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亲历中国引进第三代核电技术始末(四):核电设备制造屡创奇迹

北极星电力网新闻中心  来源:中国经济周刊 作者:李凤桃    2014/5/6 10:17:19  我要投稿  
所属频道: 核电   关键词: 三代核电 AP1000 核电设备

北极星核电网讯:口述:原核工业部常务副部长、现任国家核电技术公司专家委员会主任陈肇博

三代核电自主化过程中,我国制造业屡创奇迹

AP1000的自主化还留下一个“尾巴”,那就是数字化仪控技术。在AP1000的技术转让中,数字化仪控技术不在转让之列,西屋公司的理由是该技术产权不在西屋公司。实际上,西屋公司早先自己开发了数字化仪控技术,但后来将这一技术卖给了ABB公司。我们也曾要求ABB公司转让这项技术,但他们不同意。不仅是美国公司,当时欧洲公司的数字化仪控技术也不转让。这就逼着中国自己开发这项技术。

与马丁公司合作开发数字化仪控

 

2013年6月10日,中国核自仪公司与美国马丁公司在美国华盛顿签署协议,联合开发新一代核反应堆安全级数字化仪控系统。

世界上大部分核电站的自动保护和控制系统都是老一代“模拟式”的,因为大部分核电站是上个世纪七八十年代建设的,那个时候数字技术刚开始发展。但本世纪以来,数字化仪控技术发展很快,许多大型的石化企业、冶金企业和燃煤电站都采用了数字化仪控。国外只有少数较新的核电站,如法国的N4核电站采用了数字化仪控系统,也有个别二代核电站把模拟式仪控改造为数字化仪控。所有三代核电站都采用了数字化仪控。这是一项高端技术,当年法国N4核电站采用数字化仪控遇到很大困难,为此,核电站还拖延了两年工期。

在中国,当时只有田湾核电站使用了西门子公司提供的数字化仪控系统。在田湾核电站的调试和运营中,我们感到数字化仪控技术对核电站的确非常有用,使操作简化、准确,防止了假信号和减少了误操作,提高了机组负荷因子和安全性。

如果中国不能实现仪控技术的自主化,那么未来只能购买美国或欧洲的仪控系统,这对即将要建设一大批核电站的中国来讲,将付出很高的代价。当时,我们在与欧美公司接触时,他们对仪控系统要价已非常高,两个机组仪控系统的价格高达两三亿美元。其实,这套系统的硬件,包括各种测试仪表、压力计、温度计、各种控制柜、计算机等都很便宜的,总价值就几千万美元,但真正值钱的就是软件。因为数字化仪控系统的软件开发投入较大,拥有很多的专利,所以一旦向中国转让了技术,他们就不再可能靠卖数字化仪控而获取高额利润了。

正在我们为难的时候,出现一个机遇。美国的军工制造企业——洛克希德˙马丁公司(下称“马丁公司”)希望利用他们掌握的FPGA技术进入核电领域,在数字化仪控方面参与国际竞争。但他们没有搞过民用核电站的仪控,尚没有美国核安全部门(NRC)发给的许可证。他们需要找到一个具体的项目来设计出用于核电的仪控系统,并取得NRC的许可证。当时中国的核电发展势头很好,他们就到中国寻找合作机会。马丁公司选择了与国家核电下属的国核自仪公司进行合作。

在国家核电成立之初,我们就成立了一家公司,叫国核自仪系统工程公司(下称“国核自仪”),其主要任务就是开发核电站的数字化仪控。这是国家核电和上海自动化仪表公司合资成立的公司,该公司主要负责数字化仪控系统的软件开发、系统集成、现场安装、调试、售后服务等工作,而数字化仪表等设备硬件将在上海自动化仪表公司的工厂进行生产。

国核自仪的总经理是原田湾核电站的副总工程师,姓邱。之前,我在江苏核电公司任董事长时将他从上海核工程研究设计院聘请到田湾核电站,他参与了江苏核电公司引入俄罗斯技术的谈判。俄方推荐采用德国先进的数字化仪控系统,他作为田湾核电站仪控负责人,从与西门子公司谈判开始,参加了这套国内核电站第一次采用的数字化仪控系统设计、制造、安装、调试直到投入运行的全过程。他精通业务,工作勤奋,外语好,得到俄方领导和西门子公司的尊重和表扬,他的团队曾用详实的数据驳回了西门子公司索赔1800万欧元的无理要求,捍卫了我方利益。田湾工程完工后他回到上海核工程研究设计院。国家核电成立之后,将他从上海核工程研究设计院抽调出来组建国核自仪。

经过几年的艰苦创业,目前国核自仪已有员工300多人,与马丁公司的合作顺利进行。目前有20人在美国马丁公司的核电仪控基地与美方人员一起进行科研开发。现已建成核岛保护系统的平台(NuPAC),预计今年10月份完成独立验证与确认,可望于明年通过美国核安全监管部门(NRC)的通用性审评和批准。核电站控制平台(NuCON)已实现其基本功能,正进行平台软件的测试和修改工作,并已与两家燃煤电厂签订合同,提供实验性数字化仪控设备,并已发货。CAP1400数字化仪控工程样机预计于2015年内建成。

总之,数字化仪控这个难点正在逐步攻克,具有自主知识产权的CAP1400将包含具有自主知识产权的数字化仪控。根据与马丁公司签订的合同,双方对NuPAC都具有完全知识产权。至于NuCON平台,则完全由中方开发,拥有自主知识产权。

马丁公司对FPGA(可编程控制器)掌握得很好,它的特点是将部分软件固化到硬件中,防止黑客攻击。这比AP1000采用的技术更先进。

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