Bentley應用程序助力創(chuàng)建數(shù)字孿生模型，提高效率，并降低項目成本
用風能代替煤炭
為提高山東省的電力供應，山東能源集團啟動了渤中海上風電A場址的開發(fā)。目前，該風電場的60臺風電機組總裝機容量為50萬千瓦，單機容量為8.35兆瓦。開發(fā)項目還包括一座陸上集控中心和一座220千伏的海上升壓站。項目設計單位中國電建集團中南勘測設計研究院有限公司（簡稱“中南院”）新能源工程設計院數(shù)字工程所所長糜文杰表示：“該項目是當時國內(nèi)單體規(guī)模最大、一次性建成的智慧化、數(shù)字化風場。”
渤中海上風電A場址是山東省首個平價海上風電項目，也是中國海上風電進入平價時代第一個取得核準的項目。項目于2022年年底投入運行，每年節(jié)約標準煤51.9萬噸，減排二氧化碳約126萬噸。然而，它的開發(fā)面臨著巨大的挑戰(zhàn)。
前所未有的開發(fā)速度
該風電場于2022年2月取得核準，需要在同年年底并網(wǎng)。糜文杰表示：“平價上網(wǎng)對經(jīng)濟性有影響，需要優(yōu)化海纜路由、優(yōu)化海上升壓站（優(yōu)化設備布置，以便降低平臺尺寸及重量）等設計方案來降低成本。”
場區(qū)水文、地質條件復雜，對基礎結構設計和施工影響較大，進一步增加了項目難度。同時項目方還需要優(yōu)化單樁基礎工程量以便降低成本，并且需要協(xié)調(diào)多個利益相關方。設計人員需要采用先進的數(shù)字化技術和方法，快速地完成該項目。
利用數(shù)字孿生技術實現(xiàn)更好的規(guī)劃和可視化
中南院利用Bentley應用程序創(chuàng)建數(shù)字孿生模型，幫助團隊克服所面臨的諸多問題。項目團隊首先使用ProjectWise創(chuàng)建互連數(shù)據(jù)環(huán)境，建立嚴格的版本控制并確保所有合作方和利益相關方都能訪問所需信息。然后，他們使用MicroStation和Bentley Open系列應用程序對所有項目元素進行建模，包括集控中心、升壓站、管道布局和復雜的沙盤，創(chuàng)建項目的數(shù)字孿生模型。
中南院不僅使用Bentley應用程序的現(xiàn)有功能，而且自研解決方案作為補充。借用Bentley應用程序開發(fā)了很多自研輔助設計工具，比如基于智能算法研發(fā)的海纜集電線路優(yōu)化軟件，是在Bentley MicroStation的基礎上進行的二次開發(fā)，可以實現(xiàn)集電線路拓撲方案的智能化構造。項目團隊以智能化方式優(yōu)化了項目現(xiàn)場，自動生成了集電線路，其數(shù)字孿生模型還可以模擬天氣海浪、沉樁、電力潮流等。
提高效率，加快開發(fā)
中南院通過三維設計提升了項目設計，將效率提高30%，施工工期縮短20%。通過采用SACS和PLAXIS進行計算，優(yōu)化了單樁基礎工程量，減少材料用量8557噸，大幅降低開發(fā)成本。團隊在MicroStation的基礎上，進行二次開發(fā)，進一步降低了成本，該項目在首批核準的平價海上風電中單位千瓦造價最低。
通過改進協(xié)作和效率，項目于4月開工建設，6月首臺風機吊裝，12月實現(xiàn)全容量并網(wǎng)，創(chuàng)造了當年規(guī)劃、當年核準、當年開工、當年并網(wǎng)、當年達效的記錄。該項目借助智能施工管控系統(tǒng)，協(xié)同業(yè)主方、設計方、監(jiān)理方、施工方等參建各方實現(xiàn)數(shù)據(jù)鏈驅動下的建造可視化、標準化、智能化。數(shù)字孿生技術現(xiàn)在用于全生命周期的資產(chǎn)管理和維護。
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