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

    Progetto del parco eolico offshore di Dalian Zhuanghe III ad opera di China Three Gorges New Energy

    Mare di Bohai, Cina

Sintesi del progetto

Progetto

China Three Gorges New Energy e Dalian Power Generation, proprietari di diversi impianti eolici offshore in Cina, hanno incaricato SIDRI (Shanghai Investigation, Design, & Research Institute) di progettare un parco eolico offshore nel Mare di Bohai. L'ampio progetto, comprendente 72 turbine eoliche con una capacità combinata di 300 megawatt e un sovralimentatore da 220 kilovolt, doveva essere costruito tra i solchi e le cavità del fondale marino locale. Inoltre, il progetto avrebbe dovuto proteggere le torri eoliche dalle lastre di ghiaccio dei mesi invernali. Le dimensioni, la complessità e le sfide di questo progetto hanno presentato difficoltà che SIDRI ha definito "seconde a nessun'altra".

Soluzione

Poiché la scadenza era troppo vicina, i tradizionali metodi di progettazione 2D non erano all'altezza e SIDRI si è rivolta alle applicazioni BIM 3D utilizzando OpenPlant e OpenBuildings per creare un modello iTwin digitale dell'intero parco eolico, inclusa una piattaforma della sottostazione offshore. Il team di progettazione ha analizzato il complesso terreno offshore, determinando il punto del fondale marino più adatto per ospitare il carico delle torri eoliche e ottimizzando la progettazione delle fondamenta. La modellazione 3D iterattiva ha permesso di migliorare tutti gli aspetti della progettazione del parco eolico, compresa la creazione di coni antighiaccio. Ispessendo l'area della torre a forma di cono sulla superficie dell'acqua, i banchi di ghiaccio si allontanerebbero più efficacemente dalla torre rispetto a una superficie più stretta. Il team ha inoltre creato una libreria personalizza di modelli di giunzione in acciaio nelle applicazioni di progettazione 3D, che ha consentito di automatizzare il posizionamento dei giunti della struttura in acciaio.  

Risultato

Conducendo i lavori in un ambiente interconnesso di dati mediante un modello ITwin digitale estremamente accurato, SIDRI ha rilevato e risolto oltre 80 interferenze, riuscendo a risparmiare 400 giorni di lavoro per modifiche progettuali, 100 giorni per le correzione di bozze, 70 giorni per la gestione degli errori sul posto e 3 milioni di yuan di spese aggiuntive. Complessivamente, la progettazione e la visualizzazione 3D hanno aiutato il team a risparmiare 500 giorni di manodopera e 50 milioni di yuan, riuscendo anche a ottimizzare gli elementi del progetto e a superare le sfide imposte dalle condizioni climatiche e dal terreno. SIDRI prevede di applicare queste tecniche di progettazione in tutti i futuri progetti di parchi eolici offshore, generando un risparmio di circa 5 milioni di yuan a progetto.

Software

SACS e OpenWindPower hanno permesso a SIDRI di analizzare il terreno complesso, prevedere le performance delle strutture e ottimizzare la progettazione delle fondamenta. I componenti dei singoli modelli digitali 3D iTwin sono stati creati utilizzando OpenBuildings Designer, Bentley Raceway Design and Cable Management, OpenPlant e ProSteel, che hanno migliorato l'efficienza della progettazione multidisciplinare di strutture e tubazioni, e delle aree meccaniche ed elettriche. SIDRI ha implementato il suo ambiente interconnesso di dati con ProjectWise. Tutti i singoli progetti sono stati federati in Navigator, consentendo al team non solo di collaborare, ma anche di rilevare e risolvere automaticamente le interferenze.

Playbook del progetto: MicroStation, Navigator, OpenBuildings Designer, OpenPlant, OpenWindPower (incluso SACS), ProjectWise, ProSteel

Risultati/dati:
  • Le applicazioni di progettazione 3D hanno contribuito a ottimizzare la progettazione del parco eolico, superare le difficoltà legate al'irregolarità del terreno e proteggere le torri eoliche dalle lastre di ghiaccio stagionali.
  • Portando avanti il lavoro in un ambiente aperto, interconnesso di dati digitali iTwin, SIDRI ha identificato e risolto oltre 80 interferenze, ottenendo un risparmio di 570 giorni di lavoro e 3 milioni di yuan.
  • Nel complesso, la modellazione 3D ha migliorato la progettazione, riducendo di tre mesi il processo, con un risparmio di 50 milioni di yuan.
Citazione:
  • "Con OpenWindPower, il team di progettazione è riuscito a eseguire iterazioni progettuali per determinare il modo migliore per proteggere le fondamenta della torre dai danni provocati dal ghiaccio. Il lavoro ha portato a risultati ottimali con la realizzazione di coni antighiaccio, che si allargano nel punto di impatto dell'acqua sulla torre. Il design... protegge le fondamenta della torre, presentando una superficie molto più spessa che devia il ghiaccio galleggiante in modo più efficace rispetto a una superficie più stretta."