• Shanghai Investigation, Design & Research Institute Co., Ltd.

    Projet de parc éolien offshore de Dalian Zhuanghe III pour les trois gorges de Chine

    Mer de Bohai, Chine

Résumé du projet

Projet

China Three Gorges New Energy et Dalian Power Generation, propriétaires de plusieurs projets éoliens offshore en Chine, ont confié au Shanghai Investigation, Design & Research Institute (SIDRI) la conception d’un parc éolien offshore dans la mer de Bohai. Ce grand projet, qui comprend 72 éoliennes d’une capacité totale de 300 mégawatts et une station de pompage de 220 kilovolts, devait être construit dans les tranchées et les grottes du fond marin local. En outre, la conception devait protéger les éoliennes des glaces flottantes pendant les mois d’hiver. La taille, la complexité et les défis de ce projet ont présenté ce que le SIDRI a qualifié de difficulté « sans précédent ».

Solution

Comme le délai était trop court pour utiliser les méthodes de conception 2D traditionnelles, le SIDRI s’est tourné vers les applications BIM 3D en utilisant OpenPlant et OpenBuildings pour créer un modèle numérique iTwin de l’ensemble du parc éolien, y compris une plate-forme de sous-station offshore. L’équipe de conception a analysé le terrain offshore complexe, a déterminé où le sol sous-marin pouvait supporter les charges des mâts d’éoliennes et a optimisé la conception des fondations. La modélisation 3D itérative a permis à l’équipe d’améliorer tous les aspects de la conception du parc éolien, y compris la création de cônes anti-glace. En épaississant la zone de la tour en forme de cône à la surface de l’eau, les îlots de glace dévieraient plus efficacement de la tour qu’une surface plus étroite. En outre, l’équipe de conception a créé une bibliothèque de modèles de joints de structures en acier personnalisés dans les applications de conception en 3D, ce qui a permis d’automatiser le placement des joints de structures en acier.    

Résultat

En effectuant tous les travaux dans un environnement de données ouvert et connecté avec un modèle numérique iTwin précis, le SIDRI a découvert et résolu plus de 80 conflits, ce qui a permis d’économiser 400 jours de travail pour les modifications de conception, 100 jours de travail pour la relecture, 70 jours de travail pour le traitement des erreurs sur place et 3 millions de CNY de dépenses supplémentaires. Au total, la conception et la visualisation 3D ont permis à l’équipe de conception d’économiser 500 jours de travail en temps de conception et 50 millions de CNY, tout en optimisant les éléments de conception et en surmontant les difficultés liées au terrain et à la météo. Le SIDRI prévoit d’appliquer des techniques de conception similaires au développement futur de parcs éoliens offshore, ce qui permettra d’économiser environ 5 millions de CNY par projet.

Logiciel

SACS et OpenWindPower ont permis au SIDRI d’analyser le terrain complexe, de prévoir la performance des structures et d’optimiser la conception des fondations. Les composants des différents modèles numériques 3D iTwin ont été créés en utilisant OpenBuildings Designer, Bentley Raceway Design and Cable Management, OpenPlant et ProSteel, qui ont tous amélioré l’efficacité de la conception technique multidisciplinaire dans les domaines de la structure, de la tuyauterie, de la mécanique et de l’électricité. Le SIDRI a établi son environnement de données ouvert et connecté avec ProjectWise. Tous les dessins individuels ont été fédérés dans Navigator, ce qui a permis à l’équipe de collaborer, mais aussi de détecter et de résoudre les conflits automatiquement.

Playbook du projet : MicroStation, Navigator, OpenBuildings Designer, OpenPlant, OpenWindPower (including SACS), ProjectWise, ProSteel

Résultats/Faits
  • Les applications de conception en 3D ont permis d’optimiser la conception des parcs éoliens, de surmonter les terrains accidentés et de protéger les tours éoliennes des glaces flottantes saisonnières.
  • En effectuant tous les travaux dans un environnement de données ouvert et numérique connecté à iTwin, le SIDRI a découvert et résolu plus de 80 conflits, ce qui a permis d’économiser 570 jours de travail et 3 millions de CNY.
  • Au total, la modélisation 3D a permis d’améliorer les conceptions globales, de raccourcir le processus de conception de trois mois et d’économiser 50 millions de CNY.
Citation :
  • « Avec OpenWindPower, l’équipe de conception a itéré les plans afin de déterminer la meilleure façon de protéger les fondations de la tour contre les dommages causés par la glace. Leurs travaux ont abouti à la création de cônes anti-glace, qui s’évasent à l’endroit où la tour rencontre l’eau. La conception ... protège les fondations de la tour en offrant une surface beaucoup plus épaisse qui dévie la glace flottante plus efficacement qu’une surface plus étroite. »