國家能源局2024年度能源行業重大科技創新成果、工信部2024年度物聯網賦能行業發展典型案例、電力建設科學技術進步一等獎、第四屆中央企業熠星創新創意大賽三等獎、第十二屆金橋獎、2024年中國節能協會創新獎、中國信息協會能源企業信息創新成果與實踐案例……國電電力“基於國産BIM的發電工程數字化關鍵技術研究”接連斬獲各大獎項和權威認證，注解着國産BIM全鏈條&&的歷史性突破。
在中電聯組織的成果鑒定會上，專家組組長王聰生特別指出：“這一成果鍛造出支撐新型電力系統建設的數字底座，為行業轉型升級提供了標杆示範。”
這一突破性成就的背後，是一場關乎國家能源安全與工業軟體主權的科技突圍——從依賴進口到制定標準，從填補空白到領跑賽道，國電電力在這場科技攻堅中，為中國能源數字化轉型標注了具有劃時代意義的坐標。
使命：破解發電工程國産BIM“無人區”
BIM技術，狹義上是覆蓋設計、施工、運維的協同&&，廣義上則是以三維模型為核心的全生命周期數字化管理工具。
當建築領域的摩天大樓在國産BIM技術加持下拔地而起，當電網側數字化設計逐漸成熟，發電工程卻因技術複雜、場景多元——發電廠房的管道密集程度是普通建築的10倍以上，水電站地質建模需融合岩體力學參數，新能源場站則面臨海量設備協同難題等一系列特殊性，始終是國産BIM技術的“真空地帶”。
圖為國電電力團隊研發的發電工程國産BIM全過程應用&&一覽
2022年，為落實國務院國資委關於戰新産業“百大工程”專項行動工作要求，聯合解決發電工程國産BIM軟體無“芯”的“卡脖子”技術難題，國家能源集團迅速響應承接重任，將“基於國産BIM的發電工程數字化關鍵技術研究”列為十大科技任務之一，統籌組織集團旗下國電電力、浙江公司、大渡河公司、龍源公司、廣東公司等5家子分公司，在典型的燃煤電廠、燃氣電廠、水電站、風電場及光伏電站開展國産BIM示範應用,並指定國電電力承擔“國産BIM數據標準體系及共性關鍵技術研究”課題。
圖為國家能源集團國電電力團隊調研研討
接到任務後，國電電力迅速組建了由設計院、科研院所等組成的跨專業團隊。2022年5月，隨着立項批復的下發，這支團隊從東海之濱到川西高原，從傳統能源基地到新能源矩陣，啟動了一場總行程達7750公里的“地毯式”調研，先後深入國家能源集團舟山電廠、金川水電站、安徽霍邱光伏等10余個涵蓋水電、火電、新能源領域的廠站，訪談了130余名技術骨幹，調閱了2000余份工程圖紙。
“建築BIM關注靜態結構，而發電模型必須動態耦合設備運行數據。”國電電力團隊技術負責人丁佳介紹道。於是他們把調研的重點放在廠站的需求上，管道碰撞影響施工工期、地質模型與施工實況存在偏差、二維圖紙難以支撐精細化施工……一項項難點、需求最終被提煉成了78個應用場景，涵蓋三維駕駛艙、數字化移交、施工進度管理、危大施工預演、設備拆裝模擬、設備管理等典型應用場景，這些場景成為了國産BIM研發的“靶向標”，也為後續技術攻關奠定了實踐基礎。
攻堅：“雙軌並行”下的技術迭代
沒有專業的技術標準、應用標準，發電工程BIM技術國産化就是空中樓閣。面對發電工程多個專業子系統交織的龐雜模型，國電電力技術團隊深知，唯有統一“數字語言”，才能打通“設計——施工——運維”的全鏈條數據動脈。“標準先行、軟體同步”的創新策略是他們的應對方式，一邊編制行業標準，一邊研發基礎建模軟體和全過程應用&&。
然而，標準制定堪稱“破冰之旅”，現有的國際、國家通用標準更側重建築領域，電力行業現行編碼體系難以覆蓋發電工程特有的鍋爐、汽輪機、光伏陣列等設備。設計端追求毫米級細節，施工方關注構件安裝邏輯，運維端則需設備全生命周期數據……設計院、施工方、運維單位對模型精度需求差異巨大，要讓各方“説同一種語言”，將海量現場數據提煉為標準條款，難度遠超預期。
圖為編制併發布的發電工程國産BIM技術標準規範
為了攻克這一難關，團隊駐紮典型項目現場、記錄會審爭議點、梳理設備參數錄入漏洞等等……最終將碎片化經驗轉化為系統性規則。歷經20次標準評審會交鋒，涉及電氣、土建、水工、機務、暖通、化學、控制、金屬結構、施工、光伏、風力發電等34個專業領域的83張數據表格集合成5本發電工程信息模型交付規範；1030張數據表格、近21萬條數據項集合成10本發電工程信息模型數據規範；還有1本發電工程信息模型軟體基本功能規範、20本發電工程BIM應用導則，共同形成了覆蓋全産業鏈的“標準矩陣”。
同步推進的軟體研發，更像一場與時間賽跑的“進化實驗”，基礎建模軟體和全過程應用&&的研發過程在“應用——反饋——迭代”中螺旋上升。2022年10月，僅用5個月完成了從立項到軟體的原型開發，首版軟體正式投入使用，但這才僅僅邁出了第一步。
圖為基礎建模軟體界面
“將PDMS等不同建模軟體生成的文件集成到BIMBase中的模型無法進行模型調整和二次編輯”“不同軟體關聯模型呈現形式不一致”……不同系統間的模型兼容性差異導致數據斷層，一系列反饋接踵而至，直接制約着工程數字化進程。
為此，國電電力團隊利用“日對接、月迭代”的機制，不斷地研發、應用、接收反饋、針對性調整優化。2024年5月，歷時18個月，建立了5萬餘個發電工程設備庫、元件庫，77類包含火電設備、水電設備、新能源設備的通用設備庫；發布了11個版本的發電工程國産BIM基礎建模軟體、8個版本的發電工程國産BIM全過程應用&&……完成了基礎建模軟體和全過程應用&&從“能用”到“好用”的蛻變。
破局：從“實驗室”到“主戰場”的跨越
當全球能源行業加速向數字化、智能化轉型，發電工程的國産BIM技術正經歷一場歷史性跨越——從實驗室的理論驗證走向産業主戰場的規模化應用，標誌着發電工程領域“卡脖子”技術突圍進入縱深階段。
在我國首個將國産BIM全鏈條應用於大型燃煤電廠的示範項目——舟山電廠三期擴建工程現場，一幅國産BIM技術深度賦能的工業數字化轉型圖景正徐徐展開。
圖為發電工程國産BIM技術在舟山電廠應用的場景
工程師的觸控筆劃過電廠基建三維模型，國産BIM&&精準識別出58根冗余的衝孔灌注樁，這一幕直接讓舟山三期項目的建造速度“開了挂”，5號機組“鍋爐水壓實驗”比原計劃提前整整60天，５號機組並網的時間提前了30天，工程造價較批復概算降低明顯，經濟效益顯著，意味着國産軟體實現燃煤工程核心模塊的自主優化。
通過國産BIM全過程應用&&，將複雜的鍋爐系統、汽輪機組與環保設施轉化為精準的數字孿生體。輸煤管道在虛擬空間中與鋼結構桁架碰撞檢測，0.1毫米級的精度校準規避了傳統二維圖紙難以發現的施工衝突。
“BIM是一個可以實現跨行業、跨領域數字化轉型的重要抓手，能夠實現BIM的國産化和核心技術的自主可控，意義重大。”舟山電廠基建副總經理陳喜龍介紹道。
圖為靜樂娑婆風電場應用BIM技術進行三維畫面監控
不僅舟山電廠如此，在國産BIM技術標準、軟體、&&的加持下，惠州電廠同步採用國産BIM設計，出圖時間減少20%，提高了設計效率，提前3周完成了餘熱鍋爐、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、基於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&&、協作&&，為控制安全風險，實現施工精益化管理提供了&&基礎及理論保障。
國産BIM技術的戰場，正在從單一工程試點向全行業輻射，這套自主技術體系將接入更多風電、光伏、儲能等新型電力系統場景，與AI大模型、物聯網感知終端深度融合，為發電工程鋪就一條真正自主可控的數字化軌道。
國電電力的國産BIM攻關，不僅是技術突圍，更是國家能源安全戰略的生動實踐。
