BIM 执行计划 (BEP)

“2019全国高等学校中青年骨干教师工程实践能力提高训练班”在宁举办

archelios光伏设计软件

光伏电站的数字化双胞胎

光伏电站的数字化双胞胎

全球最具权威的IT研究与顾问咨询公司Gartner曾预测,到2021年,全球50%的大型工业公司将使用数字双胞胎(Digital Twin),尤其是制造业和工程行业的公司,如果想要在竞争中保持领先地位,就需要考虑实施数字双胞胎。

一.什么是数字双胞胎呢?

数字双胞胎(Digital Twin)也被翻译成数字孪生,维基百科对其的解释为“Digital twin refers to computerized companions of physical assets that can be used for various purposes.A digital twin uses data from sensors installed on physical objects to represent their near real-time status,working condition or position.”翻译为“数字双胞胎是指对物理资产(对象)的数字化映射并且可用于各种目的。数字双胞胎使用安装在物理对象上的传感数据来表示它们的接近实时状态、工作状态或位置。”

 

二.数字双胞胎对传统企业有什么价值?

在这个数字化时代,对企业来说,在最基本的层面上,数字双胞胎使组织能够在他们所参与的环境或物联网生态系统的环境中,对其系统的运行进行可视化和洞察。从传感器收集的数据,结合分析软件工具,人工智能等技术使企业能够在问题成为问题之前进行反复试验和解决。

数字双胞胎有两个重要模型,一是实体的物理模型,二是虚拟模型。虚拟模型是在计算机中,利用数学、统计、图形、逻辑规则等不同方式进行仿真得到的模型,并与物理模型之间通过通讯、感知,紧密地结合起来。因此,在Digital Twin里虚拟模型起到非常重要的作用。

数字胞胎的发展有四个层次,也体现了虚拟模型在Digital Twin中的作用。

第一层次是模型映射,即建立物理对象的虚拟映射;
第二层次是监控与操作,即在虚拟模型中反映物理对象的变化;
第三层次是诊断,即发生异常时寻找根本原因;
第四层次是预测,即预测潜在风险,合理规划设备的维护以及生产计划。

这四个层次应用的背后体现的是仿真的精度与效率,数字双胞胎层次越高,对其要求也就越高。

archelios光伏电站的数字化双胞胎

 

三.光伏电站的数字双胞胎

对于光伏行业来说,光伏电站是利用太阳光能、结合晶硅板、逆变器等光伏设备组成,与电网相连并向电网输送电力的光伏发电系统。也是一种“生产电量”的物理装置。

我们以某个光伏软件Archelios软件为例,可以构建光伏电站的数字化双胞胎体系。

archelios构建光伏电站的数字化双胞胎

首先,光伏电站也是一种工业建筑,在前期工程设计阶段,需要对整个电站做3D建模设计,
我们以建筑行业BIM理念为导向,采用SKetchup作为3D建模工具,实现对光伏电站的物理信息的模型搭建,通过定位的地理信息,结合archelios pro的3D控件,可以建立其气象数据:光照度,辐照度,反照率。以及根据I(V)曲线对光伏模板和阵列建模,精确计算附近阴影,进行可视化模拟以确立组件布置方案。并可以自动创建布线模型。

光伏电站的数字化双胞胎

 

这样一来,我们就可以得到一个结合物理信息和电气特性的光伏电站模型。注意,这里只是作为设计的数字化模型。
在前期设计阶段,也可以基于这个3D模型通过archelios pro设计软件进行详细的组件/逆变器选型设计,以及进行发电产量计算,自消耗计算与经济效益分析。

archelios-pro光伏设计软件

 

根据前期选型设计和产量计算指导,进行光伏电站的施工建设和安装后,依照建成后的电站装置信息,对设计模型进行更新数据。就得到了真实完整的虚拟映射模型。
下一步则是通过数据采集器等检测传感器件和控制机构的部署,将采集到的光伏电站运行状态,环境数据等通过网络传输到云平台上。通过archelios O&M与之前所创建的虚拟3D模型结合,实现可视化,实时动态的监控。除了实现数据看板,报警提醒,缺陷检测功能外,还可以基于专家知识库甚至机器学习等AI技术进行系统的诊断分析,基于实时环境数据对发电产量的预测。

archelios_om光伏监控软件

 

可能有人看到这里会说,这不就是画个3D模型加上光伏电站监控系统吗?其实不然,这里主张使用的是一种全生命周期,统一信息的数据模型,并且需要可以方便交互,构建流程协同的云平台作为支撑。它其实是BIM理念和传感器,通讯技术,仿真软件的系统化集成。利用此光伏电站数字双胞胎,再结合新兴的AR/VR可穿戴设备和技术可帮助运维人员更方便的进行学习和维护操作;对于城市的自然资源管理部门来说,也可以集成到GIS(地理信息系统)中,实现对光伏电站的统一管理和环境资源可协调性分析和配合。

尾言

在智能制造领域,诸如西门子,GE,达索等工业巨头在构建工业互联网平台,已经有了数字化工厂,数字化飞机等数字化双胞胎的实施方案和成果案例。
在建筑工程领域,autodesk,bentley这些软件厂商也在积极布道BIM应用,大力向前推动数字化建造,智慧城市的发展脚步。
那么在光伏领域,可以制造绿色电能的太阳能发电系统装置。我相信,将BIM技术和物联网云平台相结合,能诞生你们想要的光伏电站数字双胞胎。

archelios光伏软件套件

 

bim建筑电气软件对制造商的价值

BIM对制造商意味着什么样的成本及回报?

制造商的固定成本和非固定成本是什么?

首先,试图量化BIM的确切成本是徒劳的,我们在这里也不会去尝试量化它,就像是在不考虑工业过程、面积、环境等一系列参数的情况下,试图确定一个工厂的价格。但是,我们可以确定固定和非固定成本的主要来源。

BIM(Building Information Modelling)三个字母最重要的是中间的I,信息是这个系统的基石,是这个过程的核心,提供必要和正确的信息是确保项目成功的基础。

因此,估算BIM的成本首先是评估收集和整理这些有价值信息的成本。

从另一方面看,BIM对制造商的价值在于它能让制造商与和产品生命周期相关的所有参与者共享信息,协同工作。制造商已经实现了产品设计和生产过程高度自动化,现在开始他们的客户也需要实现过程自动化,这对客户与供应商的供给链的数字化和过程优化起到重要作用。

 

固定成本

BIM需要几种类型的信息(技术文件、图形、结构化数据…),这些信息建立则需要多种角色人员和工具软件共同参与,收集和整理这些信息需要时间,即资金成本。

为了节省时间,也就是节省资金,需要制造商在将信息进入BIM时做精确的定位,即现有客户的需求是什么,目前的项目有什么特定数据要求?实际上,项目不同阶段对BIM数据的要求也不尽相同。

BIM&CO客户建材企业SKYDÔME研发部门创新经理Aurore Brzezinski说:“我们已经整合了气缸功率和耗电量等数据。我们在研究阶段了解到,这些数据都与使用电气BIM有关。” 此外,确定BIM项目内部负责人也至关重要,负责人需要充足的时间和上级对此项目的充分重视作为必要条件。

eleccalc-bim建筑电气软件BIM&CO平台的SKYDÔME数据模型

 

非固定成本

非固定成本与产品建模密切相关,项目启动后,首要任务是建模。

“我们是从零开始的,最开始时必须在内部说明CAD并不是BIM,不是只做简单的“另存为”就结束!” Aurore Brzenziski表示。

这些成本根据产品复杂性和数量变化,以及模型是否存在以前版本,修改的复杂性而变化。
建模成本主要根据制造商采用的BIM实施策略而不同:内部建模或建模外包

在内部执行建模能更好的控制项目进度,而外包则需要较少的内部资源,但需要供应商参与任何修改或维护,乍一看,外包在项目开始时非常灵活,可随着项目执行也将变得更加不透明。BIM建模与建网站不同,不太容易外包,因为它是一个与制造商的主要业务和关键数据发生密切关系的过程。对于建材制造商SKYDÔME,通过内部建模和管理其目录可以节省4万欧元。

另一个非固定成本则与BIM模型的管理平台有关。” 拥有一个合适的平台来管理模型是至关重要的。我们可以通过已发布的模型开发一些新市场或增加我们被采用的机会,在此平台上我们可以随时增加数据,发布团队内部模型或发布公开模型等。我们的数据是独立的,但它们并不孤单。” 建材制造商SKYDÔME的 BIM经理Theo NEVEUX表示。

eleccalc-bim建筑电气软件SKYDÔME产品BIM模型

 

 

从小投入开始

了解BIM的最佳方法是从小处着手,麻雀虽小五脏俱全,从小项目中能了解全局需要考虑和遇到的问题,风险最小。例如通过BIM&CO的“Take Off” 或 “FAST2BIM” 计划,可以用较低的成本快速响应某些客户请求,用通用对象创建具有制造商特定数据的模型。

通过这项服务,制造商明确了迈向BIM的正确心态,并了解了BIM&CO平台,后续可以继续以“自发布”模式发布其产品。例如,建材制造商SKYDÔME在BIM&CO的帮助下开始了三个产品的建模,一年后,该公司又有247个产品是自主建模、管理和发布的。还要指出的是,这是一个可持续的投资,因为每个模型的知识产权都属于制造商。

 

BIM投资回报率

BIM对制造商的重要性是,能够在设计和选型阶段就让合作伙伴知道并验证你的产品。如果设计单位拥有他们需要的数据和制造商产品的几何模型,他们在项目中选择这些产品的概率更大。

这同样适用于将来从制造商订购产品的施工方,如果施工方能容易地获得有关特定产品和数据的信息及模型,他们必将及时的做出选择产品的决定。

制造商有机会直接联系这些利益相关者。实际上,BIM促进了建筑价值链中的协作过程。制造商可以直接与规范制定者和客户进行数字化联系,让制造商能优化与市场营销或技术团队在标准信息交换方面所花费的时间流程,腾出宝贵的时间投入到客户身上。

在未来,与BIM相关的过程还将带来更多的帮助。例如,BIM&CO与建设公司合作,实施通过数字模型直接采购和下单的工作流程,这都是借助于数据的互联互通性,把来自建设公司ERP的数据集成到制造商的数据中。

了解BIM&CO:www.bimandco.com

Trace Software受邀参加第六届全国高校电气类专业教学改革研讨会

2019年5月29日至31日,由教育部高等学校电气类专业教学指导委员会主办的第六届(2019)全国高校电气类专业教学改革研讨会在云南省昆明市召开,国内众多相关领域专家,高职院校电气类专业老师,校企合作企业会聚一堂,共同探讨高校电气类专业教学改革。Trace Software 作为校企合作企业代表受邀参加本次会议,并做题为《电气数字化设计发展及教学应用》的演讲。

eleccalc电气计算软件_电气专业_建筑能源03
会议期间,Trace Software积极参与院校教学实践、就业技能、创新大赛等方面的探讨,努力配合各院校推动学生职业技能的实践建设。Trace Software 大中华区总经理王瑞在分会场做了《电气数字化设计发展及教学应用》的主题报告,分享了公司在校企合作方面的丰富经验和实践成果,并在现场与来自各个高校的老师进行了深入讨论和交流。

eleccalc电气计算软件_电气专业_建筑能源02
全国高校电气类专业教学改革研讨会是国内电气类教学改革与发展领域最重要的会议。通过与院校专家学者的互动交流,Trace Software向国内院校老师,专家学者们表达了现代企业对在校学生就业职业技能培养的需求,同时,也实时地了解到院校对职业技能培养方面的重视。
eleccalc电气计算软件_电气专业_建筑能源01
本次会议期间,众多电气及新能源类院校对Trace Software电气数字化设计平台及校企合作方式认可,坚定了公司发展校企合作路线,我们将进一步结合公司丰富的工业级工程服务经验,回到院校协同育人,为中国的工业化发展贡献力量。
archelios光伏软件_新能源_太阳能资源

Trace Software电气数字化设计平台:

eleccalc™ 电气工程设计平台,在建筑,工业,基础设施,工程咨询等领域广泛应用,针对供配电系统的设计和计算解决方案,实现BIM电气三维数据交互,优化设计选型及电气施工。
智能电气计算,电力系统设计与计算,建筑电气设计与计算,BIM电气设计

 

archelios™ 光伏发电工程设计平台,模拟从屋顶到光伏电站数据,结合精确气象数据及建筑BIM数据,优化从经济收益、设计及经营的整个光伏项目生命周期。
archelios光伏软件_新能源_太阳能资源

 

 

法国Trace Software丨逸莱轲软件贸易(上海)有限公司

021-62360850

 

SNEC_archelios光伏软件

Trace Software在SNEC国际太阳能光伏展推出archelios™ Suite 2019光伏软件套件

2019年6月4-6日,Trace Software在全球规模最大的太阳能光伏盛会SNEC(国际太阳能光伏与智慧能源(上海)展览会)上,推出面向光伏发电项目全产业链的archelios™ Suite光伏软件套件2019版,包括光伏电站建模、3D设计、算量仿真软件archelios™ Pro、光伏电站选型计算软件archelios™ Calc,光伏电站运维软件archelios™ O&M。

SNEC_archelios光伏软件(SNEC 2019展会现场)

 

“继5月15-17日在慕尼黑Intersolar光伏展览会展出之后,2019年我们首次在中国推出archelios™ Suite光伏软件套件,”Trace Software 大中华区总经理王瑞表示:“archelios™ Pro被两大国际研究机构列为最精确的光伏算量软件之一;archelios™ O&M也是全球首款基于PV BIM技术的光伏电站运维云平台,我相信,archelios™ Suite将改变传统的光伏电站设计与运维模式,走向基于PVBIM数字化和云技术的协同工作模式。”

archelios光伏软件_慕尼黑Intersolar光伏展

(慕尼黑intersolar展会现场)

 

2019年5月底,国家能源局正式公布了《关于2019年风电、光伏发电项目建设有关事项的通知》,作为全球最大的光伏市场,2019年中国光伏产业格局正在发生着变化,光伏企业更加注重产品的低成本和高效率,通过技术创新等手段,已期提高自身在市场上的竞争力。

archelios pro光伏电站建模、3D设计、算量仿真软件

 

archelios™ Suite光伏软件套件,可以实现光伏发电流程从 A到Z的完整PV项目生命周期管理,如屋顶光伏装置,大型光伏电站,并网光伏发电或离网自发自用系统,它能可以帮助专业和非专业人士达到最高精度的处理光伏项目以下所有阶段:可行性研究和3D电站设计,电气选型配比和合规性,安装施工直到光伏电站的运维监控。

archelios O&M光伏电站运维软件

 

自1987年以来,Trace Software International始终为光伏行业提供先进的光伏软件解决方案。

 

 

法国Trace Software丨逸莱轲软件贸易(上海)有限公司

021-62360850丨www.tracesoftware.cn

 

 

Trace Software中标甘肃省职业技能公共实训中心新能源实训中心项目

近日,Trace Software公司与甘肃省职业技能公共实训中心签订合作协议,向其新能源实训中心成功交付50套光伏软件,包括光伏建模、设计、仿真软件archelios™ Pro、光伏设备选型软件archelios™ Calc,并对新能源专业教师进行为期3天的光伏建模、设计及仿真培训。

archelios光伏软件_职业技能实训中心_新能源
甘肃省职业技能公共实训中心位于兰州新区职教园区中心位置,是西部领先的高端技术人才培训基地。作为目前兰州新区软硬件设备最完善的实训中心,已建有智能制造技术、新能源技术、信息网络技术和化工技术等多个技术领域职业实训中心,各实训室的软件,硬件设备设施都集中体现了该技术领域“先进性、示范性、适用性、公共性、展示性”的原则。

此次archelios™光伏软件对新能源实训中心的成功交付,反映出archelios™软件本身具备了国内实训中心在对软件产品选择上的各种要求,也是职业教育实训中心对该软件功能及技术的专业性和先进性的认同和肯定。相信archelios™光伏软件对今后甘肃省职业技能公共实训中心新能源实训中的专业教学和人才培养中,能起到很大的助力,改变之前抽象、枯燥的单向填鸭式教学,用专业,高效的行业前沿的模拟分析软件辅助教学,教学相长,相得益彰。

archelios pro光伏电站建模、3D设计、算量仿真软件,职业技能实训中心_新能源
archelios™ Pro光伏设计与产量计算软件,针对光伏项目提供精确的产量仿真和经济分析有助于任何光伏安装的设计。

archelios O&M光伏电站运维软件,职业技能实训中心_新能源
archelios™ Calc光伏装置计算、选型和控制软件,基于国际标准,通过对光伏系统实时计算,优化电气设备的选型配比。

 

正如甘肃省政府关于甘肃省中长期职业技能培训规划(2018—2025年)的通知中表示,必须加强职业技能培训基础平台建设。此次archelios™光伏软件进入国内教育实训中心,能够切实得提升国内新能源技术培训的技术含量,对于国内实训中心创建高技能人才培训基地会有很大的推进作用。

Trace Software公司躬耕中国教育市场,愿与中国职业院校新能源(太阳能光伏)相关院所携手共进,结合30多年新能源行业软件开发和服务经验,将项目经验引入到教学相关环节,培养在校学生行业内实践能力。
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Trace Software的可持续发展之路

Trace Software已经准备好在建筑和能源领域展开一场新的创新革命……

2019年,Trace Software出售了整条elecworks电气软件业务线给Dassault Systemes,包括软件的所有知识产权及研发团队。这也意味着,Trace Software放弃了“工业机械”电气设计软件市场,例如电气原理图,P&ID图设计,气液图设计,那么,Trace Software的未来发展方向将会是什么样的呢?

我们总结了Trace Software International创始人兼R&D总监Etienne Mullie在一次专访中的谈话内容,明确了Trace Software International在未来几年的可持续发展方向——投入到建筑和能源领域,继续开发响应建筑业需要的电气设计,生产和运行及维护解决方案(能源输送,配电,弱电,IOT…)。

绿色建筑,绿色能源

实际上,Trace Software(以下简称TSI)在1998年就已经进入建筑业市场了。那时TSI与APAVE公司签订了一项重要的开发协议,开发的电气计算软件给竞争对手(IGE-XAO,ALPI)带来了不小的麻烦。当年推出的电气计算软件名为TR-CIEL

过去的这些年中,TSI的电气原理设计软件更多是在工业机械制造业。建筑业电气设计的需求有很大区别,但是这个市场非常重要。这就是为什么TSI决定加速在建筑和能源行业的投入,“重新编译”电气计算软件产品,并且希望能够将它推广到除法国之外的全球市场上,并希望成为市场领导者。

一个专业性更强的产品。当然,TR-CIEL已经是了,但是由于实现电气计算的参数要求非常多,计算过程非常复杂,具备这样知识背景的工程师又非常少,而TSI希望做到的是让参与计算和选型的人对他的结果更有信心。

一个面向全球市场的电工技术学产品。电气计算需要与标准的结合非常紧密,决定了人身安全和设备及系统稳定性。这些标准和规范隐藏了对物理现象的理论推理过程。然而基于电气系统的复杂性(光伏装置,智能电网,风光互补发电,直流…),需要将规范计算从高压和低压电气系统的物理预算中分离。

电气装置运行的保障。电气装置成本很高,业主往往都不太了解。电气安装和计算选型通常都是外包,在交付文档中只有对已安装产品的部分原理图(很少是最新的)和一些技术参数表。对业主来说,很难掌握这些技术资料。当第三方机构进行定期巡检时,他们会从零开始重新描绘电气装置的情况,并且他们通常会交付纸质材料或PDF资料,这些资料及数据很难被重复利用。技术服务部门将再次将服务外包,而自己却得不到最新的技术资料。

一个协同工具:有很多角色人员共同参与电气系统设计与安装维护。与elecworks的策略一样,TSI提供针对不同人员共同工作的平台工具,在此平台上共享电气装置的数据。

Trace Software希望做到的其实很简单,就是给业主提供可以了解和管理自己电气装置的工具,且简单易用。由此,当业主决定把部分工程外包时,自己可以提供可靠的数据信息给外包商或内部团队,并且能知道他们所作的修改对原系统造成的影响。能源成本也很重要,90%的电气装置的采购计划是无法预测的,但是要掌握其能耗成本,就必须要了解自己的电气装置。

 

Trace Software International具有30年的工业软件领域实践经验,在西班牙巴塞罗那和马德里,中国上海,摩洛哥都设有分公司,并即将在德国开设新的分公司。另外,他也控股着在2015年收购的Cythelia Energy公司。这是一家新能源领域的专业公司,开发针对光伏发电系统的设计,安装,运维全生命周期管理解决方案,同时也是一家法国专业的光伏工程咨询公司。Trace Software同时还控股Green SystèmesBIM&CO两家公司。

TSI参与了BIM&CO的投资组建,这是一家专注于BIM数据互联互通的公司。BIM在项目建设阶段非常重要,很多必要的数据在设计和施工过程中需要重复多次录入,数据的有效传递变得异常复杂,而BIM&CO则提供很好的解决方案。

在建筑中BIM的应用会对电气系统设计流程造成很大影响,三年前TSI就开始了针对BIM电气设计的研发,在2018年推出了首个版本的elec calc BIM,可以完全覆盖建筑业和工业工程领域的电气解决方案。

eleccalc BIM电气软件

制造商数据是专业工具应用成功的重要保障:没有制造商数据,我们的客户无法应用软件。而在BIM应用中,这些数据也至关重要,且要求数据能够流通。也就是说在建筑数字模型(BIM)中的数据对象,要包含BIM应用过程中所有软件都能读懂的数据,而不需要重新录入。如果Trace Software想把产品应用到全球的BIM市场中,就需要解决BIM数据的兼容性问题。而他对BIM&CO的投资将从BIM&CO技术中获益,建立BIM数据接口。所有来自BIM&CO平台的BIM数据模型都将兼容Trace Software的产品。数字模型不仅实现建筑物的3D建模,而且能深入到它的能效利用,环境效应,或物业运维中。
“BIM的到来,让我们30年来首次有机会深入了解建筑电气装置系统设计过程,以及这其中所应用到的软件和技术。”——Etienne Mullie
Green Systèmes 是一个初创公司,成立于2013年,是电子设备和软件领域的开发专家,致力于优化建筑和设备能源使用效率,确切的说,应该叫做“绿色解决方案”,其基础是对建筑中捕获的能源数据进行监督和分析,以提高其使用效率。TSI共同参与两个项目:能源管理软件(EMS)的开发,及可以集成未来产品elec calc exploitation和BIM exploitation的绿色节能方案。关于绿色节能方案的集成应用,TSI的关注点是采集动态数据并和理论或设计阶段的理想数据对比。受益于WEB服务,数据的采集及集成更加容易,绿色节能方案也更容易应用,它会将TSI的产品应用提升到新的维度。
能源管理软件则是一项新的开发。Trace Software无法独立完成开发,因为涉及到一些硬件开发,且目前市场还比较窄。这个软件平台致力于优化能源利用率,它取决于装置参数和较多的外部参数,例如天气或生产参数等。电气装置中的某些耗能单元是可以优化的,也就是说在某些时间段可以停止或减少这些设备的能耗,这将有效提高节能效率。如果能源来自太阳能和储能装置,客户可以根据日照周期进行优化。这些需要一些传感器,继电器,以及一些IA算法的支持,系统比较复杂。Green Systèmes 开发的智能电网解决方案,也已经融入到Trace Software 建筑和能源解决方案中。TSI已经在位于法国诺曼底的Trace总部开工建设了一个小型DEMO建筑,作为智能网络的示范项目。下图为Groupe Trace集团总部正在建造的一个包含储能和电动汽车充电终端的光伏发电停车场。
光伏设计软件,光伏计算软件
 
同时也在法国尚贝里为Cythelia Energy的公司新总部开工建设了一栋新的大型的基于智能网络技术的办公楼。该项目名为”Green 2020″,旨在为Green Systèmes 的微电网解决方案建立示范项目,其目标是实现智能、高效地现场生产并自主消耗能源。(见下图)
微电网解决方案,电气设计计算软件 微电网解决方案,电气设计计算软件
 
运用新科技的 CYTHELIA ENERGY 新总部,新建筑将不消耗任何外部电能,建成后将接入到智能电网中,包含新能源汽车的充电系统。Green Solution帮助建筑物找到节能领域,并提出对应解决方案,让建筑物的能源使用效率更高。 
总之,Trace Software已经开始并将加速在建筑和能源行业解决方案的投入,新的软件产品让Trace Software对进入建筑和能源市场并成为市场领导者充满信心。

 

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