作為核電站的神經中樞，核電數(shù)字化儀控系統(tǒng)(核電DCS)對保證核電站安全、可靠、穩(wěn)定運行發(fā)揮著重要作用，但因長期依靠進口，數(shù)年來卡著中國核電的“脖子”。如今，我國核電行業(yè)已打破壟斷，自主研發(fā)的產品能夠覆蓋國內二代至四代堆型。
記者5月26日從中國核學會和中國儀器儀表學會主辦的“第四屆中國(國際)核電儀控技術大會”上了解到，核電儀控技術與裝備發(fā)展前景廣闊，目前我國絕大多數(shù)新建核電站都采用了數(shù)字化儀控系統(tǒng)，而仍采用模擬信號運行的核電站，也正在升級改造，考慮更換或開始更換為數(shù)字化儀控技術，核電全面數(shù)字化儀控時代已經到來。而且，國內核電企業(yè)已經具備完整的核電站設計建造能力，均引進消化了境外企業(yè)的系統(tǒng)集成技術，自主開發(fā)出基礎產品(設備平臺)。
自主產品多點開花
核電DCS控制著核電站260多個系統(tǒng)、近萬個設備的運行和各類工況處理過程，主要完成事故工況下反應堆安全停堆和事故緩解，以及核電站正常運行的監(jiān)視和控制。因為質量標準嚴、研發(fā)投入大、鑒定要求高，長期以來只有少數(shù)發(fā)達國家掌握該技術，我國不僅在技術和價格上沒有發(fā)言權，在核電項目進度、信息安全方面也受制于人。
“核電數(shù)字化儀控系統(tǒng)是核電站最重要和價值最高的成套設備之一，其自主化和國產化對于推動我國核電行業(yè)的發(fā)展具有重要的意義。但過去幾十年里，核級DCS一直依賴于進口。” 中廣核旗下北京廣利核系統(tǒng)工程有限公司黨委書記、總經理江國進表示，“廣利核通過十余年努力，填補了中國在該領域的空白，也使我國成為全球少數(shù)幾個掌握該技術的國家之一。”
據(jù)江國進介紹，從平臺開發(fā)到鑒定、認證，從產品生產制造到小規(guī)模應用、改進，再到大規(guī)模產業(yè)化應用，廣利核研發(fā)的核安全級儀控系統(tǒng)——“和睦系統(tǒng)”已走完一條完整的產品自主化道路。“目前，和睦系統(tǒng)已在廣東陽江、遼寧紅沿河、江蘇田灣核電5號和6號機組，以及華龍一號示范項目防城港核電3號和4號機組、四代核電石島灣高溫氣冷堆示范工程等9個大型新建核電項目中得到應用。”
與廣利核一樣，中核集團下屬的中核控制系統(tǒng)工程有限公司、國家核電下屬國核自儀系統(tǒng)工程有限公司也分別開發(fā)出了具有自主知識產權的核安全級儀控系統(tǒng)NicSys8000和NuPAC。據(jù)了解，針對霞浦核電站開發(fā)的Nicsys2000系統(tǒng)及其相關的安全級數(shù)字化儀控保護系統(tǒng)，目前正在進行1：1的樣機考核。安全級DCS產品NicSys8000N已經通過國際原子能機構獨立工程評審，將于今年正式發(fā)布。而NuPAC是全球首個通過中美兩國政府核安全監(jiān)管機構行政許可的核電站反應堆保護系統(tǒng)平臺，具備了直接進入國內和國際市場的資質，將應用于重大專項CAP1400示范電站項目和海陽項目等。
仍需創(chuàng)新補齊短板
國內企業(yè)雖然解決了“卡脖子”問題，打破了壟斷，但在業(yè)內專家看來，中國核電的儀控要變強大，還需更多努力。
“儀控還是中國核電發(fā)展當中的一個短板，仍有大量工作需要去做。” 中國工程院院士葉奇蓁坦言。
葉奇蓁認為，隨著計算機技術、信息技術迅速發(fā)展，國內數(shù)字化儀控系統(tǒng)還需要不斷優(yōu)化，使應用系統(tǒng)、應用軟件、工具軟件的開發(fā)都能夠不斷地進步。還要不斷提高信息系統(tǒng)的安全性，保護核電站數(shù)字化儀控系統(tǒng)免受黑客攻擊。“此外，安全區(qū)內相當一部分儀器儀表還依賴于進口，而這些進口儀表自成體系，又是一個黑匣子，給我們在全廠儀控信息管理方面帶來很大障礙。所以要充分利用國內儀器儀表行業(yè)的能力填補這個空白、填補這個短板。另外，嚴重事故及事故后核電站的監(jiān)測儀表也應當開展研究。”
“當前，我國在廣泛推動‘互聯(lián)網(wǎng)+’理念，利用信息化來提高工業(yè)技術的運轉和管理水平，核電站的數(shù)字化儀控系統(tǒng)為大數(shù)據(jù)管理、‘互聯(lián)網(wǎng)+’提供了優(yōu)越的條件，‘核電站+信息化’同樣會創(chuàng)造出新的成果，比如趨勢分析、故障預測、操作指導、事故處理指導等智能化的運行維護和管理。” 葉奇蓁指出。
就國內核電儀控技術的發(fā)展，國家能源局節(jié)能與科技裝備司副司長修炳林強調，技術進步是安全高效發(fā)展核電的基本保障，要繼續(xù)加大包括核級DCS等關鍵核電技術裝備的研發(fā)投入，不斷地提升新堆型適應性、新技術融合性和新產品的先進性。此外，要依托先進核電項目建設，通過技術創(chuàng)新來引領先進核電技術和數(shù)字化儀控技術的發(fā)展。
而在企業(yè)層面，來自技術、政策和成果應用方面的訴求更為直接。
國核自儀系統(tǒng)工程有限公司總工程師龔益建議，儀控企業(yè)在基礎技術，特別是軟件驗證技術能力需繼續(xù)提升。同時，建議加快首臺套工程產品補貼政策落地，推動國產化產品應用，目前仍缺乏國際合作研發(fā)項目的扶植政策。而且，目前存在國產化“低價”誤區(qū)和行業(yè)壁壘，導致國產化廠家技術發(fā)展動力和后勁不足，設備跨行業(yè)應用推廣困難。
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