創(chuàng )新的價(jià)值：“一塊顯示屏，就能換一輛寶馬”
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(以下內容來(lái)自8月23日《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臺。2007年出臺的《核電中長(cháng)期發(fā)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里，中國廣核集團下屬北京廣利核系統工程有限公司（下稱(chēng)“廣利核”）與日本三菱電機聯(lián)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(gè)人的話(huà)，數字化儀控系統（DCS）就是核電站的“神經(jīng)中樞”，控制著(zhù)核電站上萬(wàn)個(gè)“神經(jīng)末梢”，自然是最重要也是最難制造的部分。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(fā)團隊。11年后，廣利核收到國際原子能機構（IAEA）簽發(fā)的獨立工程審評（IERICS）報告，我國具有完全自主知識產(chǎn)權的核級DCS通用平臺——“和睦系統”順利完成IAEA審評。這意味著(zhù)，高超和參與研發(fā)的上百位開(kāi)發(fā)工程師，不僅擁有了制造“神經(jīng)中樞”的能力，更是成功拿到了進(jìn)入國際市場(chǎng)的門(mén)票。
被逼出來(lái)的自主創(chuàng )新
“實(shí)現中國核電儀控設備自主化是我們幾代核電儀控人的夢(mèng)想，在你們這群年輕人身上我看到了實(shí)現這個(gè)夢(mèng)想的希望，如果你們不能研制自主知識產(chǎn)權的中國核電儀控設備，那我們就只能一直受制于國外廠(chǎng)家了?！焙穗妰x控行業(yè)一位老專(zhuān)家在早期評審和睦系統設計方案時(shí)說(shuō)過(guò)的這句話(huà)，高超記了10年。
在中國沒(méi)有掌握核級DCS技術(shù)的時(shí)候，國內DCS廠(chǎng)商不僅無(wú)法獨立承擔核電站的整個(gè)DCS項目，而且在收益分成和工程實(shí)施上非常被動(dòng)。事實(shí)上，由于在系統的重要性，核級DCS設備只占到整個(gè)DCS系統設備總數約三分之一，其價(jià)值卻占到總項目設備價(jià)值的三分之二，負責非核級DCS設備供貨的中國廠(chǎng)商“干的多反而拿的少”。
引進(jìn)國外的核級DCS有眾多無(wú)奈——一個(gè)斷路器要1萬(wàn)歐元左右，一套系統幾十個(gè)斷路器，總價(jià)就要幾十萬(wàn)歐元。不僅如此，從國外進(jìn)口機柜運輸距離遠、交付周期長(cháng)，且技術(shù)引進(jìn)后只能在國內使用。更重要的是，核電安全事關(guān)重大，引用國外的設備存在信息安全問(wèn)題。但當時(shí)，不掌握核心技術(shù)的中國缺乏議價(jià)能力，面對苛刻的條件和種種不利也有心無(wú)力。
在這種情況下，2007年，中廣核啟動(dòng)“和睦系統”的研發(fā)工作。同年，該科研項目被列入國家863計劃，成為國家重點(diǎn)推動(dòng)的自主創(chuàng )新項目。
“這一塊顯示屏，就能換一輛寶馬?！?/strong>
核電站的運行好比在高速公路上開(kāi)車(chē)，一旦出發(fā)，就不能隨便停，也不能輕易出錯。非核級DCS就相當于控制車(chē)輛油門(mén)及變速箱的系統，實(shí)現車(chē)輛的起步及高速穩定運行。核級DCS則負責控制車(chē)輛的制動(dòng)，實(shí)現車(chē)輛遇到緊急情況時(shí)對人員及車(chē)輛的安全保護。
非安全級DCS主要用于日常發(fā)電等，核級DCS則保障核反應堆的安全停堆，也就是說(shuō)在異常工況該停堆時(shí)，必須確保核電站能夠準確、及時(shí)地停堆，不允許發(fā)生控制棒無(wú)法掉落的情況。也就是說(shuō)，核級DCS是核電站安全屏障中最關(guān)鍵的環(huán)節之一，目前世界上能夠制造非核級DCS的國家有很多，但是能夠攻克核級DCS技術(shù)難點(diǎn)的國家極少。因此，擁有一套屬于自己的核級DCS，是每一個(gè)核電大國的夢(mèng)想。
作為核反應堆“剎車(chē)系統”的控制平臺，和睦系統構成的反應堆保護系統的拒動(dòng)率為10的負7次方，即1000萬(wàn)次允許有一次拒動(dòng)。同時(shí)，為了電站的正常、穩定運行，又必須防止誤動(dòng)，這個(gè)指標叫做誤動(dòng)率，和睦系統做到了50年才允許誤動(dòng)一次，誤動(dòng)的結果也是偏向安全的。和睦系統在應用到現場(chǎng)去之前，需要經(jīng)過(guò)嚴格的設備鑒定，這其中包括環(huán)境、電磁、抗震等試驗。研發(fā)人員模擬了相當于8級地震的條件，和睦系統要帶電經(jīng)受住8級地震考驗不出問(wèn)題才算過(guò)關(guān)。
高超說(shuō)，這就是核級DCS的價(jià)值要遠高于非核級DCS的原因。他指著(zhù)車(chē)間內國產(chǎn)安全級機柜上的一塊顯示屏說(shuō)：“這一塊顯示屏，就能換一輛寶馬?！备唠y度的技術(shù)突破來(lái)自團隊的攻堅克難。這其中辛苦自然不必多說(shuō)，但在參與者的心中，這卻不失為一段純粹而快樂(lè )的時(shí)光。
“研發(fā)任務(wù)緊急的時(shí)候，我們會(huì )到附近山區集中辦公，幾十號人在一個(gè)大會(huì )議室里集中辦公一兩個(gè)月，沒(méi)有外界其他事務(wù)的打擾，從早上醒來(lái)一睜開(kāi)眼，到晚上八九點(diǎn)甚至凌晨一兩點(diǎn)，腦子里只想研發(fā)任務(wù)這一件事。精力的高度集中和思想的及時(shí)碰撞，讓我們的研發(fā)效率極大提升?！闭劦侥嵌螘r(shí)間，和睦系統軟件開(kāi)發(fā)負責人張智慧眼里閃著(zhù)興奮的光芒。
2010年10月,中廣核成功發(fā)布了核級DCS產(chǎn)品“和睦系統”。2011年至2015年，依托國家科技重大專(zhuān)項“大型先進(jìn)壓水堆及高溫氣冷堆核電站”中相關(guān)課題的研發(fā)，“和睦系統”實(shí)現了產(chǎn)品化和工程應用目標，并通過(guò)了國際原子能機構（IAEA）近10個(gè)月的審評。經(jīng)過(guò)來(lái)自美國、法國、德國、俄羅斯等7個(gè)國家、多名核電儀控領(lǐng)域權威專(zhuān)家的審核，其系統構架、安全特性、軟硬件、通信、測試驗證過(guò)程及系統應用等多個(gè)方面都得到了確認。
在通過(guò)了嚴苛的專(zhuān)家審核后，張智慧長(cháng)舒了一口氣——和睦系統安全性經(jīng)得住考驗！除此之外，和睦系統還通過(guò)了中國核能行業(yè)協(xié)會(huì )的通用平臺鑒定，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/制造許可證。
2010年，和睦系統獲得民用核安全電氣設備設計/制造許可證；除此之外，和睦系統還通過(guò)了中國核能行業(yè)協(xié)會(huì )的通用平臺鑒定，權威認證機構ISTec第三方獨立V&V認證等。
實(shí)現我國核電由大到強的蛻變和升華
和睦系統創(chuàng )造的“第一”，不僅停留在技術(shù)層面，更得到了市場(chǎng)的認可。
2013年9月，廣利核獲得了陽(yáng)江核電站5、6號機組全場(chǎng)DCS供貨合同，這標志著(zhù)我國首個(gè)自主通用核級DCS平臺正式進(jìn)入百萬(wàn)級壓水堆核電站工程應用階段，這也是和睦系統首次應用于百萬(wàn)級核電站工程?！昂穗姌I(yè)主能放心將這么大的工程交給我們，這是對我們技術(shù)和產(chǎn)品的最大肯定?！睆堉腔壅f(shuō)。
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(kāi)招標方式進(jìn)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(gè)聯(lián)隊。2016年3月，廣利核成功中標。這是我國自主核電儀控廠(chǎng)商首次在公開(kāi)招標項目中，與國外儀控巨頭同臺競技并取得勝利。
廣利核總經(jīng)理江國進(jìn)介紹，與國外同類(lèi)產(chǎn)品相比，和睦系統在技術(shù)水平一致的情況下，可以為每臺核電機組節省約3億元人民幣的工程造價(jià)，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(zhù)，未來(lái)15年我國還要新增近100臺核電機組。按每臺節省3億元測算，和睦系統的應用將為我國核電發(fā)展節省約300億元的投資。
和睦系統也是“走出去”戰略的重要組成部分。為實(shí)現核電“走出去”戰略及滿(mǎn)足自身發(fā)展需要，2013年4月25日，中國國家能源局主持召開(kāi)了自主創(chuàng )新三代核電技術(shù)合作協(xié)調會(huì )，中廣核和中核同意在前期兩集團分別研發(fā)的ACPR1000+和ACP1000的基礎上，聯(lián)合開(kāi)發(fā)“華龍一號”。為此，兩集團簽署《關(guān)于自主三代百萬(wàn)千瓦核電技術(shù)“華龍一號”技術(shù)融合的協(xié)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”國內示范項目已經(jīng)開(kāi)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(xié)議。根據協(xié)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(shù)，并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(lái)的效益，相當于出口200架中型飛機，將有效帶動(dòng)我國5400多家設計、設備制造、建安等高端裝備制造企業(yè)和高新技術(shù)企業(yè)共同走出去，助力中國邁入制造強國行列?！?中廣核董事長(cháng)賀禹稱(chēng)，防城港核電二期工程的開(kāi)工，將使其成為我國核電技術(shù)開(kāi)拓國際核電市場(chǎng)的橋頭堡，為接下來(lái)以自主技術(shù)帶動(dòng)裝備制造等產(chǎn)業(yè)大規模走出去奠定關(guān)鍵基礎。
“華龍一號落地英國是中國自主三代核電技術(shù)首次在西方發(fā)達國家落地，實(shí)現了我國核電由大到強的蛻變和升華?！袊鴦?chuàng )造’在國際舞臺上有了新名片?！辟R禹說(shuō)。