2018年7月12日，我國(guó)首臺(tái)采用全自主數(shù)字化儀控系統(tǒng)的核電機(jī)組——陽(yáng)江核電站5號(hào)機(jī)組具備商業(yè)運(yùn)行條件，成為核電自主技術(shù)和自主裝備相結(jié)合的工程典范。

    陽(yáng)江核電站6臺(tái)機(jī)組

    大國(guó)重器必須掌握在自己手里
 
    數(shù)字化儀控系統(tǒng)（DCS）是核電站的“神經(jīng)中樞”，控制著核電站260多個(gè)系統(tǒng)、近萬(wàn)個(gè)設(shè)備的運(yùn)行，對(duì)于保證核電站安全、穩(wěn)定運(yùn)行發(fā)揮著重要作用。它包括負(fù)責(zé)電站正常運(yùn)行監(jiān)視和控制的非核級(jí)DCS和完成反應(yīng)堆安全停堆和事故緩解功能的核級(jí)DCS兩個(gè)部分。尤其是后者，由于質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)、研發(fā)投入大、鑒定要求高，長(zhǎng)期以來(lái)只有少數(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家掌握該技術(shù)。
 
    DCS是隨著計(jì)算機(jī)、通訊和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，在其它工業(yè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)成熟應(yīng)用后，被逐步引入到我國(guó)核電領(lǐng)域的。我國(guó)首個(gè)全面采用DCS的核電項(xiàng)目是于1999年開(kāi)工建設(shè)的田灣核電站1號(hào)機(jī)組，其DCS設(shè)備全部自國(guó)外進(jìn)口。DCS，尤其是核級(jí)DCS，其核心技術(shù)就像是矗立在國(guó)人面前的一座大山，高不可攀。核電站的“神經(jīng)中樞”一直依賴(lài)進(jìn)口，核電業(yè)主難以掌握商務(wù)談判的主動(dòng)權(quán)，項(xiàng)目工期不可控，運(yùn)維成本居高不下，無(wú)法擺脫受制于人的局面。指望國(guó)外廠商的技術(shù)轉(zhuǎn)讓不現(xiàn)實(shí)，核心技術(shù)只能自主掌握，才能打破制約我國(guó)核電發(fā)展的這一瓶頸，擺脫受制于人的局面。
 
    習(xí)近平總書(shū)記指出：“重大科技創(chuàng)新成果是國(guó)之重器、國(guó)之利器，必須牢牢掌握在自己手上，必須依靠自力更生、自主創(chuàng)新。”核電DCS這一關(guān)鍵技術(shù)和設(shè)備必須靠自己研發(fā)，將核心技術(shù)和成果掌握在自己手里。
 
    2005年，為了實(shí)現(xiàn)核電DCS的自主化、國(guó)產(chǎn)化，中國(guó)廣核集團(tuán)成立了專(zhuān)門(mén)從事核電DCS研制的企業(yè)——北京廣利核系統(tǒng)工程有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“廣利核”）。從2007年至2015年，通過(guò)14臺(tái)CPR1000核電機(jī)組的項(xiàng)目實(shí)施，實(shí)現(xiàn)了非核級(jí)DCS的自主化、國(guó)產(chǎn)化。2010年10月，在國(guó)家科技部、國(guó)家能源局、國(guó)家核安全局等相關(guān)部門(mén)的大力支持下，廣利核成功研制出我國(guó)首個(gè)具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核級(jí)DCS平臺(tái)——“和睦系統(tǒng)”，打破了國(guó)外在這一領(lǐng)域的壟斷，實(shí)現(xiàn)了核電站“神經(jīng)中樞”中國(guó)造，使我國(guó)成為全球少數(shù)幾個(gè)掌握核級(jí)DCS技術(shù)的國(guó)家，擋在核電儀控人前面的最后一座山峰被攻克。

    陽(yáng)江核電站5號(hào)機(jī)組核級(jí)DCS

    堅(jiān)持創(chuàng)新驅(qū)動(dòng) 勇走自主之路
 
    作為核電站的關(guān)鍵成套裝備，核級(jí)DCS的核心技術(shù)國(guó)外不可能轉(zhuǎn)讓?zhuān)仨氝M(jìn)行原始創(chuàng)新。廣利核研發(fā)團(tuán)隊(duì)從最早的十多個(gè)人起步，一點(diǎn)點(diǎn)翻譯，一點(diǎn)點(diǎn)消化國(guó)際多個(gè)權(quán)威組織的標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外不同標(biāo)準(zhǔn)的分析梳理，總結(jié)出最高設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和要求用在“和睦系統(tǒng)”研發(fā)上，得到國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)專(zhuān)家的認(rèn)可，并作為良好實(shí)踐進(jìn)行推廣。
 
    通過(guò)承擔(dān)國(guó)家863計(jì)劃和科技重大專(zhuān)項(xiàng)中多個(gè)重要課題的研究，以及國(guó)家能源核電站數(shù)字化儀控系統(tǒng)研發(fā)中心的建設(shè)，廣利核掌握了核級(jí)DCS研發(fā)的十大關(guān)鍵技術(shù)，并且攻克了平臺(tái)產(chǎn)品化和投入工程應(yīng)用遇到的多項(xiàng)技術(shù)難題，獲得了100多項(xiàng)專(zhuān)利和軟件著作權(quán)。在研發(fā)過(guò)程中，團(tuán)隊(duì)還與國(guó)家相關(guān)主管部門(mén)通力配合，根據(jù)自主研發(fā)中取得的一系列成果，逐步將國(guó)家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)補(bǔ)充、完善，先后主持和參與編寫(xiě)國(guó)家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)20個(gè)，為行業(yè)技術(shù)水平的提升做出了積極貢獻(xiàn)。
 
    自主核級(jí)DCS平臺(tái)“和睦系統(tǒng)”是一個(gè)通用的平臺(tái)，不僅能夠廣泛應(yīng)用于二代和二代改進(jìn)型核電站，華龍一號(hào)、EPR等三代核電站和高溫氣冷堆示范工程，而且能夠應(yīng)用于船舶、高鐵、航空等其它有高可靠性控制要求的工業(yè)領(lǐng)域。
 
    “和睦系統(tǒng)”技術(shù)先進(jìn)，采用了全生命周期的可靠性設(shè)計(jì)，其質(zhì)量控制、產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造嚴(yán)格遵循核安全法規(guī)及行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，接受?chē)?guó)家核監(jiān)管部門(mén)的全過(guò)程監(jiān)督。2015年11月28日，中國(guó)核能行業(yè)協(xié)會(huì)組織來(lái)自國(guó)內(nèi)核電和自動(dòng)化領(lǐng)域的多位專(zhuān)家，對(duì)“和睦系統(tǒng)”進(jìn)行了平臺(tái)鑒定，認(rèn)為其技術(shù)成果屬?lài)?guó)內(nèi)領(lǐng)先，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，部分技術(shù)指標(biāo)優(yōu)于國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品。
 
    最為重要的是，“和睦系統(tǒng)”采用了自主設(shè)計(jì)的操作系統(tǒng)和通信網(wǎng)絡(luò)，近100萬(wàn)行軟件代碼全部自主編寫(xiě)，并且設(shè)置了多層次的信息安全縱深防御體系，為核電站的信息安全和網(wǎng)絡(luò)安全提供了進(jìn)一步保障。這些都是國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品無(wú)法媲美的。
 
    通過(guò)工程應(yīng)用推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展
 
    “和睦系統(tǒng)”誕生后，不僅成功應(yīng)用到了大亞灣、秦山、嶺澳等核電站的堆芯冷卻監(jiān)視系統(tǒng)改造等項(xiàng)目中，而且應(yīng)用到陽(yáng)江核電5、6號(hào)，紅沿河核電5、6號(hào)，華龍一號(hào)示范工程防城港核電3、4號(hào)，田灣核電5、6號(hào)機(jī)組，以及石島灣核電站高溫氣冷堆示范工程這9個(gè)新建核電項(xiàng)目中，實(shí)現(xiàn)了多種核電堆型的覆蓋。它的研制和應(yīng)用，不僅打破了國(guó)外對(duì)這一裝備的長(zhǎng)期壟斷，實(shí)現(xiàn)了我國(guó)核電站DCS的全面國(guó)產(chǎn)化和自主化，帶動(dòng)了行業(yè)整體技術(shù)水平的提升，而且保證了核電項(xiàng)目建設(shè)的工期和質(zhì)量，有力支持了我國(guó)的核電發(fā)展。僅通過(guò)上述9個(gè)新建核電項(xiàng)目的應(yīng)用，“和睦系統(tǒng)”就已為我國(guó)核電項(xiàng)目建設(shè)節(jié)省直接投資近30億元人民幣。
 
    DCS歷來(lái)是核電工程建設(shè)的關(guān)鍵路徑，項(xiàng)目工期很難控制，一臺(tái)百萬(wàn)千瓦級(jí)核電機(jī)組如果晚發(fā)電一天，損失嚴(yán)重。廣利核承擔(dān)的核電DCS項(xiàng)目從未發(fā)生過(guò)工期延誤事件，并且已具備為我國(guó)核電站提供全生命周期運(yùn)維保障服務(wù)的能力?！昂湍老到y(tǒng)”實(shí)現(xiàn)應(yīng)用之后，通過(guò)工期保證和運(yùn)維保障為核電業(yè)主帶來(lái)的間接經(jīng)濟(jì)效益亦非?？捎^。
 
    目前，基于“和睦系統(tǒng)”的石島灣核電站高溫氣冷堆示范工程，陽(yáng)江核電站5、6號(hào)機(jī)組核級(jí)DCS設(shè)備已分別于2016和2017年按期出廠，其余機(jī)組的核級(jí)DCS工程應(yīng)用項(xiàng)目正在全力推進(jìn)。陽(yáng)江核電站5號(hào)機(jī)組已于2018年5月23日成功并網(wǎng)，7月12日投入商運(yùn)。

    此外，“和睦系統(tǒng)”已獲得由中國(guó)船級(jí)社頒發(fā)的船用產(chǎn)品試驗(yàn)證書(shū)，證明可用于海上小堆及大船項(xiàng)目。未來(lái)，“和睦系統(tǒng)”將瞄準(zhǔn)更多國(guó)內(nèi)核電項(xiàng)目和其它有高可靠控制要求的應(yīng)用領(lǐng)域，如航空航天、高鐵、軍工等，用自主的力量撐起產(chǎn)業(yè)發(fā)展和振興的夢(mèng)想。

     廣利核自主三代核電主控室

    中國(guó)智造踐行“一帶一路”倡議
 
    “和睦系統(tǒng)”自研發(fā)開(kāi)始就遵循各國(guó)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)及導(dǎo)則，并且先后邀請(qǐng)了德國(guó)TUV、ISTec等國(guó)際權(quán)威工業(yè)認(rèn)證機(jī)構(gòu)對(duì)其進(jìn)行功能安全認(rèn)證與獨(dú)立第三方驗(yàn)證與確認(rèn)。2016年7月，“和睦系統(tǒng)”通過(guò)國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)（IAEA）獨(dú)立工程審評(píng)，拿到了進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)的“入場(chǎng)券”。這些認(rèn)證或評(píng)估活動(dòng)的通過(guò)，為“和睦系統(tǒng)”進(jìn)軍國(guó)際市場(chǎng)拿到了通行證。特別是IAEA的獨(dú)立工程審評(píng)，對(duì)于“和睦系統(tǒng)”加速通過(guò)其他國(guó)家核電監(jiān)管機(jī)構(gòu)的準(zhǔn)入審查、參與國(guó)際核電項(xiàng)目競(jìng)標(biāo)，具有重要意義。
 
    除海外相關(guān)資質(zhì)的取得，廣利核積極踐行“一帶一路”倡議，加快了國(guó)際合作和市場(chǎng)拓展的步伐，已與多家國(guó)際知名企業(yè)簽署核電DCS合作協(xié)議或意向書(shū)，并基于“和睦系統(tǒng)”完成了阿爾及利亞某研究堆核級(jí)儀控的改造，目前設(shè)備已成功上電運(yùn)行。
 
    2015年10月21日，在國(guó)家主席習(xí)近平和時(shí)任英國(guó)首相卡梅倫的見(jiàn)證下，中廣核與法國(guó)電力集團(tuán)在倫敦簽訂了英國(guó)核電項(xiàng)目投資協(xié)議，中國(guó)自主三代核電技術(shù)華龍一號(hào)落地英國(guó)。中廣核通過(guò)華龍一號(hào)國(guó)內(nèi)示范工程——防城港3、4號(hào)機(jī)組核電項(xiàng)目的實(shí)施，打造了中國(guó)核電行業(yè)自主技術(shù)和自主儀控裝備結(jié)合的典范，并以此為參考項(xiàng)目，配合英國(guó)核能監(jiān)管辦公室和環(huán)境署開(kāi)展英國(guó)通用設(shè)計(jì)審查，目標(biāo)是將“和睦系統(tǒng)”應(yīng)用到英國(guó)核電項(xiàng)目。
 
    DCS的總承包能力和工程進(jìn)度控制能力是國(guó)內(nèi)外所有核電工程競(jìng)標(biāo)必須考慮的核心因素。“和睦系統(tǒng)”首臺(tái)套設(shè)備在實(shí)際應(yīng)用中無(wú)工期延誤的良好業(yè)績(jī)，也是廣利核“走出去”的又一個(gè)信心所在。接下來(lái)，“和睦系統(tǒng)”將圍繞華龍一號(hào)技術(shù)目標(biāo)出口國(guó)和“一帶一路”沿線國(guó)家，重點(diǎn)進(jìn)行市場(chǎng)拓展，爭(zhēng)取實(shí)現(xiàn)我國(guó)核電自主技術(shù)和裝備共同“走出去”的目標(biāo)。
 
    自主之路，行來(lái)艱辛卻利在長(zhǎng)遠(yuǎn)。只有掌握關(guān)鍵技術(shù)、具備核心競(jìng)爭(zhēng)力，才能更好地推動(dòng)國(guó)內(nèi)核電技術(shù)向前發(fā)展。改革開(kāi)放40年，中國(guó)核電行業(yè)已經(jīng)完成從學(xué)生到有競(jìng)爭(zhēng)力的同行的角色轉(zhuǎn)變。而今，曾經(jīng)只能埋頭苦學(xué)的我們已經(jīng)具備抬頭遠(yuǎn)眺的實(shí)力，中國(guó)核電技術(shù)和裝備正通過(guò)國(guó)內(nèi)規(guī)?；?xiàng)目的建設(shè)與實(shí)踐不斷積淀起“走出去”的自信。

    （作者：車(chē)金 北京廣利核系統(tǒng)工程有限公司）