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近日,中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司(以下简称“中南院”)“风电叶片运输三维模拟”,入围国务院国资委第五届中央企业熠星创新创意大赛复选名单。此前,该成果已入选中国施工企业协会发布的《工程建设科技创新成果推广目录(2025年度)》。据悉,该成果融合无人机航测、激光雷达与BIM建模等多源数据构建三维场景,依托自主可控的BIM数字引擎MXEngine,打造出一套复杂山地大件运输仿真系统,核心用于解决复杂山地风电场叶片运输改造评估中“精确评估最优改造方案”的关键问题。
当前,在我国“双碳”目标推进下,风电装机容量持续增长,山地风电占比逐年提升,风机叶片长度已从2007年的56米发展至当前在建项目普遍超过100米。复杂山地风电场叶片运输改造评估面临多重挑战:途经乡村道路等级偏低,道路周边树木、山体、民房、高压线等限制性障碍物较多,百米级叶片运输难度及风险系数较高。
传统改造方案评估多依赖路勘人员结合激光测距望远镜开展测量,存在仅适用于直线测量、拐弯路段无法使用,测量存在误差,改造量依赖人工经验等局限。同时,改造量偏大则造价过高,改造量偏小则运输风险上升,还可能出现二次改造,需重新办理手续、协调相关事宜,进而影响工期。
为实现“造价最低、风险可控、一次性改造到位且工期最短”的目标,中南院在关键技术上实现三项突破:一是研发自主可控的高效仿真引擎,集成多源数据自动化建模与智能融合、关键对象AI智能识别等核心能力,形成全过程闭环仿真体系;二是形成数据驱动的量化路改方案,通过无人机、激光扫描、BIM等手段,将依赖人工经验的方案转变为数据决策的全量化方案,使首片叶片通过效率提升至少3倍;三是构建多目标优化智能仿真平台,综合考虑效率、成本等因素,通过智能算法生成最优运输及改造方案,支持关键参数动态配置和实时模拟,保障运输安全。
与国内外同类技术相比,该成果具有三方面优势:相较于现有技术依赖二维测距、存在误差的局限,其实现1:1三维仿真,达到厘米级还原精度;相较于现有技术需多家运输单位空车上路评估的模式,其将首支叶片运输效率提升至少3倍;相较于现有技术难以平衡改造量与运输风险的问题,其可实现多方案比选,综合考量成本、时间、安全性等因素得出最优方案。
目前,该成果已成功应用于广西资源、云南丽江、贵州毕节等多个陆上风电项目。在广西资源县阳火坪风电场35kV高压线改造评估中,通过“人字形”倒车行进方案,使运输车辆从高度仅10米的高压线下安全通过,避免高压线迁改,节约成本约130万元,节省工期约1个月;在广西资源将军台风电场木材厂弯道改造评估中,通过三维模拟调整运输车辆举升角度至37度,避免民房拆迁,通过升级运输车辆方案解决问题,节约成本约150万元,节省工期36天,减少对当地居民生产生活的影响。
随着我国风电布局不断向高山峡谷和偏远地区延伸,大件运输直接关系到项目建设周期、投资效益和施工安全,在风机叶片持续加长、地形条件日趋复杂的背景下,如何在评估阶段实现“看得准、算得清、一次到位”,成为行业面临的重要课题。
中南院相关负责人表示,该成果是依托多年技术积累与自主研发能力,针对行业需求研发而成。其入选《工程建设科技创新成果推广目录(2025年度)》,是对中南院在新能源数字化技术领域核心能力的认可,也标志着该院在成果转化与应用推广方面进入新阶段。此次入围第五届中央企业熠星创新创意大赛复选,中南院正积极开展路演相关工作,展示其在工程数字化领域的创新实力。
未来,中南院将继续深耕山地风电、抽水蓄能、重大件运输等领域,在设备国产化、数智化转型、数智兴安等方面持续开展研发,打造自主、安全、完整的数字化仿真产业链与生态圈,推动科技创新与产业创新深度融合,为国内重大工程装备国产化研制提供借鉴,助力我国构建新型能源体系、实现高水平科技自立自强、筑牢国家能源安全屏障。(张翔 陈秀篁)
