http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-07 09:16:02 來源:中國青年報
11年前,高超25歲。
這一年,全世界正在運行的核電機組共有442台。2007年出台的《核電中長期發展規劃》,將2005年列為這一規劃的元年。這一年,在一間不大的辦公室裏,北京廣利核係統工程有限公司(下簡稱“廣利核”)與日本三菱電機聯隊簽約合作建設紅沿河核電站1號機組。如果把核電站比作一個人的話,數字化儀控係統(DCS)就是核電站的“神經中樞”,控製著核電站上萬個“神經末梢”,自然是最重要也是最難製造的部分。日本三菱電機負責核電站的核級DCS,廣利核則負責較為基礎的非核級DCS。
在這一年,高超加入了廣利核一支不到20人的研發團隊。11年後的今年,廣利核收到國際原子能機構(IAEA)簽發的獨立工程審評(IERICS)報告,我國具有完全自主知識產權的核級DCS通用平台——“和睦係統”順利完成IAEA審評。這意味著,高超和參與研發的上百位開發工程師,不僅擁有了製造“神經中樞”的能力,更是成功拿到了進入國際市場的門票。
被逼出來的自主創新
“shixianzhongguohedianyikongshebeizizhuhuashiwomenjidaihedianyikongrendemengxiang,zainimenzhequnnianqingrenshenshangwokandaoleshixianzhegemengxiangdexiwang,ruguonimenbunengyanzhizizhuzhishichanquandezhongguohedianyikongshebei,nawomenjiuzhinengyizhishouzhiyuguowaichangjiale。”核電儀控行業一位老專家在早期評審和睦係統設計方案時說過的這句話,高超記了10年。
在中國沒有掌握核級DCS技術的時候,國內DCS廠商不僅無法獨立承擔核電站的整個DCS項目,而且在收益分成和工程實施上非常被動。事實上,由於在係統的重要性,核級DCS設備隻占到整個DCS係統設備總數約三分之一,其價值卻占到總項目設備價值的三分之二,負責非核級DCS設備供貨的中國廠商“幹的多反而拿的少”。
引進國外的核級DCS有眾多無奈——一個斷路器要1萬歐元左右,一套係統幾十個斷路器,總價就要幾十萬歐元。不僅如此,從國外進口機櫃運輸距離遠、交jiao付fu周zhou期qi長chang,且qie技ji術shu引yin進jin後hou隻zhi能neng在zai國guo內nei使shi用yong。更geng重zhong要yao的de是shi,核he電dian安an全quan事shi關guan重zhong大da,引yin用yong國guo外wai的de設she備bei存cun在zai信xin息xi安an全quan問wen題ti。但dan當dang時shi,不bu掌zhang握wo核he心xin技ji術shu的de中zhong國guo缺que乏fa議yi價jia能neng力li,麵mian對dui苛ke刻ke的de條tiao件jian和he種zhong種zhong不bu利li也ye有you心xin無wu力li。
在這種情況下,2007年,廣利核啟動“和睦係統”的研發工作。同年,該科研項目被列入國家863計劃,成為國家重點推動的自主創新項目。
可靠的“神經中樞”
核電站的運行好比在高速公路上開車,一旦出發,就不能隨便停,也不能輕易出錯。非核級DCS就相當於控製車輛油門及變速箱的係統,實現車輛的起步及高速穩定運行。核級DCS則負責控製車輛的製動,實現車輛遇到緊急情況時對人員及車輛的安全保護。
非安全級DCS主要用於日常發電等,核級DCS則保障核反應堆的安全停堆,也就是說在異常工況該停堆時,必須確保核電站能夠準確、及時地停堆,不允許發生控製棒無法掉落的情況。也就是說,核級DCS是核電站安全屏障中最關鍵的環節之一,目前世界上能夠製造非核級DCS的國家有很多,但是能夠攻克核級DCS技術難點的國家極少。因此,擁有一套屬於自己的核級DCS,是每一個核電大國的夢想。
作為核反應堆“刹車係統”的控製平台,和睦係統構成的反應堆保護係統的拒動率為10的負7次方,即1000萬次允許有一次拒動。同時,為了電站的正常、穩定運行,又必須防止誤動,這個指標叫做誤動率,和睦係統做到了50年才允許誤動一次,誤動的結果也是偏向安全的。和睦係統在應用到現場去之前,需要經過嚴格的設備鑒定,這其中包括環境、電磁、抗震等試驗。研發人員模擬了相當於8級地震的條件,和睦係統要帶電經受住8級地震考驗不出問題才算過關。
高超說,這就是核級DCS的價值要遠高於非核級DCS的原因。他指著車間內國產安全級機櫃上的一塊顯示屏說:“這一塊顯示屏,就能換一輛寶馬。”高難度的技術突破來自團隊的攻堅克難。這其中辛苦自然不必多說,但在參與者的心中,這卻不失為一段純粹而快樂的時光。
“研(yan)發(fa)任(ren)務(wu)緊(jin)急(ji)的(de)時(shi)候(hou),我(wo)們(men)會(hui)到(dao)附(fu)近(jin)山(shan)區(qu)集(ji)中(zhong)辦(ban)公(gong),幾(ji)十(shi)號(hao)人(ren)在(zai)一(yi)個(ge)大(da)會(hui)議(yi)室(shi)裏(li)集(ji)中(zhong)辦(ban)公(gong)一(yi)兩(liang)個(ge)月(yue),沒(mei)有(you)外(wai)界(jie)其(qi)他(ta)事(shi)務(wu)的(de)打(da)擾(rao),從(cong)早(zao)上(shang)醒(xing)來(lai)一(yi)睜(zheng)開(kai)眼(yan),到(dao)晚(wan)上(shang)八(ba)九(jiu)點(dian)甚(shen)至(zhi)淩(ling)晨(chen)一(yi)兩(liang)點(dian),腦(nao)子(zi)裏(li)隻(zhi)想(xiang)研(yan)發(fa)任(ren)務(wu)這(zhe)一(yi)件(jian)事(shi)。精(jing)力(li)的(de)高(gao)度(du)集(ji)中(zhong)和(he)思(si)想(xiang)的(de)及(ji)時(shi)碰(peng)撞(zhuang),讓(rang)我(wo)們(men)的(de)研(yan)發(fa)效(xiao)率(lv)極(ji)大(da)提(ti)升(sheng)。”談到那段時間,和睦係統軟件開發負責人張智慧眼裏閃著興奮的光芒。
2010年10月,中廣核成功發布了核級DCS產品“和睦係統”。2011年至2015年,依托國家科技重大專項“大型先進壓水堆及高溫氣冷堆核電站”中相關課題的研發,“和睦係統”實現了產品化和工程應用目標,並通過了國際原子能機構(IAEA)近10個月的審評。經過來自美國、法國、德國、俄羅斯等7個國家、多名核電儀控領域權威專家的審核,其係統構架、安全特性、軟硬件、通信、測試驗證過程及係統應用等多個方麵都得到了確認。
在通過了嚴苛的專家審核後,張智慧長舒了一口氣——和睦係統安全性經得住考驗!除此之外,和睦係統還通過了中國核能行業協會的通用平台鑒定,權威認證機構ISTec第三方獨立V&V認證等;2010年,中廣核獲得民用核安全電氣設備設計/製造許可證。
2010年,和睦係統獲得民用核安全電氣設備設計/製造許可證;除此之外,和睦係統還通過了中國核能行業協會的通用平台鑒定,權威認證機構ISTec第三方獨立V&V認證等。
“中國創造”的新名片
和睦係統創造的“第一”,不僅停留在技術層麵,更得到了市場的認可。
2013年9月,廣利核獲得了陽江核電站5、6號機組全場DCS供貨合同,這標誌著我國首個自主通用核級DCS平台正式進入百萬級壓水堆核電站工程應用階段,這也是和睦係統首次應用於百萬級核電站工程。“核電業主能放心將這麼大的工程交給我們,這是對我們技術和產品的最大肯定。”張智慧說。
田灣核電站5、6號機組是我國二代加堆型的收官之作,它的DCS設備采購采用國際公開招標方式進行。參與競標的除了廣利核,還有國際知名公司組成的另外兩個聯隊。2016年3月,廣利核成功中標。這是我國自主核電儀控廠商首次在公開招標項目中,與國外儀控巨頭同台競技並取得勝利。
廣利核總經理江國進介紹,與國外同類產品相比,和睦係統在技術水平一致的情況下,可以為每台核電機組節省約3億元人民幣的工程造價,按照我國政府承諾的節能減排目標,到2030年我國核電裝機要達到1.5億千瓦左右才能有效支撐,這意味著,未來15年我國還要新增近100台核電機組。按每台節省3億元測算,和睦係統的應用將為我國核電發展節省約300億元的投資。
和睦係統也是“走出去”戰略的重要組成部分。為實現核電“走出去”戰略及滿足自身發展需要,2013年4月25日,中國國家能源局主持召開了自主創新三代核電技術合作協調會,中廣核和中核同意在前期兩集團分別研發的ACPR1000+和ACP1000的基礎上,聯合開發“華龍一號”。為此,兩集團簽署《關於自主三代百萬千瓦核電技術“華龍一號”技術融合的協議》。目前,依托中廣核防城港核電站3、4號機組和中核福清5、6號機組建設“華龍一號”國內示範項目已經開工。
今年10月,中廣核與法國EDF簽訂了英國新建核電項目的投資協議。根據協議,中廣核將主導建設的英國新建核電布拉德韋爾B項目將采用華龍一號核電技術,並把防城港核電二期工程作為其參考電站。
“出口一座 華龍一號 核電站帶來的效益,相當於出口200架中型飛機,將有效帶動我國5400多家設計、設備製造、建安等高端裝備製造企業和高新技術企業共同走出去,助力中國邁入製造強國行列。” zhongguanghedongshichangheyucheng,fangchengganghedianerqigongchengdekaigong,jiangshiqichengweiwoguohedianjishukaituoguojihedianshichangdeqiaotoubao,weijiexialaiyizizhujishudaidongzhuangbeizhizaodengchanyedaguimozouchuqudiandingguanjianjichu。
“華龍一號落地英國是中國自主三代核電技術首次在西方發達國家落地,實現了我國核電由大到強的蛻變和升華。 中國創造 在國際舞台上有了新名片。”賀禹說。