Vai trò của BIM trong chuyển dịch năng lượng và đảm bảo cung ứng điện bền vững

Trong khi đó “Đảm bảo cung ứng điện” là khả năng của một hệ thống điện để cung cấp điện năng một cách liên tục, ổn định, tin cậy, và đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng và các hoạt động kinh tế - xã hội trong mọi tình huống, kể cả trong điều kiện bình thường và khi có sự cố xảy ra. Đây có thể khẳng định vai trò xương sống của hệ thống truyền tải điện đối với việc đảm bảo cung ứng điện bền vững cho phát triển kinh tế xã hội của đất nước.

Chuyển dịch năng lượng và đảm bảo cung ứng điện có mối quan hệ tương hỗ và phụ thuộc lẫn nhau chặt chẽ. Thay vì là hai mục tiêu riêng biệt, chúng được xem là hai mặt của cùng một vấn đề đó là xây dựng một hệ thống năng lượng bền vững cho tương lai. Lấy ví dụ việc xây dựng các nhà máy điện mặt trời và điện gió giúp giảm sự phụ thuộc vào than đá nhập khẩu (chuyển dịch năng lượng). Tuy nhiên, để đảm bảo cung ứng điện liên tục khi trời không nắng hoặc không có gió, cần phải có các nhà máy điện khí có khả năng điều chỉnh công suất nhanh chóng, các hệ thống lưu trữ năng lượng, và các chương trình quản lý nhu cầu điện (đảm bảo cung ứng điện). Để xây dựng một hệ thống năng lượng bền vững cho tương lai, cần phải có một cách tiếp cận tích hợp, kết hợp cả hai mục tiêu này. Chuyển dịch năng lượng giúp đa dạng hóa nguồn cung, bảo vệ môi trường, và ổn định giá điện, trong khi đảm bảo cung ứng điện giúp xây dựng hạ tầng lưới điện mạnh mẽ, nâng cao độ tin cậy của hệ thống, và thúc đẩy đổi mới công nghệ.

Ngành điện đang trải qua giai đoạn phát triển mạnh mẽ, song cũng đối mặt với nhiều khó khăn. Nhu cầu điện tăng cao: Sự tăng trưởng kinh tế kéo theo nhu cầu tiêu thụ điện năng ngày càng lớn, đòi hỏi phải liên tục đầu tư xây dựng mới và nâng cấp hệ thống điện. Chuyển dịch năng lượng: Việc tích hợp các nguồn năng lượng tái tạo (điện gió, điện mặt trời) vào lưới điện đặt ra những yêu cầu khắt khe về quản lý và điều khiển hệ thống. Áp lực về chi phí: Các dự án điện thường có quy mô lớn, đòi hỏi nguồn vốn đầu tư khổng lồ, trong khi giá điện cần phải được giữ ổn định để đảm bảo an sinh xã hội. Thời gian thi công kéo dài: Quy trình thiết kế, phê duyệt, giải phóng mặt bằng, và thi công các công trình điện thường mất nhiều thời gian, ảnh hưởng đến tiến độ cung cấp điện.

Trong bối cảnh Ngành điện đang đẩy mạnh chuyển dịch năng lượng, hướng tới các nguồn năng lượng tái tạo, việc đảm bảo cung ứng điện ổn định và hiệu quả trở thành một thách thức lớn. Để giải quyết bài toán này, Mô hình Thông tin Công trình (BIM) nổi lên như một "chìa khóa vàng", mở ra những giải pháp đột phá cho ngành điện.

BIM – "chìa khóa vàng", mở ra những giải pháp đột phá cho ngành điện

BIM không chỉ là một mô hình 3D trực quan, mà còn là một quy trình quản lý thông tin thông minh, giúp các bên liên quan phối hợp chặt chẽ, đưa ra quyết định chính xác, và tối ưu hóa mọi khía cạnh của dự án điện. Thiết kế tối ưu: BIM cho phép phân tích, đánh giá các phương án thiết kế khác nhau để lựa chọn giải pháp tối ưu về kỹ thuật, kinh tế, và môi trường. Giảm thiểu sai sót: BIM giúp phát hiện và loại bỏ các xung đột trong thiết kế trước khi thi công, giảm thiểu chi phí phát sinh do phải sửa chữa hoặc điều chỉnh. Quản lý tiến độ: BIM kết hợp với công nghệ 4D (thời gian) giúp lập kế hoạch thi công chi tiết, theo dõi tiến độ, và phát hiện sớm các nguy cơ chậm trễ. Kiểm soát chi phí: BIM kết hợp với công nghệ 5D (chi phí) giúp quản lý chi phí dự án một cách hiệu quả, từ giai đoạn thiết kế đến thi công và vận hành. Vận hành thông minh: BIM kết hợp với công nghệ 6D (vận hành) giúp quản lý thông tin tài sản, lập kế hoạch bảo trì, và theo dõi hiệu suất hoạt động của hệ thống điện.

Lưới điện truyền tải đóng vai trò "xương sống" trong hệ thống điện, đảm bảo truyền tải điện năng từ các nhà máy điện đến các khu vực tiêu thụ. Việc áp dụng BIM cho các dự án lưới điện truyền tải mang lại những lợi ích đặc biệt. Lựa chọn tuyến đường dây tối ưu: BIM giúp phân tích địa hình, địa chất, và các yếu tố khác để lựa chọn tuyến đường dây ngắn nhất, ít ảnh hưởng đến môi trường, và giảm thiểu chi phí giải phóng mặt bằng. Thiết kế cột điện an toàn: BIM cho phép mô phỏng các điều kiện thời tiết khắc nghiệt (gió bão, sét đánh) để thiết kế cột điện có khả năng chịu lực tốt, đảm bảo an toàn cho hệ thống điện. Quản lý vận hành hiệu quả: BIM cung cấp thông tin chi tiết về tình trạng của các thiết bị trên lưới điện, giúp lập kế hoạch bảo trì định kỳ, phát hiện sớm các sự cố, và giảm thiểu thời gian ngừng hoạt động.

                Bước đầu triển khai BIM trong một số dự án tại CPMB

                Trước đó, CPMB cũng đã có nhiều kinh nghiệm trong việc tiếp cận thực hiện mô hình khảo sát, thiết kế 3D và BIM cho các dự án TBA 220kV Duy Xuyên (Quảng Nam) và TBA 220kV Krông Ana và đường dây đấu nối (tỉnh Đắk Lắk). Tuy nhiên, đối với 02 dự án là TBA 220kV Duy Xuyên (Quảng Nam) và TBA 220kV Krông Ana và đường dây đấu nối (tỉnh Đắk Lắk) chỉ ở mức độ xuất ra bản vẽ 2D, chưa truyền tải thông tin chưa được đầy đủ và chính xác, nhất là trong thiết kế bản vẽ thi công.

                Tiếp đến, CPMB đã cùng Công ty Cổ phần Tư vấn điện 4 triển khai thiết kế 3D và áp dụng BIM trong giai đoạn thiết kế bản vẽ thi công vào dự án TBA 220kV Hải Châu với các nội dung: (i) Xây dựng mô hình hiện trạng khu vực dự án bằng phương án bay chụp UAV (ii) Xây dựng mô hình thông tin tới mức độ thiết kế BVTC tất cả các hạng mục trọng TBA bao gồm: + Kiến trúc và kết cấu nhà GIS + Đi kèm hệ thống thiết bị GIS là hệ thống tủ bản, hệ thống hạ tầng, hệ thống PCCC và phun khí CO2 tầng cáp, hệ thống phụ trợ trong và ngoài nhà, hệ thống nối đất chống sét. Việc thiết kế đã được đơn vị TVTK thực hiện phối hợp đa bộ môn để tạo ra mô hình tổng thể cho dự án. Đơn vị TVKT cũng đã tiến hành cập nhập thông tin sau khi có tài liệu thiết bị. Việc triển khai cho dự án này cũng mới dừng lại ở triển khai thiết kế 3D và áp dụng BIM trong giai đoạn thiết kế bản vẽ thi công cho dự án.

                Do đó, để triển khai BIM tổng thể từ khâu thiết kế đến quản lý vận hành – suốt vòng đời của dự án. Chủ đầu tư cần thấy được vai trò của BIM, vai trò của các đơn vị tham gia để từ đó có được một bức tranh tổng thể trong việc điều phối các bên liên quan theo đúng vai trò của mình góp phần mang lại hiệu quả cao nhất cho các bên liên quan.

Việc thiết kế truyền thống đang ổn định, vậy tại sao phải áp dụng BIM là cấp thiết và xu hướng của tương lai

Dưới đây là so sánh chi tiết giữa việc triển khai BIM (Building Information Modeling - Mô hình hóa thông tin công trình) và cách làm thông thường (truyền thống) để thấy sự khác biệt giữa 02 cách tiếp cận: