水利水电工程数字孪生研究与应用 = CONTENTS 0 3 数 孪 实 践 04 心得体会 GISTC 01 公司简介 02 数字孪生 目 录 公司简介 GISTC 成立于 1950 年，注册资本金 42 亿 中国电建集团十大特级子企业之一 全国勘察设计综合实力百强单位 中国承包商和工程设计企业 TOP60 强 2 名 1 名 院士 国家卓越工程师 。 成都勘测设计研究院 有限公司 1990 2000 。 1997 年 我们是共和国水电基建发展引领者、中国清洁能源与环境治理的工程专家 ! 1988 年 能源部水利部成都勘测设计研究院 电力部水利部成都勘测设计研究院 1970 CHENGDUENGINEERING CORPORATION LIMITED 。 2014 年 中国电建集团成都 勘测研究院有限公司 。 1950 年 中央燃料工业部西南 水电开发处 1950 1960 2010

ge Renewable Energy Hybrid Development Project NB/T 11554-2024 主编部门：水电水利规划设计总院 批准部门：国 家 能 源 局 施行日期：2024 年 11 月 24 日 中国水利水电出版社 202 4 北 京 国 家 能 源 局 公告 2024 年第 2 号 根据《中华人民共和国标准化法》《能源标准化管理办法》，国家能源局批 行、项目管理。 本规范由国家能源局负责管理，由水电水利规划设计总院提出并负责日常管理，由能源行业水 电规划水库环保标准化技术委员会（NEA/TC16）负责具体技术内容的解释。执行过程中如有意见或 建议，请寄送水电水利规划设计总院（地址：北京市东城区安定门外大街甲 57 号、乙 57 号，邮 编:100011）。 本规范主编单位：水电水利规划设计总院 中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司 4.2.2 能源资源资料应主要包括水能、风能、太阳能、核能、生物质能、地热能、煤炭、 石油、天然气资源量及分布，及其可开发量、开发利用现状和发展规划。 4.2.3 电源现状和发展规划资料应主要包括水电、风电、光伏发电、光热发电、核电、 生物质发电、地热发电、燃煤火电、气电、抽水蓄能、电化学储能、压缩空气储能各类 电源分布，及其装机规模、能量指标、出力特性、送电方向和容量。 4.2.4 用电

方法、数据监测及质量管理等。 / 170 能源 20250170 抽水蓄能电站施 工控制网测量规 程 工程 建设 2027 年 水电水利规划设计 总院 能源行业水电勘测 设计标准化技术委 员会工程勘测分技 术标委员会 中国电建集团北京勘测设计研究院有限公司、水电水利规划设计总院、中国电 建集团华东勘测设计研究院有限公司等 适用范围：适用于抽水蓄能电站施工控制网建网和复测工作。 主要技 主要起草单位 适用范围和主要技术内容 采 标 171 能源 20250171 水电工程深埋地 下建筑物工程地 质勘察规程 工程 建设 2027 年 水电水利规划设计 总院 能源行业水电勘测 设计标准化技术委 员会工程勘测分技 术标委员会 中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司等 适用范围：适用于水电工程深埋和超深埋地下建筑物工程地质勘察，不适用于 一般埋深和浅埋地下建筑物工程地质勘察。 / 172 能源 20250172 水电工程内消能 泄洪洞设计规范 工程 建设 2027 年 水电水利规划设计 总院 能源行业水电勘测 设计标准化技术委 员会水工设计分技 术委员会 中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司、四川大学、中国电建集团西北、 中南、华东勘测设计研究院有限公司、中国水利水电科学研究院等 适用范围：适用于水电工程新建、改建和扩建的内消能泄洪洞设计。

....................44 第 2 节 总体与结构 .....................................................44 第 3 节 水电解制氢 .....................................................44 第 4 节 防火防爆 ........................... 在单台海上风机平台上集成制氢设备的模式。 （6）氢系统 系指海上制氢设施上与氢相关的设备及工艺系统的统称。主要包括制氢装置、氢气纯化、 压缩、储存、灌充等操作单元。 （7）制氢系统 系指以水为原料，由水电解槽、氢（氧）气液分离器、氢（氧）气冷却器、氢（氧）气 液洗涤器等设备组合的统称。 （8）氢气纯化系统 系指用于除去氢气中的杂质，使氢气达到预定纯度的设备及工艺系统的统称。 （9）氢气压缩系统 》； （14）GB 50177-2005《氢气站设计规范》； （15）GB 50516-2021《加氢站技术规范》； （16）GB/T 19774-2005 《水电解制氢系统技术要求》； （17）GB/T 37563-2019 《压力型水电解制氢系统安全要求》； （18）GB 50058-2014 《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》； （19）GB/T 34542-2017 《氢气储存输送系统》。

区域互济是支撑新能源消纳与电力保供的重要手段。目前西北地区开展的区域互济 包括省间互济以及跨区域互济。省间互济方面，西北地区已经开展“能量换容量”、“新 火互济”等创新交易品种，充分发挥青海水电、陕西火电等容量优势，支援西北五省（区） 电力保供。跨区互济方面，随着西北地区新能源电力外送规模越来越大，出现了包括部 分输电通道利用率不高、新能源在外送电比例未达预期、部分直流通道落地价格高于受 陕西 甘肃 宁夏 青海 新疆 陕西 甘肃 宁夏 青海 火电 水电 风电 光伏发电 图 2-1 2024 年西北五省（区）新能源装机占比 数据来源：西北各省区统计局、能源局 图 年西北五省区新能源装机占比 图 年西北五省区电源装机情况（单位：万千瓦） 新疆 陕西 甘肃 宁夏 青海 新疆 陕西 甘肃 宁夏 青海 火电 水电 风电 光伏发电 图 2-2 2024 年西北五省（区）电源装机情况（单位：万千瓦） 甘肃 宁夏 青海 新疆 陕西 甘肃 宁夏 青海 火电 水电 风电 光伏发电 图 2-3 2024 年西北五省（区）新能源发电量占比 数据来源：西北五省（区）统计局、能源局 图 年西北五省区新能源发电量占比 图 年西北五省区发电量统计（单位：亿千瓦时） 新疆 陕西 甘肃 宁夏 青海 新疆 陕西 甘肃 宁夏 青海 火电 水电 风电 光伏发电 图 2-4 2024 年西北五省（区）发电量统计（单位：亿千瓦时）

四五”规划期间，构建新型电力系统需要保障电力安全；大力支持新能源发展；持 续完善智能电网建设，更加重视智能配电网建设；明确煤电定位，严格限制煤电 建设；在保障安全的前提下启动核电建设，在维护生态的前提下启动大型水电建 设；推动储能商业化发展。 关键词： 碳中和；碳达峰；新能源；能源转型；电力安全；智能电网；能源消费； 储能 中图分类号： Ｘ２；ＴＫ－９ 文献标识码： Ａ 文章分类号： １６７４⁃７０８９（２０２１）０３⁃００００⁃００ 亿吨标准煤，比上年增长 ２．２％；煤炭消费量增长 ０．６％，煤炭消费量占能源消费总量的 ５６．８％，比上年下降 ０．９％；原 油消费量增长 ３．３％；天然气消费量增长 ７．２％；电力消费量增长 ３．１％；天然气、水电、核电、 风电等清洁能源消费量占能源消费总量的 ２４．３％，上升 １．０％。 图 １ 是 １９７８ 年以来中国能 源消费总量与结构的变化情况。 图 １ １９７８—２０１７ 年中国能源消费总量与结构 根据国家统计局和中国电力企业联合会（以下简称中电联） 统计，２０２０ 年末，全国发 电装机容量 ２２００５８ 万千瓦，比上年末增长 ９．５％。 其中，火电装机容量 １２４５１７ 万千瓦，增 长 ４．７％；水电装机容量 ３７０１６ 万千瓦，增长 ３．４％；核电装机容量 ４９８９ 万千瓦，增长 ２．４％； 并网风电装机容量 ２８１５３ 万千瓦，增长 ３４．６％；并网太阳能发电装机容量 ２５３４３ 万千瓦，

• 园区业态复杂 ，人车物管理难度高 • 多系统多供应商多硬件 ，孤岛隔离， 协同效能低 • 出租率、空置率， 收费情况无法实 时掌握 ，经营偏差后置 • 租赁费、物业费、水电费、空调费 应实收难统计 ，财务做账难度大 • 园区经营成本及产出详细不清晰 • 园区顶层规划落地较为隐形 ，在园 区内感受不强 • 园区无人才进行管理运营的设计规 划 • 统一管理运营平台 → 前端应用全自研 ， 全业务深度入融合 ， 实现智慧园区数字化运 营 平台 业务层 ... 监控设备 水电控设备 第三方硬件 开 财务系统 放 平 OA 系统 台 接 水电系统 口 周界防范 人员布控 应急预案 出入监控 风险分析 感应监控 消防监控 预警告警 · · · · · · 客服管家 入驻办理 临停缴费 云端坐席 充电桩 梯控联动 车位引导 月卡充值 · · · 报事报修 综合巡更 自动抄表 物业缴费 保洁绿化 设备巡检 告警中心 工单中心 · · · · · · 水电监控 环境监测 空气质量 空调管理 环境分析 异常预警 能耗分析 能耗趋势 · · · · · · 食堂消费 会议签到 会议服务 智能考勤 请假申请 办公协同 访客邀请 访客预约

2000 年以来，在全球部署的可再 生能源已为电力部门节省约 4090 亿美元的燃料成本。新能源技术不仅在成本上已具有显著优 A 本文中的新能源主要指风能、太阳能；可再生能源包括风能、太阳能、水电、生物质能、地热能等；清洁能 源指非化石能源，主要包括可再生能源和核能。 B IRENA, Tripling Renewable Power by 2030, The Role of the G7 年可再生能源首次覆 盖了超过一半以上的总电力消费。预计到 2025 年底，这一比例达到 54%A。其中，陆上风电占比 最大（23%），其次是光伏发电（15%）、生物质能（10%）、海上风电（5%）和水电（4%）B。 接下来的章节将重点介绍德国如何将不断增长的可再生能源发电整合到电网中，并分析在通 往完全脱碳电力系统的道路上，仍然面临的挑战以及下一步举措。 2.3 主要做法与发展重点 2.3 场”机制，即市场仅对所发电量进行经济补偿，尚未引入针对容量的直接激励机制。尽管如此， A 传统的大型集中式电源主要接入高压输电系统，而近年来发展起来的可再生能源装机，如光伏、小型风电、 生物质和小水电等，则多通过配电网接入电力系统。与此同时，尽管大多数终端用户通过配电网用电，但一 些大型工业用户则直接从输电网获取电力。 B Next Kraftwerke, What does Liberalization

新型基础设施建设（新基建） 车联网 边缘监控 智能入网 5G 基站 AI 芯片 智能预测 伴随采集 射频终端 数据分析 前人之智后人之路 集千人之智为后勤之智 智慧水电 智慧宿舍 智慧超市 智慧餐厅 智慧灯杆 数据集成 应用建设 后勤智慧融合：集所有人的智慧成 为领导者、引路人的智慧，让一次 决策变成所有人智慧的结晶 人工智能 物联网 集成平台 师生满意度分析系统 餐饮服务系统 教室管理系统 宿舍水电管理系统 学生出入安全系统 师生购物习惯分析系统 住宿服务系统 车辆管理系统 智能空调管理系统 来访人员管理系统 第三方企业管理系统 迎新服务系统 物流管理系统 智能电源开关系统 学生安全查宿系统 师生饮食习惯分析系统 自习室、会议预定系统 固定资产系统 智能巡检系统 。。 库存预警系统 自动水电缴纳系统 人力资源系统 。。 安全预警系统 人脸识别缴费系统 后勤安全运行监测中心 后勤运行监测中心可以帮助学校对食堂运行情况、软 件系统运行情况、教学装备运行情况、人员安全管理 设备运行情况，设备运行情况进行全方位的监控。 包含但不限于：物业、水电、饮食、安全、软件系统、 硬件系统 后勤节能与环保监测中心 通过大数据、物联网技术通过构建节能 及环保数据采集模型，可以对校园后勤 管辖的所有装备能耗及使用情况进行全

自 来水 厂，和污水处理厂等，以及服务于水的各类配套设施 包括给排 水泵站，水利水电设施，水网管理等等。在这些 环节中，资产 信息管理，运营监视与控制，资产预测性分析 的应用需求普遍 存在，比如各类水厂及水电站，对于数字 孪生，智慧运营等数 字化升级建设热火朝天；而在海水淡 化厂，自来水及污水处理 厂等厂区以及水利水电工程建设 初期的数字化设计，可以为智慧水长远的发展，打造坚实的 基础；而在污水处理厂，对于 威立雅现在可以从生产的每一滴水中获得最大的收益。 增强团队能力并利用统一数据利用其集体专业知识，在 推动创新和可持续运营改善的同时，准确把握资源效率 和节能的机会 34 剑维软件水行业白皮书 案例10：白鹤滩水电站数字化资产管理 背景： 白鹤滩水电站位于四川省凉山州宁南县和云南省昭通市巧 家 县境内，是金沙江下游干流河段梯级开发的第二个梯级 电站，具有以发电为主，兼有防洪、拦沙、改善下游航运条 件和发展 库区通航等综合效益。水库正常蓄水位825米， 程正式开工，2021年7月前首批 机组发电，2022年工程完工。 电站建成后，将仅次于三峡 水电站成为中国第二大水电站。 国内某勘测设计研究院有限公司是建设水和清洁能源国际 型工程公司，隶属于世界最大的水电开发企业、我国最大的 清洁能源集团。从规划设计新中国第一座大型水电站⸺ 新安江水电站起步，它现已成为以水利、水电、新能源、环 境工程为主业，具备工程全过程服务能力的大型甲级综合 设计院。