2025年5月29日，第十二屆中國國際光熱大會暨CSPPLAZA年會在浙江杭州盛大召開，中國電力工程顧問集團西北電力設計院有限公司新能源工程公司（以下簡稱中電工程西北院）項目經理兼設計總工程師黎建鋒出席會議并作主題報告《光熱電站EPC全生命周期管理與典型案例分享》，結合玉門“光熱儲能+光伏+風電”示范項目10萬千瓦光熱儲能工程等實戰案例全面分享了光熱電站EPC全生命周期的豐富管理經驗。

圖：黎建鋒

本次演講內容涵蓋EPC總承包模式特點、設計管理、采購管理、施工管理及具體項目實踐，為光熱電站一體化建設提供了寶貴經驗。

EPC總承包模式的特點與優勢

據黎建鋒介紹，光熱項目作為復雜的新能源工程，其建設模式與項目特性密切相關。目前全國在建的35個光熱項目中，平行發包沒有做總承包的有2個，E和PC分開的有3個，其他29個大多采用EPC總承包模式，這主要基于該模式具備的五大核心特點及其所帶來的優勢：

1、單一責任主體：業主僅對接總承包商，權責統一，減少多方協調成本；

2、全流程協同：設計、采購、施工無縫銜接；

3、固定總價合同：預算鎖定，超支風險由承包商承擔，成本可控性強；

4、風險轉移：業主風險大幅降低，由總承包商兜底項目執行中的各類風險；

5、高效執行：實現“邊設計邊施工”，工期可縮短20%-30%；依托總承包商的綜合實力，可實現更早投產、更快產生效益。

總的來看，EPC模式尤其適合高復雜度、工期緊迫或業主資源有限的光熱項目，其核心價值在于“業主省心、工期優化、責任明確”，而項目成功的關鍵在于選擇綜合實力強的總承包商。

優秀的總承包商應具備哪些能力？以業界公認的光熱頭部總承包商中電工程西北院為例，黎建鋒表示，該院已建立完善的EPC項目管理體系，涵蓋116項公司級管理標準、16個管理模塊，對安全、質量、進度、費控等環節形成表單化工作手冊。通過“七階段四層次”管理方案，實施公司、分公司、項目部三級管控，確保項目決策高效、執行有力。

同時，依托EPC項目智能化管控平臺（NIMS），實現從合同簽訂到項目移交的全要素精細化管理，支持移動終端辦公、智慧化工地可視化及數據關聯分析，保障項目全過程資料完整與決策精準。

EPC項目智能化管控平臺（NIMS）項目信息展示

EPC總承包設計（E）管理：以問題為導向的優化實踐

為充分發揮設計院主導的EPC模式的優勢，中電工程西北院以“設計為龍頭”，高度重視設計經驗的總結與應用。

通過對參與的占比高達73%的第一批光熱項目進行復盤，該院梳理出2800余條問題（涉及設計變更及優化1020條），形成《光熱電站設計、運行問題及解決措施總結》問題庫，并動態更新管理，為后續項目提供指導。

問題分類與改進措施

黎建鋒表示，一座新的光熱電站，從首次并網到滿負荷生產一般需要3~4年時間。在對全球主要國家和地區的商業化太陽能光熱電站的運行情況進行的調研中，中電工程西北院將現有光熱項目中出現的問題劃分為“技術”和“項目執行”兩大類，并進行了統計。

參考上圖，技術方面：塔式項目中吸熱器系統問題占比42%，槽式項目中傳熱系統問題（占比39%）及發電系統問題（占比32%）為主要痛點。

項目執行方面：涉及總包、運維、調試等環節，其中運維問題占比最高（槽式81.8%、塔式50%）。

國內光熱電站典型問題分析

針對所發現的典型問題進行剖析之后，中電工程西北院形成了一系列針對性改進方案，簡要列舉典型示例如下：

1、汽輪機振動：軸系振動問題是汽輪機的共性問題之一。許多機組會有著軸系振動過大的問題。而設計、制造、安裝、運行、檢修等均有可能引起軸系振動。

問題分析：第一批示范項目主要為50MW等級，機組的設計思路主要以提升機組經濟性為主，主要特點如下：

1）通過高壓缸高轉速設計，增加高壓缸級次，合理分配每級焓降數值，同時增大高壓葉片的相對葉高，降低機組通流損失；

2）機組布置方式為高壓缸+齒輪箱+發電機+低壓缸，軸系的布置較為復雜，制約了機組快速啟停以及快速升降負荷的能力；

3）同時機組經濟性要求極高，對汽封間隙設計要求提出了較高的要求。

改進思路與措施：

1）在機組設計理念上，應以適應機組頻繁啟停、快速啟停的特性為主，在此過程中確保機組安全穩定運行，同時兼顧機組更寬負荷范圍內經濟性的提升。

2）機組采用常規轉速設計，布置上采用發電機+高壓模塊+中低壓模塊布置方案，提高軸系可靠性。

3）要求合理優化高壓缸和中低壓缸通流級次，以確保軸系穩定性，提升軸系安全余量為前提，最大限度提升機組經濟性。

4）要求從轉子結構設計、軸承設計、汽封設計等方面要考慮到軸系穩定性的問題。

5）要求廠家針對通流間隙優化、滑銷系統設計優化。

2、蒸發器內漏：太陽能熔鹽系統換熱器與常規換熱器最大區別主要是啟動頻繁和工況復雜，啟動和變負荷時熔鹽溫度變大，特別是啟動過程中熔鹽介質和水（蒸汽）介質間溫差大，對換熱器殼體、管束和管板形成熱沖擊和熱應力。

熱應力和機械應力共同作用下，接管、管束和管板容易出現棘輪破壞和低周疲勞，導致接管殼體焊縫出現裂紋、管子管板焊縫泄露、管子破裂等現象。

改進思路與措施：

1）對熔鹽溫度較高和進/出口溫差較大的換熱器，如過熱器、再熱器和與預熱器采用發卡式結構，減小鹽溫對厚壁管板的熱沖擊影響。

2）在保證強度的前提下，盡量減小殼體、管板和接管的厚度，以減小壁厚方向溫差，從而減小溫差應力。

3）減小管板熱變形在根部產生的局部應力。保證結構滿足應力和疲勞要求，在運行時必須對換熱器充分預熱，以減小高溫熔鹽對結構的熱沖擊。

3、熔鹽泵方案改進建議

1）熔鹽泵設計與選型：

必須充分考慮泵結構，使其熔鹽泵啟動前，應能在溫度變化時均勻膨脹和收縮；

安裝底板以下零件的材料應能耐高溫熔鹽介質的灼燒、腐蝕，且在高溫下具有足夠的強度和穩定性；

密封填料、軸長設計優化。

2）支架結構：

熔鹽泵支架結構動力設計方面，建議采用環形剪力墻結構+混凝土（或鋼結構）懸臂新方案，新型環形熔鹽泵支架，采用環形中空墻+砂料結構，既通過混凝土懸挑結構增加結構剛度，又通過松散砂料起到阻尼器的作用，達到控制結構整體振動的目的。

3）熔鹽泵安裝

墊板與臺板安裝前必須進行對安裝支架的標高和位置進行測量驗收，調整墊板的標高，使最終安裝就位后的熔鹽泵最下端的吸入口距離罐底板表面距離滿足廠家要求；

確保垂直度滿足要求。

4）熔鹽泵運行

由于熔鹽泵為變頻泵，根據泵轉速、流量特性，建議在熔鹽泵低轉速時，控制熔鹽泵流量在泵轉速特性曲線范圍內；

加強熔鹽泵運維培訓，要求廠家對現場運行人員提供必要的安裝、運行、檢修、維護指導。

4、熔鹽罐焊接

黎建鋒介紹，鹽罐角接焊縫使用的SA516-GR70N材料在焊接過程中，如果環境溫度低于規范要求的溫度，在焊前預熱溫度不夠，焊接過程中層間溫度控制不嚴格，焊后未采取緩冷等措施，焊縫易產生裂紋，焊接過程中應采取分段跳焊法控制焊接變形及殘余應力。

5、廠用電源備用電源問題

存在問題：正在執行的項目，備用電源引接困難。

原因分析：

1）光熱項目多數位置偏遠，周圍電網結構薄弱，沒有合適的備用電源可引接點；

2）業主往往參考第一批示范項目的設計方案，對備用變容量要求較高，總覺得備用變容量減少會降低機組運行的可靠性。同時，也有部分業主提出，在廠變故障時，需要通過備用電源帶載聚光集熱系統繼續運行，實現集熱。

3）第二批項目的業主一般為光伏風電等新能源開發單位，而光伏風電的備用電源容量較小，多數情況下可通過施工電源永臨結合解決。部分業主對備用電源的重要性認識不夠，在項目可研、初設甚至施工圖階段均不重視此問題，不與電網公司進行充分溝通。

改進措施：

1）光熱備用電源容量不再建議考慮全容量備用，而是滿足廠變故障時機組安全停機及機組停機后全廠必要的檢修運維、熔鹽防凝等負荷即可。

2）通過降低備用電源引接容量，降低備用電源引接的困難度。或者，在光伏光熱大基地項目中，當機組裝機容量較大，匯集站有2回出線或者有2座不同接入的匯集站時，備用電源建議直接由匯集站引接（當有2座匯集站時，建議光熱送出和備用電源引接在不同的站），盡量減少外部接口。

3）在項目前期設計時，通過減少備用電源引接容量或由大基地匯集站直接引接等措施，與業主充分溝通需求，解釋設計方案，提前策劃并督促業主盡早完成備用電源批復手續，為后續項目執行掃清邊界條件障礙。

EPC總承包采購（P）管理：聚焦可靠性與協同性

黎建鋒表示，中電工程西北院在采購管理中，以“業績多、質優、價廉、性能高”為目標，優先選擇高可靠性設備，同時兼顧國產化率與售后效率，其核心策略包括：

1、采用更適用于工程建設領域的“廣義供應鏈管理”理念，融合項目管理十大知識領域，以“進度為主線、安全為紅線、質量為底線”，實現設計、采購、施工及外部環境的資源高效加載。

2、設計與采購協同：發揮設計龍頭作用，注重前期策劃和協調，以項目為中心加強設計與采購的全過程交互與協同。

黎建鋒介紹，在設備選型階段，結合光熱項目特性（如熔鹽側設備需耐受高溫、腐蝕），優先選擇可靠性高的設備（如大口徑熔鹽閥門選用截止閥而非蝶閥，雖成本略高但減少內漏風險）；此外，采購計劃與設計進度要緊密銜接，由項目經理統籌決策，確保設備供貨滿足現場施工需求，減少內部協調成本。

EPC總承包施工（C）管理：精細化與風險管控并重

施工管理是EPC項目落地的關鍵環節，中電工程西北院通過體系化管控確保項目安全、質量與進度：

管理體系與工具

三級管控：公司級制定標準、分公司級提供支撐、項目部級現場執行，結合NIMS平臺實現全流程可視化；

精細化計劃：采用P6軟件分解進度計劃至WBS（工作分解結構），明確各工序人力需求，將資源分配到具體作業面；

項目施工計劃采用P6進行管理，施工前編制詳細的P6計劃

風險管控：識別設計、采購、施工等階段高風險點（如農民工工資拖欠、合同爭議），制定責任清單與動態更新機制。

安全管理：成立獨立安全文明小隊，統一管控腳手架、臨時用電等，實現本質安全；

質量管控：推行“首件樣板制”“舉牌驗收制”，對關鍵部位實施分級網格管控；

現場施工管理小結

1）通過標段劃分、建安分包單位的選擇、分包單位管理體系建立及人員資質審核、編制項目現場管理制度來建立健全管理體系。

2）加強施工、試運過程風控管理，堅持“四控兩管一協調”。

3）通過智慧化手段的應用，有效彌補傳統方法和技術在監管中的缺陷，實現對人、機、料、法、環的全方位實時監控，變被動“監督”為主動“監控”。

4）緊緊抓住設計這個EPC項目的“龍頭”，確保設計、采購與施工的有序銜接，實現安全、質量、進度三位一體。

5）新能源工程公司：成立專家組，巡回檢查督導，事前策劃、事中監管、事后總結，提升整體管理水平。

典型案例分享：EPC模式的實踐成效

玉門“光熱儲能+光伏+風電”示范項目10萬千瓦光熱儲能工程

項目特點：全球最大熔鹽線性菲涅爾光熱電站，集熱場面積130萬㎡，配置8小時儲熱，2024年9月20日并網，較同期項目提前3-6個月投產。

優化措施：SGS與主廠房一體化設計、進口與國產熔鹽泵混合應用、優化熔鹽母管及儲熱罐位置，減少熔鹽用量與管道損耗等。

運行成效：并網后無大規模爆管或凍堵事件，2025年5月26日集熱場回鹽溫度達541℃，5月27日單日發電量112.05萬kWh，累計試運行發電量超500萬kWh，有望成為首個商業化移交的第二批示范項目。

其他典型項目

三峽恒基能脈瓜州100MW塔式光熱電站項目：

2025年3月30日成功并網，中電工程西北院承攬整體勘察設計工作，該項目聚光集熱系統面積達80萬平米，采用二元熔鹽作為吸熱、儲熱介質，配置6小時熔鹽儲熱系統，創新地采用了“雙塔雙鏡場”的設計模式，兩座吸熱塔相距約1公里。

三峽能源青海格爾木100MW光熱項目：

2025年5月9日成功并網，中電工程西北院EPC總承包建設，采用塔式熔鹽技術路線，鏡場總采光面積約為74.755萬m2，配置8小時熔鹽儲熱系統。

該項目首創跨項目水資源協同模式，實現與青豫直流二期100兆瓦光熱項目工業廢水統一處理回用，節水率達15%以上。廠前區運營設施在國內首次采用"兩機一控"集約化布局。

黎建鋒最后總結表示，EPC總承包模式憑借責任集中、協同高效等優勢，已成為光熱電站建設的主流選擇。中電工程西北院通過完善的管理體系、以問題為導向的設計優化、聚焦可靠性的采購策略及精細化施工管控，在多個項目中實現了高效投產與穩定運行。未來，隨著光熱產業的發展，EPC模式將進一步推動技術迭代與成本優化，為新型電力系統提供穩定支撐。