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为助力辽水集团做大清洁能源板块，全力推动燕山湖抽水蓄能电站项目早开工早建成早投产早达效，有效规避风险，辽宁省水利行业协会知责于心、担责于身，把服务集团发展战略作为核心使命，在燕山湖抽水蓄能电站调规工作取得实质进展之际，于2024年7月4日组织集团相关部门、单位赴清原抽水蓄能电站项目就抽水蓄能电站项目投资、建设、运营全过程的重难点和关键环节进行了调研。
辽宁清原抽水蓄能电站位于辽宁省抚顺市清原满族自治县北三家镇境内，是国内首个百万千瓦级包含设计、施工、采购完整产业链的EPC总承包抽水蓄能建设试点项目，辽宁清原抽水蓄能电站是东北地区在建装机规模最大的抽水蓄能电站，国家“十三五”期间重点工程、新一轮国家振兴东北老工业基地 139 个重大项目之一。电站总装机容量180 万千瓦，设计年发电量 30.11 亿千瓦时，年抽水电量40.15 亿千瓦时，计划建设工期为 84 个月。项目建成后，每年将为辽宁电网节约标煤15.8万吨，减少二氧化碳排放37.5万吨、二氧化硫 0.7 万吨，节能减排效益显著，是服务辽宁实现“双碳”目标的重要支点。
电站枢纽建筑物主要由上水库、下水库、输水系统、地下厂房系统和地面开关站等组成。下水库位于浑河上游右岸支流大冲沟内，坝址在树基沟村上游，河曲转弯段下游 350米处，拦沟筑坝形成下水库。上水库位于摩离红沟沟首，四周峰峦环绕，建库条件优越，堪称“天然优良大库盆”，坝址位于库内两条支沟交汇处下游 150米处，拦沟筑坝形成上水库。而最重要的心脏部分则是一座相当于 200 多米长、27 米宽、20 多层楼房高的地下发电厂房，从这里分别向上游和下游侧开挖 3 条隧道作为输水系统，与上下库连接，把6 台 30 万千瓦的可逆式水泵水轮发电机组藏在大山腹部，巨大的山体像一个硕大的保护罩，既保障了电站的“心脏”安全，又把绿水青山留在外面。
本次调研采用项目实地考察与座谈讨论相结合的方法。首先深入到清原抽水蓄能电站工程的管路预制工厂、上水库、下水库、地下厂房及集控中心等施工与生产管理一线，详细了解工程建设施工难点的处理措施、施工技术创新、数字化调度管控等多方面工程亮点
随后又组织座谈会，与本项目的施工单位、建设单位及设计单位围绕工程EPC模式的选择与利弊、工程设计施工与技术难点的解决方案、项目技术创新管理，以及项目投产后运营管理等议题展开了广泛而深入的探讨交流。具体调研内容如下：
1.项目取得科技创新相关奖项激励办法
（1）EPC总承包合同中，建设单位需明确创优目标和要求；
（2）EPC总承包管理办法的目标就是为了遵循“顾客至上、诚信履约、精心组织、规范管理、集合优势、真诚合作”的原则，进一步加强了工程建设的质量管理、整治质量通病和达标创优各项目标高标准顺利实现，促使工程管理水平、设计水平和工程施工水平的整体提高，打造水电工程EPC品牌，获得国家优质工程奖；
（3）设计单位前瞻布局。建设单位精选实力强劲、经验丰富的设计单位，并沟通设计单位提前规划工程设计的创新亮点及技术体系，确保创新技术从计划到管理、落实至成果转化，各环节有序衔接，高效推进。
（4）施工单位根据合同中明确的总体创优目标，成立创优工作组织机构，明确责任分工。编制创优策划，进行创优目标分解，建立奖惩机制。比如工程创优总目标：一是高分通过质量评价、一次性达标投产；二是获得“国家电网公司优质工程奖”和“电力行业优质工程奖”；三是获得“国家优质工程奖”。这些目标任务实现后，根据总部奖励办法有各种奖励。另外，在取得目标奖励的过程中，会有许多小发明、专利、标准等，也有相应奖励。
2.施工的安全标准化管理、信息化管理及数字化管理
施工的安全标准化管理、信息化管理及数字化管理需从源头在EPC合同中把控，即在合同中就明确要求设计引入 BIM 技术对电站进行建模设计，实现大坝、地下厂房及机电等专业的三维建模，基于三维BIM模型进行全过程可视化管理。同时也要将施工实现安全标准化管理、信息化管理及数字化管理等要求在合同中明确。
1.高泥沙河道下库，抽蓄电站在设计、运行方面可采取以下措施：
水工设计方面通过工程措施减少泥沙对机组运行的影响，主要措施有修建拦沙坝、拦沙坎及排沙洞等；运行期应设置泥沙监测设施，通过人工观察和监测手段监测泥沙含量，进行避沙运行，并提前与电网调度部门进行申请。电站设计尽量减小泥沙对电站机组运行的影响，增强电站在运行期的调度稳定性。
2.东北地区冬季气温低，混凝土面板堆石坝可通过以下措施解决冰冻问题：
设计合理的爆破参数，并进行现场爆破试验，使得上坝石料颗粒级配满足设计要求；优化混凝土配合比，使用中热水泥及掺纤维；混凝土面板纵缝手刮4mm聚脲，临水侧水位变动区涂刷聚脲。
冬季施工，控制上坝料的含水量，进行无水碾压试验，优化碾压参数。
3.清原抽水蓄能电站工程进出水口均采用清水混凝土施工，未另添加保温材料。项目进出水口未出现结露或结冰现象，进出水口设置成开敞式，内外温差较小，所以暂未出现结露现象。该项目开关站设置了外保温，保证电气设备不会出现结露现象。
4.针对清原电站严寒地区的特点，北京院与国内知名科研单位合作研发抗冰冻的新材料、新设备等，形成一套蓄能电站库区抗冰冻的创新技术，研究成果的成功运用有效解决低温环境对电站主要建筑物的不利影响，提高工程耐久性和安全性。同时，新技术的运用可为严寒地区抽蓄建设提供新思路和经验参考。
5.上、下库死库容，可根据运行时间确定，建议电站利用小时数不小于5小时，为使电站具备长时运行能力，建议多预留库容。
6.对于库底高填方、高坝上水库，全库盆防渗设计，可考虑库底采用土工膜、粘土和沥青混凝土面板防渗。目前常用的是沥青混凝土面板防渗，沥青混凝土为温控材料，冬季有脆裂问题，应采用改性沥青混凝土。
7.顺层岩质高边坡治理，主要通过实施喷锚支护措施，对于顺层边坡位置布置系统锚索。
1.关于工程的发承包模式
清原抽水蓄能电站工程采用EPC总承包模式，相比传统模式，EPC具有一定的优势。
传统平行发承包模式(简称 DBB 模式)下，设计单位、施工单位分别与建设单位签定合同，并分别对建设单位负责，项目执行中往往出现“各自为政”的局面。设计图纸与施工现场出现配合不到位的情况，只能通过建设单位、监理单位事后协调，影响项目建设进度;而在EPC总承包模式下，设计、施工通过总承包合同联系在一起，形成命运共同体，并接受 EPC总承包部统一管理，为设计施工深度融合提供了平台。
清原 EPC 总承包模式下，设计图纸报审前，设计人员与施工技术人员充分沟通，施工方从施工可行性、便利性方面提出意见、建议，使设计方案更具有可实施性，避免了常规DBB 模式下设计蓝图与现场不相容导致施工降效甚至返工的情况。同时，设计人员参与审查施工组织设计、重要施工技术方案，对关键工序、工艺参数提出要求与建议，确保工程本质安全及质量。
综合考虑，对于建设单位技术、人力、经验均不是特别丰富且投资测算合理的的情况下，适合EPC。但投资测算、经济性因素需要整体考虑，由于抽蓄项目工期长，建设期的资金筹措、建设资金使用，都会影响经济指标。
2.关于国网新源公司目前对项目建设管理的人员配置及培养模式
电站无论是采取何种模式建设的，新源公司的人员都是建设运营一体化，公司成立以来的人员管理模式就是建设人员后期转为运营人员。所有员工包括刚入职的大学毕业生，在入职后会进行一系列的培训，包括去华东电网的一些成熟的电站学习相关建设及运营经验。经过一系列相关培训保证员工到项目上能尽快适应工作。
另外，公司内部会进行人才输送，项目之间彼此沟通交流，以此促进人才的培养并防止“近亲繁殖”。
3.关于容量电价
（1）建设单位在可研阶段计算出容量电价，建设前最好与电网沟通好容量电价，否则收益无法保证（但建设前沟通好电价十分困难，因为在此阶段工程准确投资无法确定，所以工程竣工前确定电价难度很大）。
容量电价核定由国家发改委统筹。不在533号文核定范围内的新建抽水蓄能电站电价于什么阶段核定没有明确规定。
（2）533号文中，发改委最终核定的清原抽水蓄能电站容量电价为599.66元/千瓦，低于可研阶段测算容量电价699元/千瓦的价格，容量电价有核减。
容量电价核定环节，由国家发改委直接按照既定原则核定，核定过程不与建设单位交换意见，国网新源也不清楚导致容量电价核减的具体原因。
（3）清原抽水蓄能电站容量电费按月结算。
4.关于清原抽水蓄能电站，电网实际调度情况
经国网新源介绍，并网调度协议中未明确最低调度次数、调度时长等信息，完全匹配电网调度需求随调随启。清原抽蓄3台机组投运以来，存在日最高运行小时数22小时、单次最短运行工况5分钟的情形，电网侧需求的不确定性使随调随启的调度原则成为常态化。
5.关于数字赋能电站建设
（1）清原 EPC 项目以电站三维模型为载体，利用BIM技术，构建数字孪生电站，智慧采集、分析施工过程数据，实现对电站建设过程的智能化监控。实现了对隐蔽工程施工质量的可视化管理，应用三维激光扫描仪对洞室开挖、支护、衬砌分阶段扫描，分析洞室超欠挖成效并统计衬砌混凝土用量；应用全景相机采集单元工程现场验收影像，完善质量验评资料并实现全景漫游效果。开发应用了安装间三维仿真布置工具，为球阀翻身、施工桥架拆除等危大工程的实施提供了技术支撑。基建期结束后，平台汇集形成一套数字化资产移交使用。
（2）清原 EPC 项目引入 BIM 技术对电站进行建模设计，实现了大坝、地下厂房及机电等专业的三维建模。通过专业间协同、碰撞检查进行优化设计；利用 BIM 设计成果指导现场施工，实物建成还原 99%，有效提高工程预见性。研发了面板堆石坝智能化设计系统，按照数据集成和数据驱动为设计思路，将所用的数据都存储于图纸图形数据库内，实现了设计数据的复用，同时系统基于一套设计数据进行面板堆石坝的快速建模与算量、方案优化等，实现了面板堆石坝的智能化设计方法。
（3）结合项目施工生产特点与实际需求，在数字化监测中心相关系统的基础上整合搭建了智慧工地数据决策系统。智慧工地数据决策系统是集BIM和云计算、大数据、物联网等技术为一体的智能化管理系统，在项目施工过程中发挥辅助智能决策的作用。本系统将各部位的监测结果进行综合计算，做到更加直观、全面的呈现数据情况，节省传统资源投入的同时，充分的在人工管理的基础上提升了决策的准确性与完善性。
6.关于安全生产
（1）牢固树立“两个至上”发展理念，持续提升安全管理水平。深入落实新《安全生产法》《刑法》相关管理要求，常态化完善安全管理体系，深化全员安全生产责任制建设，分级落实监管责任人，督促各级管理人员履职尽责，确保施工现场安全稳定。国家能源局电力安全监管司曾在清原项目现场举办“水电建设工程防洪度汛应急演练”活动，并取得圆满成功。
（2）大力推行安全设施标准化建设。土建工程未装修时，安装间采用环氧地坪漆，采用临时围墙，设置应急照明、安全出口、应急疏散图、安全宣传灯箱以及安全宣传大屏等项目，提升安全文明标准化形象面貌。高标准建设钢筋加工厂，场地铺设地坪，现场分区合理，材料摆放整齐，受到历次质量监督专家组的表扬；推广承插式脚手架应用，现场除特殊部位全部采用安全性、标准性高的承插型盘扣式脚手架，减小作业风险、预防事故发生。
（3）数字赋能安全管理，打造智能化安全管控建设。
积极策划安全教培一体化 VR 体验馆建设，汇集安全体验、实体展示、违章劝教等多重功能于一体的安全教培中心，营造浓厚的安全体验式教育氛围。
应用智慧工地安全管理系统。在厂房安装间布置违章行为智能预警系统，动态识别作业人员行为，通过智能系统算法，对不带安全帽、吸烟、人员摔倒等不安全行为进行预警提示，有效增强了现场安全监管能力和管理水平。建设视频监控与应急广播通讯系统，170 个高清摄像头对各工作面实现全覆盖，通过远程值班巡检，安全风险和事故隐患得到有效控制和消除，安全生产形势良好。
（4）多措并举，提升安全管控水平。
斜井段压力钢管安装作业面狭小，安装风险等级高，施工过程监管、施工设备监测难度较大。为防范安全生产事故、加强过程监测预警，保证施工人员及设备安全，本项目通过引进钢丝绳断丝自动监测报警及视频监控系统，实现卷扬机及压力钢管溜放全过程可视化监控，解决了人员现地监控安全风险高、视角受限等问题，大幅提高斜井压力钢管施工安全。
数字化蜗壳水压试验监测。蜗壳水压试验创新使用了电子数字化监测设备，全程监测数据采用电脑自动测量记录，过程巡检采用可视化视频监控设备，整个试验过程无需人员暴露在危险区域，数据精准，安全及效率极大提高。
7.水闸运行管理单位，为保障放水安全，浑河闸技术人员需要频繁地巡视检查下游河道，清理外来人员。清原抽水蓄能电站项目应用的违章行为智能预警系统主要是通过在视频摄像头中编入智能系统算法，动态识别不戴安全帽、吸烟、人员摔倒等不安全行为，并进行预警提示。此系统有效提升了现场安全管理水平，应用效果良好。该系统是委托广联达公司负责开发的，如果把某一行为作为算法写入监控系统中，在管理范围内设置足够的视频监控点位可以实现外来人员安全提醒的功能。
8.发电运行中因事故造成机组甩负荷，若想满足调节保证计算，需依靠导叶关闭机组（锥阀关闭较慢），按照设定的动作曲线完成；引水钢管强度满足水击压力要求。
1.项目大面积清水混凝土免装修，打造工业之美。以清水混凝土自然表面作为建筑装饰效果，是建筑艺术的新时尚、新风格，它体现了现代人追求自然、回归自然的一种理念。清水混凝土比普通混凝土在表面质量方面要求高，它的最终效果取决于模板设计、加工、安装、节点细部处理、钢筋绑扎、混凝土配制、浇筑、振捣、养护等多种因素，在成品保护、施工管理等方面也都有较高的要求。
遵从低碳设计理念，清原抽水蓄能电站除特殊活动区域外，全部采用清水混凝土设计施工，包括上下库大坝防浪墙、上下库进出水口、启闭机楼、地下厂房、主变室、开关站等部位的所有永久外露混凝土结构。质量监督评价为混凝土外观平整，色泽统一，螺栓孔眼排列整齐，棱角清晰，明缝横平竖直，表面平整度好，呈现镜面效果，充分展现了混凝土质朴、自然的本质美感。
2.精细化施工，铸就精品大坝。在大坝填筑施工中，采取分区堆料、分区碾压，运用了先进的智能碾压 GPS 监控系统，合理安排计划，优化施工方案，强化现场监管，目前上水库大坝累计沉降量 353mm，约为上库坝高的 0.38%，下水库大坝累计沉降值 216mm，约为下库坝高的 0.44%，均远低于设计要求。
上下库大坝面板混凝土浇筑前，超前谋划，与水科院合作开展面板混凝土配合比研究，确定适用于清原工程的最优配合比。紧抓过程管理，从前期施工准备到实施面板浇筑再到后期成品养护，严把工艺关、严控质量关、严防安全关。面板混凝土施工采用滑模施工技术，施工规范，面板笔直平顺，表面光洁，质量优良，获得国家能源局质量监督专家组等多方专家领导认可。创造出下水库大坝大于 0.2mm的裂缝仅 5 条的优异成绩，解决了严寒地区面板混凝土防裂技术难题。上下库蓄水后运行状况良好，上库大坝渗漏量6.81L/s，下水库大坝渗漏量 0.9L/s，远低于设计标准。
3.高机械化施工，助力高质量工程。按照“机械化换人、自动化减人、智能化无人”的理念，电站建设过程中采用多臂钻、反井钻、智能碾压机等机械化手段助力现场施工。6 条长斜井施工采用的 TR-3000 反井钻机打通导孔、导井，导孔平均偏斜率仅为 0.3%左右，远优于国家行业规范要求，达到国内同行业领先水平。地下厂房、主变洞顶拱开挖爆破半孔率达到 95%以上，钻孔准、顺、平、齐，起伏差与平整度控制精良。
自主设计钢结构四面板+电动伸缩全开式顶棚结构的专用定子组装恒温恒湿防护棚，全开顶棚便于设备材料吊装，内置除湿机、加热器，面板采用夹心岩棉防火板结构，并申请了实用新型专利。该套设备标准化程度高，可以在不同厂家及不同直径的定子上进行安装，安装效率高、操作安全，能够节约劳动力的投入，降低施工成本。
4.机组座环现场加工，摒弃传统研磨工艺，改用加工精度、效率更高的切削机床，大幅提高加工精度，加工水平度提高到 0.10mm，远高于质量评定标准要求的 0.20mm，达到行业领先水平。
机组安装“零缺陷”移交。充分发挥 EPC 总承包部的主导作用，时刻以机组“零缺陷”移交为管控终极目标，严把设备采购关，确保采用业内认可度高、运行稳定的设备。严格执行每道工序后验收、下一道工序前重新交底的管理机制，不达要求、存在缺陷不准转入下一道工序，确保机组安装质量。首台机“阶梯式”甩负荷试验一次完成，机组在全水头 0-100%负荷运行时，稳定工况的三导最大摆度值小于 0.05mm，进入全国领先水平的“5道时代”。
5.压力钢管、管路制作
（1）压力钢管智能化制作
清原电站整个工程需要压力钢管约2.8万吨，压力钢管制作过程中自主研发应用了高强钢智能化焊接数据监测系统，实时采集、记录焊接参数，并进行多维度分析，精准控制焊接电流、焊接电压、焊接速度等参数，有效控制焊接线能量，辅助技术人员决策，实现智能化制造、数字化生产，焊缝一次合格率 98%以上；首次在水电行业成功使用双丝埋弧自动焊技术，效率提高 70%以上，相关工艺居国内领先水平；首次尝试使用 1000MPa 级别国产水电高强钢板，可大大减少蓄能电站钢材用量，助力实现“绿色建造”。
在压力钢管制作过程中自主组装三割炬切割坡口技术，大大提高了生产效率；自主研发了加劲环一次成型技术，将传统的火焰切割制作工艺优化为卷制成型工艺，减少了加劲环一类焊缝长度，简化了工序，提高了制作效率，同时降低了板材损耗，仅此工艺可节省钢板约 260 吨。采用自主研制的焊接工作站进行加劲环焊接，焊缝成型质量更加稳定，施工效率提高 2 倍以上。研发压力钢管自动喷涂技术，压力钢管防腐质量更高，效率大幅度提升。
（2）管路工厂化预制
清原抽水蓄能电站建设了占地面积约 1500 平方米的管路智能化预制工厂，设置有 CTA 数控切断坡口加工中心、多功能管路智能组对机器人、管道自动焊接机械手臂、全位置焊接工位。加工过程采用数字化处理，实现数控全自动，由人机页面完成所有加工程序的预设、存储及调用。一台机器即可实现自动送吊、自动定尺、自动同步，切割点到坡口，减少人员配置、物料转运，显著提高水力机械系统管路加工焊接质量，效率提高 50%以上。
（1）有利于统筹规划、整合资源。EPC 模式下，产业链资源高度集成，总包部从实施方案策划、总工期安排、资金资源调配、设备物资采购方面统一协调，可以有效解决设计、采购、施工之间的衔接矛盾，各方协同效率高。
（2）有利于深化与优化设计。设计牵头 EPC 模式下，EPC 总包部能够主导设计不断深化设计，技术创新，结合清原项目特点，进行了多项科研和试验论证工作，研究成果已运用到工程建设，取得良好的效果，如面板裂缝较少，厂房开挖变形小等。
（3）有利于质量提升，打造精品工程。传统 DBB 模式，质量终检由施工单位自身负责，而 EPC模式下，总包部最终把关质量验收，项目产品质量直接代表联合体各方建设水平和市场声誉，各级人员更能高度重视工程质量，施工自律性强。
（4）有利于进度管控，凸显效益。EPC 模式下，各方目标一致，协同效率高,设计与施工均能积极有效推进项目建设进度。清原 EPC 项目受诸多不利因素影响，地下厂房延误工期约 6 个月，EPC 总包部通过充分发挥技术、管理优势，优化施工安排，将工期追回并正常推进。
（5）有利于采购工作提前策划，降低风险。EPC 模式下，设计、施工联合策划设备物资采购工作，可有效避免供货偏差、延误造成返工、窝工现象。在设计主导采购模式下，设计人员能准确把控设备物资质量重点，有利于对参数调整迅速复核并作出准确判断，确保采购满足工程需求。
（6）有利于强化安全管理。EPC 模式下，总包部主导现场安全管理，将设计本质安全和施工安全有效融合，由传统的外部相关方管理转移到内部总包方和外部相关方的双重管理。建立横向到边，纵向到底的全方位立体化监督网络。应急能力建设和标准化有序推动，现场施工整齐划一，井然有序。
（7）有利于建设单位控制投资和工期。EPC 合同工作界限相对清晰，变更索赔少，可以有效降低建设方的管理风险；通过总价和合同的约定，使建设单位的投资和工程建设工期相对明确，有利于费用和进度的控制。
（8）有利于减少建设单位管理投入。EPC 模式下，建设工作主要由总包方完成，建设单位对工程建设由过程组织转变为结果控制，有利于业主精简人员，降低管理投入。
2.建设单位在工程项目初期，应明确工程创优目标和要求，包括争创的奖项类型（如国家级优质工程奖、行业科技进步奖等），以及安全标准化管理、数字化管理等方面要求，并将相关内容明确体现在签订的合同之中。这些目标应与工程总体质量目标相结合，确保创新活动的针对性和有效性。
3.容量电价核定由国家发改委统筹，最终核定价格一般较建设单位在可研阶段计算出容量电价有核减，但核减的依据及原因暂不清楚。建设前最好沟通好容量电价，否则收益无法保证（但建设前沟通好电价十分困难，因为在此阶段工程准确投资无法确定，所以工程竣工前确定电价难度很大）。
4.电站项目的人员管理建议实行建设运营一体化，即建设人员后期转为运营人员。此模式有助于建设阶段与运营阶段之间的无缝过渡，可以减少因人员更替带来的信息流失和沟通障碍，确保项目从建设到运营的顺利衔接。另外建设人员参与项目的全过程，对项目的各个环节都有深入的了解，能够在运营阶段更好地把握项目的质量和安全，基于建设阶段的经验和教训，运营人员可以持续优化运营策略，提升电站的运行效率和稳定性。
实行项目人员建设运营一体化管理，有利于提高项目整体效率、优化资源配置、提升项目质量、降低风险等。
鉴于本次调研活动受限于时间紧凑、行程密集，对于清原抽水蓄能电站项目在技术创新、运营管理等方面亮点的探索和研究尚不够深入、全面。随着燕山湖抽水蓄能电站项目工作的持续推进与深化，若未来有进一步调研的需求，本协会将秉持竭诚服务的宗旨，全力配合并支持辽水集团，针对清原抽水蓄能电站项目展开更为详尽与深入的调研考察工作，为燕山湖抽水蓄能电站项目的顺利推进提供坚实支撑与有力保障。
附件：1.《关于抽水蓄能电站容量电价及有关事项的通知》（发改价格〔2023〕533号）
辽宁省水利行业协会
2024年7月30日
