一、案例实施背景

（一）项目简介

三峡恒基能脉瓜州70万千瓦“光热储能+”项目，集200MW光伏发电、400MW风力发电、100MW光热发电为一体，甘肃省安装建设集团有限公司（简称：甘肃安装集团）承建的100MW塔式光热电站，项目总投资21.9亿元，采用EPC总承包模式。该项目主要发挥储能调峰调频作用，在降低光伏、风电弃风弃光率的同时，促使发电平稳可控。该项目是全球首个“双塔一机”模式的塔式光热电站，拥有两座200.5m高的吸热塔和一台100MW汽轮机发电机组。

厂区总占地面积301.07公顷，划分为光热发电区、定日镜组装区、行政生活区等。其中，光热发电区分为东、西两个镜厂，拥有26954组定日镜，位于交集处的600余组定日镜实现了双向共用，大大提高了发电效率。核心发电岛位于西镜厂，包含冷、热熔盐储换热系统，蒸汽发生器系统（SGS）、主厂房、空冷平台、化水车间、化验楼、冷热熔盐罐等。

（二）重难点分析

1.施工技术

新该项目作为全球首个“双塔一机”模式的塔式光热电站，可借鉴的项目经验较少，在施工技术各方面均有创新，也对BIM技术应用带来了新的挑战。

2.项目规模

大该项目涉及到土建、机电、管道、热机、压力容器等众多专业，对于多专业协调要求高；同时，如何实现26954组定日镜的参数化建模及现场安装也是一个不小的挑战。

3.超危工程

多该项目包含吸热塔翻模施工、汽轮机基座、空冷平台、深基坑、高支模等30余项危大、超危大工程，对技术方案的编制和现场的安全技术管理提出了更高的要求，BIM技术三维可视化、参数化的优势得以充分发挥。

二、案例实施的方法和内容

（一）核心数据模型

1.吸热塔

吸热塔的总高为200.5m，筒身为165.5m的变截面、变坡度钢筋混凝土筒体，内部包含楼梯井、电梯井、观光平台、电气平台、检修平台、冷熔盐上升管路、热熔盐下降管路等。通过建立参数化族自建族，实现了内外径及高度的自主控制。顶部为35m高的吸热器，主要由钢结构框架，出、入口缓冲罐、高压空气罐、吸热器屏、防护罩等组成。

2.定日镜

定日镜作为本项目的核心构件，由9块超白玻璃组成，单镜面的反射面积为29.7m²，总采光面积为80万m²，面对不同的使用场景，甘肃安装集团分别建立了施工数据模型和工厂生产模型。

3.冷、热熔盐罐体

本项目包含冷、热熔盐两个罐体，其中冷盐罐材质为Q345R的碳钢，直径为28.302m，热熔盐罐为TP347H的合金钢，直径为28.94m。BIM小组根据现场情况对罐体模型进行了数据建模，并完成钢板数据分割、数据编号等工作，确保罐体焊接的顺利进行。

（二）特色亮点

26954组定日镜的安装作业是本项目的一大重难点，BIM小组通过应用Dynamo软件进行参数化编程，实现了定日镜模型的批量生成、参数信息的批量录入、参数化控制、数据调用、数据追踪、模拟分析、模型精度的动态切换等功能，用以辅助施工现场的安装作业工作。

首先，借助BIM技术对镜场布置方案进行了多维度的方案比选，这一过程充分考虑了现场独特的地形特征与光照条件，旨在最大化的提升聚光效率。经过严谨的分析与优化，最终采用双镜场的环形交错分布策略，这一创新设计不仅巧妙地融入了自然地形，还通过镜场交集处的镜面共用，显著提升了整体布局的灵活性和发电效率。

随后，建立定日镜数据库，记录包含编号、坐标、高程、仰角、方位角等信息参数。同时建立两种预制管桩模型、仰角可控制的参数化定日镜模型，采用共享数据集的方式，实现了自定义参数在明细表中批量统计及修改。

紧接着，编写运行程序，其基本逻辑为提取数据库、数据筛选、依据坐标生成模型、方位角控制、仰角控制、参数信息的批量录入。

最终，实现了参数信息的批量录入、查询及使用，既方便了定日镜的现场安装，也可服务于项目后期运行程序的调试。

（三）设计阶段

1。吸热塔

通过对吸热塔塔筒结构自振周期的三维模拟，分析不用振型下风荷载和地震作用对结构的影响，确保了结构的安全性和设计方案可行性。

2.定日镜

光学质量是定日镜的重要性能指标，其参数除了与制作工艺有关以外，同样也与定日镜支撑和自重导致的形变存在较强的关联性。通过对定日镜三维结构模型的分析，进行不同镜面大小的方案比选，选取较轻型、较合理的支架设计，用以得到更有效的高品质光学质量。

3.熔盐罐

通过热应力模拟计算软件对熔盐罐体的核心结构进行应力分析，同时，运用CFD软件对熔盐动态进行流体模拟计算，考察运行状态下核心设备的稳定性。

（四）施工阶段

1.基于BIM的图纸审查

在项目管理中，图纸审查是一个至关重要的环节，它直接关系到项目设计的准确性、施工的可行性以及后续运维的顺畅性。传统方法往往依赖于二维图纸，通过人工比对、讨论和修正来发现问题，这一过程不仅耗时耗力，还可能因为沟通不畅或理解差异导致问题遗漏或误解。本项目应用BIM技术大大的提高了工作效率，快速发现问题、提出问题、解决问题，确保项目安全高效的顺利开展。

2.吸热塔翻模施工法

由于混凝土吸热塔的结构特殊性，经多轮专家论证，最终采用翻模施工法，该工法具有速度快、质量好、机具简单，提升平稳，工法成熟等特点。首先，通过翻模结构的有限元分析模型，考虑不同施工工况下的受力荷载，确保施工安全。

随后，建立施工数据模型进行三维模拟分析，以3层为一个循环，每层1.5m共4.5m，形成三维技术交底视频，直观的展现技术方案意图。

最终，通过BIM技术的应用，安全高效地完成了翻模施工作业。

3.熔盐罐体液压提升倒装法

目前，国内大型储罐的施工工法主要有水浮正装法、内脚手架正装法施工、罐外壁或内壁挂三角架与罐壁小车行走正装法、液压提升倒装法等。

本项目采用液压提升倒装法进行施工，这种施工方法对施工单位的装备能力及技术要求非常高，一般企业难以达到，其优势在于减少翻新及修补成本、提高施工效率、减少现场安全隐患。

为了确保提升过程的万无一失，BIM小组通过利用三维模型模拟了整个提升倒装过程，分析重难点及风险点，把控罐体安装过程中安全和质量风险。

4.预埋件跟踪定位

吸热塔拥有众多的预埋件，其跟踪定位尤为重要，通过建立预埋件参数化族库，使其尺寸及信息参数与图集保持一致，所有预埋件均可做到信息可查询，流程可追踪，质量可追溯。

三、成果取得的成效

（一）经济效益通过以下BIM技术应用点，结合现场实际应用情况，综合计算目前提高项目利润约2%。