國產BIM打開發電工程新天地
來源：中國能源新聞網 時間：2025-03-12 16:25
馬俊虎 馮子昂
能源行業的每一次創新，都牽動著發展的脈搏！當國產BIM技術與發電工程邂逅國家能源集團，會碰撞出什么樣的火花？兩年多來，國產BIM發電工程數字化關鍵技術研究與應用這一個全新的課題，正隨著國家能源集團的持續推進，在發電工程領域打開了一扇窗，散發出高水平科技自立自強的獨特魅力，讓新質生產力在發電工程領域具象化。
勇挑重擔 推動高水平科技自立自強
BIM（Building Information Modeling）是建筑信息模型的英文簡稱，以BIM為代表的數字信息技術是工程建設的核心技術。BIM的核心是通過建立虛擬的建筑工程三維模型，利用數字化技術，為模型提供完整的、與實際情況一致的建筑工程信息庫。設計團隊、施工單位、設施運營部門和業主等各方人員可以基于BIM進行協同工作，有效提高工作效率、節省資源、降低成本，以實現可持續發展。
工業軟件的重要性不亞于芯片，是制造業強國不可或缺的關鍵。然而一直以來，在BIM技術方面，歐美等西方國家掌握領先技術。僅僅依賴使用國外BIM技術建設，不僅面臨被“卡脖子”的風險，數據安全的隱患也不容忽視。曾有設計機構人員坦言，“如果國外BIM建模軟件不讓我們用了，我們的設計能力將倒退三十年。”為此，我國提前布局開始推動BIM軟件國產化。
國家能源集團深入貫徹黨中央、國務院關于“加快實現高水平科技自立自強”決策部署，深刻認識到工業軟件（BIM）存在核心技術“卡脖子”等風險，認真落實國務院國資委關于國產工業軟件（BIM）煥新行動，牽頭實施“國產軟件應用替代”任務，支持“研發BIM基礎平臺底座軟件”任務，助力國家“卡脖子”核心技術攻關。
2022年，國家能源集團將“基于國產BIM的發電工程數字化關鍵技術研究”列為年度十大科技攻關項目之一，成立了領導小組，由科信部、電力產業管理部統籌組織國電電力等5家子分公司，堅持“制定標準+系統研發+試點示范+推廣應用”的工作思路，在典型燃煤電廠、燃氣電廠、水電站、風電場及光伏電站加強國產BIM技術的研發與應用。
這是發電工程建設史上的一件大事。此前，中國建研院自研的國產BIMBase平臺已經在建筑、橋梁、電網等基礎設施領域得到了廣泛應用，但從未在發電工程中使用過，而且要在火電、水電、新能源等不同類型的發電工程應用，難度不言而喻。
中國建研院構力科技技術總監左超說：“火電、水電、新能源項目建設各不相同、各有特點，國外不同行業會應用不同的BIM軟件，但是我們要以國產BIMBase平臺為基礎，在不同類型能源項目上使用，建模軟件就需要兼顧各種不同需求，做到‘既要、又要、還要’，本身就很不容易。”當時，國產BIM平臺既沒有電力工程標準體系，也沒有基礎建模軟件，甚至連基礎的“元件庫”，一顆螺栓、一根管道，都要從“零”開發。
攻堅克難 推動國產BIM應用替代
在發電工程這一全新的領域應用國產BIM技術，首先就要形成統一的標準，否則就無法開展后續工作。為此，課題組團隊深入相關企業實踐調研，一項一項采集設備各部件、參數，一條一條編制標準，摸著石頭過河，根據現場需求進行原型開發。國電電力科信部高級主管丁佳說：“我們首創了一套發電工程BIM標準體系，涵蓋信息模型交付規范、數據規范、軟件規范、應用導則，共計36本標準，為發電工程BIM應用提供了統一的標準。針對火電、水電、風電、光伏的工程特點，課題組優化了國產BIMBase圖形引擎，先后發布了11個版本，內置發電工程設備庫77類，管道元件庫5萬余個，實現了底層數據可修改、國產BIM數據標準內置等功能，已初步具備替代PDMS等國外主流建模軟件的能力。”
建模，對于工程設計、建設至關重要。左超說：“BIM技術能在建筑物施工前通過三維模型塑造，相當于建了一座數字電廠，一切平面的、抽象的東西都立體了、可視了，綜合各方因素來預演施工過程，工程建設者直觀感受建造過程，就能提前發現問題，作出科學決策，如何優化工序，復雜工藝節點怎么做，一目了然，工序協同性更強。”
依托國產BIM數字工程全要素管控平臺，實現了“人、機、料、法、環、測”全要素數字化管理，全面掌握工程“過去”，清楚工程“現狀”，預知工程“未來”。在國產BIM平臺的加持下，集團電力工程的建造速度“開了掛”。以舟山三期煤電、惠州二期氣電、金川水電、山西娑婆風電、安徽霍邱光伏五個基建工程為試點，完成了危大施工預演、施工進度管理、設備拆裝模擬、一鍵校審、碰撞檢查等78個典型應用場景。此外，在安全管理、質量管理、進度管理、造價管理等方面，國產BIM技術都發揮了重要作用。
舟山電廠三期項目應用危大施工預演，輔助5號鍋爐大板梁提前2個月順利完成吊裝，助力5號機組較計劃提前1個月并網。惠州電廠同步采用國產BIM設計，出圖時間減少20%，提高了設計效率，提前3周完成了余熱鍋爐、發電機等主設備安裝。金川公司持續開展多專業、全階段的BIM設計、基于BIM的多源數據管理、開挖管理、地質預報、反饋分析及安全監測等實際應用，實現了設計、施工全流程的數字化管理，為參建各方提供了統一的數字化成果管理平臺、協作平臺，為控制安全風險，實現施工精益化管理提供了平臺基礎及理論保障。
深化應用 填補空白引領行業發展
隨著首批5個國產BIM電力基建工程示范項目相繼建成投產，國家能源集團成功實現了基于國產自主可控BIM的發電工程數字化關鍵技術研究與工程示范，填補了國產BIM技術在發電工程領域應用的空白，成為依托重大項目建設推動智能建造技術升級的典范，并相繼取得發電工程國產BIM基礎建模軟件、發電工程國產BIM全過程應用平臺等17項軟件著作權，發表學術論文18篇，申請發明專利19項，并培養了一批人才隊伍，收獲了一批榮譽獎項。至今，國產BIM技術電力基建項目超過10個。
左超認為，國產BIM技術在發電工程領域的突破就像打開了一扇窗，今后應用想象空間很大，還能發揮哪些作用，值得探索。除了在設計和工程建設環節，國產BIM技術還可在項目運維、人員培訓等多個場景應用，對項目全生命周期都有用。利用國產BIM強大的功能，完善設備管理窗口，建立起數字化過程臺賬，做好設備異動、故障維修、備品備件更換等信息管理，為生產運維階段設備全壽命周期管理奠定基礎。項目一旦建成，后來的員工想了解設備和建筑內部結構和情況，很多東西就看不到了，利用BIM技術，就可以在三維模型里實現拆解，方便員工培訓學習。
丁佳說：“國產BIM平臺1.0版本形成了十大高價值、標準化應用場景，具備大量復制推廣的條件，我們將加大在新（改、擴）發電工程推廣，提高國產化滲透率和工程資產數字化率。同時，加快發布發電工程國產BIM成套企業技術標準、專著，推動形成行業標準，完善海上風電、水上光伏等技術標準，填補國產BIM在相關發電工程類型、運營維護管理等領域技術標準的空白，推動集團公司發電工程國產BIM技術引領行業。”
責任編輯：于學華
