Bentley YII 之电力元素与中国基建启示录

数字孪生开启“后BIM”时代

——Bentley YII 2019之电力元素与中国基建启示录

中国电力新闻网记者 吕晴朗 通讯员 李施璇

十月狮城，仍是一派热烈奔放的盛夏光景；赤道划过的花园城市里，参加2019纵览基础设施大会 （以下简称YII2019）期间举行，一年一度的工程界“奥斯卡”——Bentley 2019基础设施年度光辉大奖赛决赛，再度汇聚了基础设施数字化领域的领军人物，吸引着全球业界与媒体的目光。

今年，来自全球60多个国家/地区的440多个用户组织，提交了571个参赛项目。由基础设施业界专家组成的12个独立评委会，从中评选出了54个决赛入围项目，其中来自中国的企业达18家，占据全球决赛名额的三分之一！他们带着一年一度的得意之作，踌躇志满来到狮城，与来自全球数字化领域的顶尖选手展开激烈角逐。这是Bentley第二次在新加坡举办YII大会，也是“中国代表队”再临狮城星光璀璨的一夜。

中国身影闪耀狮城 电力元素精彩夺目

“一个，两个，三个……七个，七个了！”10月24日，这场年度巅峰角逐正在揭晓答案，说着汉语的参赛代表密切关注着“中国队”的总成绩，用手机摄像头和备忘录，时刻更新着中国队在奖牌榜上的排名。最终，中国队的成绩定格在“九个”，这意味着，在Bentley 软件公司公布的2019年基础设施年度光辉大奖18个奖项类别的获奖者和9个特别荣誉奖获奖者名单中，共有9个项目写着中国的名字。更值得一提的是，在9个中国项目中，共有4个来自能源电力行业，这“半壁江山”彰显出电力元素闪耀国际舞台的光彩，它们分别是——

中冶京诚工程技术有限公司报送的河南济源钢铁80兆瓦高温超高压煤气发电节能改造项目，获利用数字孪生技术推动工业可持续发展“特别荣誉奖”；

中国电建湖北省电力勘测设计院有限公司报送的湖南汩罗西220千伏变电站项目三维技术应用，获通讯和公用事业类光辉大奖；

上海勘测设计研究院有限公司报送的三峡新能源大连市庄河Ⅲ（30万千瓦）海上风电场项目，获采矿和海洋工程类光辉大奖；

湖南省水利水电勘测设计研究总院报送的汉江雅口航运枢纽工程，获发电类光辉大奖。

中国电建湖北省电力勘测设计院有限公司（以下简称“湖北省电力勘测设计院”）数字化设计中心主任助理王伟，已经不是第一次参加光辉大奖的年度角逐，能够在今年的激烈竞争中脱颖而出，他仍然感到激动：“一个220千伏变电站工程，能够成为全球数字化工程领域通讯和公共事业类的第一名，是非常不容易的。我想，这份荣誉是对我们湖北院从2012年筹建数字化中心、与Bentley合作坚定开启数字化设计之路的认可和鼓励！”

拔得头筹的4位赢家之外，还有多家中国能源电力企业入围决赛，项目各具特色，如中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司（以下简称“中南勘测设计院”）的十八洞村精准扶贫数字化平台应用，正是非常有代表性的项目。

十八洞村位于湖南湘西花垣县,是武陵山区腹地一个苗族聚居村,因村里有18个天然溶洞而得名。这里虽然山奇水秀、景色宜人,但因为交通闭塞,处于集中连片特困地区,群众生活长期徘徊在贫困线以下。2013年,全村225户939人,人均可支配收入只有1668元,贫困发生率高达57%。

2013年以来，十八洞村作为“精准扶贫”重要思想的首倡之地，成为我国脱贫攻坚历程中具有“地标”性意义的地方。其中，为期三个月的整治工作是该村开展精准扶贫工作的重要环节。中南勘测设计院负责在紧张的期限内，帮助完成村庄的整体整治改造，他们使用Bentley应用程序，开展BIM设计和三维协同设计管理，并生成现有村庄的三维实景模型。这些应用程序助力建立了数字孪生模型，简化了规划、施工和工程管理，节约了80%的时间和60%的工程成本，更展示了电力央企用智慧科技打赢脱贫攻坚战的实力和决心。

从BIM到数字孪生

Bentley 软件公司作为致力于推进基础设施设计、施工和运营的全球领先综合软件和数字孪生模型云服务提供商，已经见证和陪伴中国电力建设行业的数字化进程，走过了数度春秋。通过基础设施年度光辉大奖赛这一年度赛事的开展，Bentley为用户在推进全球的基础设施设计、施工和运营中做出的杰出贡献，搭建展示和交流的舞台。近年来，随着中国无可争议地从全球基础设施建设大国向强国迈进，光辉大奖赛的舞台上也越来越频繁地出现中国身影和电力元素。

数字化时代，唯一不变的只有快速变化本身。

传统的BIM模型从设计移交到施工单位再到业主，在这个过程中很多数据丢掉了，缺少在全生命周期中对数据流通的管理。而数字孪生技术，通过现实工程与数字孪生模型的数据交互，将为项目全生命周期的各个阶段赋能、增值。

在电力体制改革的大潮中，国内传统的电力勘测设计院不断向工程公司转型，数字化设计手段的深度应用，也不断向全生命周期的维度拓展，BIM已经从一种“新风尚”变成了一种“新标准”甚至“新业态”。

YII 2019大会上，人们谈论最多的网红词汇，也从BIM变成了数字孪生。

何为数字孪生？数字孪生模型是物理资产、流程或系统以及供我们了解性能并对性能进行建模的工程信息的数字化表示。

通常，可以基于传感器和持续勘测等多个来源实现数字孪生模型的持续更新，以近乎实时地呈现状态、工况或位置。借助数字孪生模型，工程设计师和管理者能够实现资产可视化、检查状态、执行分析并形成深度见解，从而预测和优化资产性能。

Bentley公司石油、天然气和制造行业营销总监Anne-Marie Walters认为，数字孪生模型的迅速发展已经超越了BIM，正在助力以资产为核心的组织能够融合其工程、运营和信息技术，从而实现沉浸式可视化和分析可见性。

Bentley已经将迎接“后BIM”时代数字化风口的勃勃雄心，全面倾注于iTwin Services数字孪生云服务平台的打造。Bentley提供的数字孪生技术均基于iModel.js 开源平台开发，未来用户对数据有100%所有权。传统的EPC由于技术不到位、数据不畅通等原因，在实施设计、建筑、采购乃至运维等业务方面面临重重挑战，而数字孪生打通了数据流通通道，将带来极大的效率提升。行业数字集成商与服务商有望开创一个全新的行业。Bentley副总裁李翔告诉记者：“就像我们在BIM时代帮助勘测设计企业提高设计效率、建立全生命周期管理概念一样，今天，iTwin Services会继续见证和陪伴中国电力建设行业在数字孪生的新时代，重建规则和标准，开创新的数字化未来。”

今年光辉大奖赛获得利用数字孪生技术推动工业可持续发展“特别荣誉奖”的河南济源钢铁80兆瓦高温超高压煤气发电节能改造项目，正是中国能源电力行业在数字孪生领域的先驱之作。该项目由中冶京诚工程技术有限公司承担，将原有低效中温中压发电机组拆除，在原地狭小、有限的总图空间规划新建全新高温超高压发电机组，并通过回收厂区高炉煤气进行发电，不仅减少了煤气放散污染，而且将废气转化为再利用能源，达到了节能减排、降本增效以及保护环境的目的。该工程为EPC总承包工程，总投资额1.5亿元人民币，程数字化BIM 中心主任王永涛博士自豪地告诉记者：“通过我们的改造项目，工厂实际年发电量近6亿千瓦时，每年能为业主节省运行电费成本约3亿元。与此同时，我们应用Bentley强大的软件平台和数字孪生技术，实现了实体工厂和数字工厂完全同步设计、同步施工，最终同步移交给业主。数字工厂能帮助业主更好地进行全生命周期管理，这是我们总承包方通过数字化技术为业主创造的更大价值。”

如果说，曾经判断一个EPC项目成功交付的标准，在于总承包方是否交出了一个“钥匙工程”，那么今天，它已经变成了总承包方能否同时交出一个数字工程。数字孪生，正是这一切的关键。数字化时代的又一个岔路口，基础设施建设行业已经正式收到了来自4D和数字孪生的邀请函。

改写游戏规则的理想主义者 一直在路上

回溯中国电力基础设施建设的数字化之路，要从多年前中国电力勘测设计企业“走出去”干项目开始说起。在国际市场，三维设计既是工作标准，也是合同规范。对于习惯二维图纸作业的中国工程师来说，从二维到三维、从三维到BIM，在努力跟随的路上，已经冲破了无数的障碍、改写了无数的游戏规则。从国际辐射至国内，“走出去”的脚步，一直由数字化牵引，也一直舞动出数字化的独特魅力。

今天， 随着“一带一路”建设的深入，中国基础设施建设者在工程数字化领域扮演的角色，正逐渐从被动的跟随者向主动的引领者转变；中国电力勘测设计企业带着Bentley软件在海外干工程的身影，也已成为“一带一路”沿线“共商、共建、共享”的亮丽风景。

近年来，国内基建数字化语境也在发生巨大变化，随着工程全生命周期概念的推广，电力工程的数字化交付逐渐成为业主验收标准之一。这是游戏规则改写的信号，更是数字化理想主义者的胜利。

今年1月17日，国家电网有限公司董事长、党组书记寇伟在2019年工作会议上，首次提出“三型两网、世界一流”的全新目标。其中，“三型”指的是具有枢纽型、平台型、共享型特征的能源互联网企业；“两网”指的是以特高压为骨干网架、各级电网协调发展的坚强智能电网，以及实现电力系统各个环节万物互联、人机交互，状态全面感知、信息高效处理、应用便捷灵活的泛在电力物联网。

华北电力大学能源互联网研究中心主任、中国能源研究会能源互联网专委会副主任兼秘书长曾鸣认为，“三型两网”顺应数字革命发展趋势，对电力行业数字化进程再上新台阶至关重要。

与此同时，Bentley与中国能源电力行业数字化的合作正在深化推进。在第二届中国国际进口博览会上，Bentley和中国能源建设集团规划设计有限公司签署了战略合作协议，双方将在能源行业数字化工程平台的开发、建设与运营方面展开全域性创新合作。

再次来到变革的关键节点，背靠电力基建数字化的辉煌成绩和先行者的足迹，面对数字孪生的新未来，我们该何去何从？作为业界公认的技术革新者，Bentley已经给出了一个属于理想主义者的答案：所有的业主运营商和项目交付者，都值得拥有自己的资产数字孪生模型，并由此通向更具价值的数字化未来。