供调峰和备用能力。
规划与设计
考特赖特水库与威申湖原已用于PG&E的水力发电系统，两座水库容量较大，相距约4英里，水位高差约1,635英尺，因而被认为适合建设抽水蓄能工程。规划人员预计加州北部用电高峰将继续增长，希望新电站提供约700至1,200兆瓦的调峰容量，并能在其他大型机组或输电线路故障时充当旋转备用。设计阶段比较了两台700兆瓦、三台1,050兆瓦和四台1,400兆瓦等方案，综合机组造价、地下开挖量、隧洞数量和工期后，确定采用三台各350兆瓦的可逆式机组。投运试验显示机组可在额定容量的115%运行，使全厂实际出力达到约1,200兆瓦。事故资料提交弗雷斯诺县大陪审团后，参与施工的花岗岩建筑公司受到过失杀人罪起诉。该公司主张法人不能成为过失杀人罪的被告，但加州第五上诉区法院于1983年驳回其请求，认定依照当时的加州刑法，公司可以因过失杀人受到刑事追诉。
工程地下结构主要位于花岗闪长岩、闪长岩和石英二长岩中，施工期间在厂房西侧发现一条穿过高压输水系统和交通洞的重要剪切带。1982年压力隧洞试充水时，隧洞最大静水压力达到5.73兆帕，下游无衬隧洞附近测得的地下水压力达到5.50兆帕，洞衬附近渗漏量约为每分钟2,710升，表明高水压可能使岩体节理张开，并将压力和渗流传入厂房附近的地下洞室。工程人员在压力隧洞与剪切带交会处实施分段高压灌浆，在隧洞周围形成阻水幕。浅层低压段采用磨细波特兰Ⅲ型水泥，较深的高压段采用颗粒更细、渗透能力更强的日本产MC超细水泥。灌浆孔沿隧洞断面成环形布置，最大孔深约12.2米。工程共耗用超细水泥约110吨、波特兰Ⅲ型水泥约410吨。重新充水后的监测结果显示，剪切带下游灌浆部位的水压力约降低20%，下游岩体总渗漏量约减少40%。
重新许可与改造
PG&E于2024年4月18日向提交新主要许可证申请。申请所涉项目位于金斯河北支流和海尔姆斯溪流域，原许可有效期至2026年4月30日。许可证届满后，联邦能源管理委员会向PG&E签发自2026年5月1日至2027年4月30日有效的年度许可证。如届时尚未签发新许可证，年度许可将自动续期，除非委员会另有命令。加利福尼亚州水资源控制委员会于2026年7月24日签发重新许可所需的《清洁水法》第401条水质认证。
此外PG&E还另行提出电站增容和延寿改造方案，拟更换三台水泵水轮发电机组，使正常运行容量增加180兆瓦。计划还包括以静止变频器取代原有辅助电动机启动系统，更换发电机绕组、导轴承、主变压器及竖井内的230千伏充油电缆。按2026年公布的计划，改造后装机容量将由1,212兆瓦增至约1,392兆瓦，首台机组增容施工预计于2029年开始，三台机组的工程历时约三年。
参考资料
外部链接
- [https://www.pge.com/en/newsroom/currents/future-of-energy/the-history-of-helms--pg-e-s-underground-power-plant.html PG&E：海尔姆斯电站历史]
- [https://www.waterboards.ca.gov/waterrights/water_issues/programs/water_quality_cert/helms-pumped-storage.html 加利福尼亚州水资源控制委员会：海尔姆斯抽水蓄能工程]
- [https://helmsrelicensing.com/ 海尔姆斯抽水蓄能工程重新许可网站]
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