隨著水利水電工程建設逐步走向高寒、高海拔、高地震烈度區,施工效能降低、人力耗損增加,數字化、信息化、智能化是實現工程優質高效安全建設的必然選擇。
“隨著水利水電工程建設逐步走向高寒、高海拔、高地震烈度區,施工效能降低、人力耗損增加,數字化、信息化、智能化是實現工程優質高效安全建設的必然選擇?!比涨?,中國工程院院士張宗亮在建筑信息模型(BIM)應用專題論壇上作出上述表述。
工程建設是能源電力產業發展的重要抓手。數字化轉型大背景下,火電、水電、風電、太陽能發電、輸變電、變電站工程等對數字化、智能化需求越發高漲。如何將數字技術運用于能源電力工程建設,促進項目工程提質增效是整個行業思考的重要課題。
設計管理技術迭代換新
國網經研院總工程師齊立忠指出,項目工程是三維的,但此前由于技術限制,工程設計階段使用三視圖方式,用二維表達三維信息。隨著數字技術升級迭代,產業迎來快速發展期,BIM技術開始應用于能源電力工程建設。
江行智能技術總監張聰告訴記者:“簡單來說,BIM是一種數字化建筑設計和管理方法,能夠將建筑物各個方面整合到一個三維模型中,并允許多家項目參與方在同一個平臺上協作?!?/p>
“雙碳”目標下,改善生態環境就是發展生產力。業內人士認為,BIM技術的運用將減少人力耗損、環節重疊等,是能源工程設計過程降碳的關鍵。
中望軟件KA(核心業務或重點客戶)事業部總經理沈言會表示,未來,項目工程降碳工作將步入市場化發展階段。隨著可再生能源成為全球認可的重要解決方案,抽水蓄能、海上風電等項目工程潛在開發空間將被持續挖掘,建設難度將提高。能源電力工程建設對BIM技術的需求將大大提升,并成為降本增效、提高上下游產業鏈協同效率的主要途徑。
在中國能建西南院數智研發部副主任蔣貴豐看來,BIM技術應用于能源電力行業,將充分發揮各個專業、不同領域之間技術數據融合優勢,借此打造以新型電力系統為基礎的數智電力是時代所需?!半娏D型趨勢下,BIM技術深化應用正當時?!?/p>
應用場景不斷豐富
新技術催生新市場。在工程建設設計過程中應用BIM技術,成為越來越多企業發展目標,示范項目紛紛落地,應用場景也呈現多元化發展趨勢。
作為國內首個采用工程總承包模式的百萬千瓦級以上大型水電站工程,楊房溝水電站就運用了BIM技術。據國投集團雅礱江公司楊房溝建設管理局局長曾新華介紹,通過應用BIM技術,解決了拱壩、云水、施工、廠房、建筑等多專業的樞紐三維設計問題,實現了樞紐建筑物總體布局,并輔助進行了拱壩體形的優化設計,提高了水電站廠房設計效率和應用效率。
應用BIM技術不僅將促進能源電力項目工程前期工作效率提升,還將對全生命周期產生積極影響。
“BIM技術在電力能源系統中的應用主要表現在建立數字化模型、模擬仿真分析、協同設計和施工管理,以及運營和維護管理四個方面?!睆埪斠宰冸娬局腔垩惨曧椖繛槔f,“使用BIM技術構建數字孿生變電站系統可以實現真實變電站的數字化仿真和監控,提高變電站效率和可靠性。BIM模型中包含變電站各個方面的詳細信息,如設備參數、布局、管線、電纜等,可以作為數字孿生系統的基礎數據。數字孿生系統可以實時監測變電站運行狀態,預測潛在問題和故障,并提供優化建議。通過數字孿生系統,工程師和操作人員可以更好理解變電站運行和維護需求,提高決策準確性和效率,減少成本和時間延誤?!?/p>
提升數據兼容性和一致性
在業內人士看來,數據是BIM技術的核心。只有處理好數據,才能發揮數字技術的最大效用。為此,歐特克軟件公司大中華區工程建設行業技術總監諶冰提出,打破數據孤島是BIM領域相關企業的追求目標之一。以抽水蓄能電站為例,其建設周期非常長,從選點規劃、可行性研究到設計、施工、驗收,再到投產、運維,時間線長達十幾年,期間涉及地形、地址、壩工、機電、廠房、清潔等數十個專業。這就要求數據在長周期、多專業間實現有效流轉。
張聰透露,在能源電力項目工程中應用BIM技術,存在數據來源和質量問題。BIM技術需要大量數據支持,但有些數據可能難以獲取或不準確。不同數據源之間的兼容性和一致性也會影響BIM模型的質量和可靠性。另外,由于BIM模型中包含各類復雜信息,需要不同團隊和人員進行協作和交互,在信息共享、工作流程等方面需要協調。
為克服上述問題,張聰建議,加強數據管理標準化建設,確保BIM模型中數據準確、可靠且兼容。優化交互和協作平臺,如采用具備數字孿生技術的一體化平臺、協同設計工具等,增加不同團隊和人員之間協作和交流互動,提高員工技能和知識水平,包括BIM技術應用和團隊協作等方面的培訓和教育。“這些將有助于推動BIM技術在能源電力項目中的應用,促進行業標準化和規范化,降低實施成本和提高效率?!?/p>