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

    Проект новой морской ветряной электростанции Далянь Чжуанхэ III компании China Three Gorges

    Залив Бохайвань, Китай

Краткое описание проекта

Проект

Компании China Three Gorges New Energy и Dalian Power Generation, владельцы многих шельфовых ветрогенераторных предприятий в Китае, заключили подрядный договор с Шанхайским проектно-исследовательским институтом (SIDRI) на проектирование морской ветряной электростанции в заливе Бохайвань. Строительство крупного проекта, включающего в себя 72 ветрогенератора общей мощностью 300 мегаватт и подстанцию на 220 киловольт, должно было осуществляться на дне моря со впадинами и пещерами. Также было необходимо, чтобы конструкция обеспечивала защиту башен ветрогенераторов от льда в зимние месяцы. Компания SIDRI никогда раньше не сталкивалась с проектами такого масштаба и уровня сложности.

Решение

Поскольку сроки исполнения были слишком сжатыми для применения традиционных методов 2D проектирования, SIDRI обратился к решениям 3D BIM и использовал OpenPlant и OpenBuildings для создания цифровой модели iTwin всей ветряной электростанции, в том числе для платформы морской подстанции. Проектная команда проанализировала сложный рельеф шельфа и определила места, в которых подводный грунт может выдержать нагрузку башни ветрогенератора, и оптимизировала проект фундамента. С помощью итеративного 3D-моделирования специалисты смогли внести усовершенствования во все аспекты конструкции ветряной электростанции, в частности, создать конусы для защиты от льда. За счет утолщения участка башни в форме конуса на поверхности воды был обеспечен более эффективный отвод льдин от башни, чем при более узкой поверхности. Также проектная команда создала специальную библиотеку моделей соединений стальных конструкций в приложениях Bentley для 3D проектирования, с помощью которой стало возможным автоматизировать размещение таких соединений.    

Результат

Проводя все работы в открытой единой среде данных с точной цифровой моделью iTwin, SIDRI выявил и устранил более 80 коллизий, сэкономив таким образом 400 человекодней на внесение изменений в проект, 100 человекодней на корректуру, 70 человекодней на устранение ошибок на объекте и 3 миллиона юаней дополнительных расходов. В целом, 3D проектирование и визуализация помогли проектной команде сэкономить 500 человекодней на проектирование и 50 миллионов юаней, при этом удалось оптимизировать проектные элементы и преодолеть препятствия, обусловленные особенностями рельефа и погоды. SIDRI планирует применять такие же методы проектирования в разработке морских ветряных электростанций в будущем, рассчитывая на экономию около 5 миллионов юаней на проект.

Программное обеспечение

С помощью SACS и OpenWindPower SIDRI смог проанализировать сложный рельеф местности, спрогнозировать конструкционные характеристики и оптимизировать проект фундамента. Компоненты индивидуальных цифровых 3D моделей iTwin были созданы с помощью OpenBuildings Designer, Bentley Raceway Design и Cable Management, OpenPlant и ProSteel, которые помогли повысить эффективность комплексной инженерно-технической разработки конструкции, трубопроводной системы, механических и электрических компонентов. Компания SIDRI построила открытую единую среду данных с помощью ProjectWise. Все индивидуальные элементы проектирования были объединены в Navigator, что помогло членам команды работать вместе и автоматически выявлять и устранять коллизии.

Список ПО, использовавшегося в проекте: MicroStation, Navigator, OpenBuildings Designer, OpenPlant, OpenWindPower (в том числе SACS), ProjectWise, ProSteel

Результат/Факты
  • Приложения для 3D проектирования помогли оптимизировать проект ветряной электростанции, решить проблему неровного рельефа местности и защитить ветрогенераторы от сезонных льдов.
  • Организовав всю работу в открытой цифровой единой среде данных iTwin, SIDRI смог выявить и устранить более 80 коллизий, сэкономив 570 человекодней и 3 миллиона юаней.
  • В целом, 3D моделирование позволило усовершенствовать проекты, ускорить процесс проектирования на три месяца и сэкономить 50 миллионов юаней.
Цитата:
  • «Работая с OpenWindPower, проектная команда выполнила итерацию конструкций для определения наиболее удачного способа защиты фундаментов башен ветрогенераторов от повреждений льдом. Результатом их работы стали конусы для защиты от льда, которые расширяются в месте входа башни в воду. Конструкционное решение защищает фундамент башни за счет намного более широкой площади поверхности, которая отводит плавучие льдины эффективнее, чем узкая».