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    2018年7月12日，我國首臺采用全自主數字化儀控系統的核電機組——陽江核電站5號機組具備商業運行條件，成為核電自主技術和自主裝備相結合的工程典范。

    陽江核電站6臺機組

    大國重器必須掌握在自己手里
 
    數字化儀控系統（DCS）是核電站的“神經中樞”，控制著核電站260多個系統、近萬個設備的運行，對于保證核電站安全、穩定運行發揮著重要作用。它包括負責電站正常運行監視和控制的非核級DCS和完成反應堆安全停堆和事故緩解功能的核級DCS兩個部分。尤其是后者，由于質量標準嚴、研發投入大、鑒定要求高，長期以來只有少數發達國家掌握該技術。
 
    DCS是隨著計算機、通訊和網絡技術的快速發展，在其它工業領域實現成熟應用后，被逐步引入到我國核電領域的。我國首個全面采用DCS的核電項目是于1999年開工建設的田灣核電站1號機組，其DCS設備全部自國外進口。DCS，尤其是核級DCS，其核心技術就像是矗立在國人面前的一座大山，高不可攀。核電站的“神經中樞”一直依賴進口，核電業主難以掌握商務談判的主動權，項目工期不可控，運維成本居高不下，無法擺脫受制于人的局面。指望國外廠商的技術轉讓不現實，核心技術只能自主掌握，才能打破制約我國核電發展的這一瓶頸，擺脫受制于人的局面。
 
    習近平總書記指出：“重大科技創新成果是國之重器、國之利器，必須牢牢掌握在自己手上，必須依靠自力更生、自主創新。”核電DCS這一關鍵技術和設備必須靠自己研發，將核心技術和成果掌握在自己手里。
 
    2005年，為了實現核電DCS的自主化、國產化，中國廣核集團成立了專門從事核電DCS研制的企業——北京廣利核系統工程有限公司（以下簡稱“廣利核”）。從2007年至2015年，通過14臺CPR1000核電機組的項目實施，實現了非核級DCS的自主化、國產化。2010年10月，在國家科技部、國家能源局、國家核安全局等相關部門的大力支持下，廣利核成功研制出我國首個具有完全自主知識產權的核級DCS平臺——“和睦系統”，打破了國外在這一領域的壟斷，實現了核電站“神經中樞”中國造，使我國成為全球少數幾個掌握核級DCS技術的國家，擋在核電儀控人前面的最后一座山峰被攻克。

    陽江核電站5號機組核級DCS

    堅持創新驅動 勇走自主之路
 
    作為核電站的關鍵成套裝備，核級DCS的核心技術國外不可能轉讓，必須進行原始創新。廣利核研發團隊從最早的十多個人起步，一點點翻譯，一點點消化國際多個權威組織的標準，通過對國內外不同標準的分析梳理，總結出最高設計標準和要求用在“和睦系統”研發上，得到國際原子能機構專家的認可，并作為良好實踐進行推廣。
 
    通過承擔國家863計劃和科技重大專項中多個重要課題的研究，以及國家能源核電站數字化儀控系統研發中心的建設，廣利核掌握了核級DCS研發的十大關鍵技術，并且攻克了平臺產品化和投入工程應用遇到的多項技術難題，獲得了100多項專利和軟件著作權。在研發過程中，團隊還與國家相關主管部門通力配合，根據自主研發中取得的一系列成果，逐步將國家及行業標準補充、完善，先后主持和參與編寫國家及行業標準20個，為行業技術水平的提升做出了積極貢獻。
 
    自主核級DCS平臺“和睦系統”是一個通用的平臺，不僅能夠廣泛應用于二代和二代改進型核電站，華龍一號、EPR等三代核電站和高溫氣冷堆示范工程，而且能夠應用于船舶、高鐵、航空等其它有高可靠性控制要求的工業領域。
 
    “和睦系統”技術先進，采用了全生命周期的可靠性設計，其質量控制、產品設計和制造嚴格遵循核安全法規及行業技術標準，接受國家核監管部門的全過程監督。2015年11月28日，中國核能行業協會組織來自國內核電和自動化領域的多位專家，對“和睦系統”進行了平臺鑒定，認為其技術成果屬國內領先，達到國際先進水平，部分技術指標優于國外同類產品。
 
    最為重要的是，“和睦系統”采用了自主設計的操作系統和通信網絡，近100萬行軟件代碼全部自主編寫，并且設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絡安全提供了進一步保障。這些都是國外同類產品無法媲美的。
 
    通過工程應用推動產業發展
 
    “和睦系統”誕生后，不僅成功應用到了大亞灣、秦山、嶺澳等核電站的堆芯冷卻監視系統改造等項目中，而且應用到陽江核電5、6號，紅沿河核電5、6號，華龍一號示范工程防城港核電3、4號，田灣核電5、6號機組，以及石島灣核電站高溫氣冷堆示范工程這9個新建核電項目中，實現了多種核電堆型的覆蓋。它的研制和應用，不僅打破了國外對這一裝備的長期壟斷，實現了我國核電站DCS的全面國產化和自主化，帶動了行業整體技術水平的提升，而且保證了核電項目建設的工期和質量，有力支持了我國的核電發展。僅通過上述9個新建核電項目的應用，“和睦系統”就已為我國核電項目建設節省直接投資近30億元人民幣。
 
    DCS歷來是核電工程建設的關鍵路徑，項目工期很難控制，一臺百萬千瓦級核電機組如果晚發電一天，損失嚴重。廣利核承擔的核電DCS項目從未發生過工期延誤事件，并且已具備為我國核電站提供全生命周期運維保障服務的能力。“和睦系統”實現應用之后，通過工期保證和運維保障為核電業主帶來的間接經濟效益亦非常可觀。
 
    目前，基于“和睦系統”的石島灣核電站高溫氣冷堆示范工程，陽江核電站5、6號機組核級DCS設備已分別于2016和2017年按期出廠，其余機組的核級DCS工程應用項目正在全力推進。陽江核電站5號機組已于2018年5月23日成功并網，7月12日投入商運。

    此外，“和睦系統”已獲得由中國船級社頒發的船用產品試驗證書，證明可用于海上小堆及大船項目。未來，“和睦系統”將瞄準更多國內核電項目和其它有高可靠控制要求的應用領域，如航空航天、高鐵、軍工等，用自主的力量撐起產業發展和振興的夢想。

     廣利核自主三代核電主控室

    中國智造踐行“一帶一路”倡議
 
    “和睦系統”自研發開始就遵循各國相關的標準及導則，并且先后邀請了德國TUV、ISTec等國際權威工業認證機構對其進行功能安全認證與獨立第三方驗證與確認。2016年7月，“和睦系統”通過國際原子能機構（IAEA）獨立工程審評，拿到了進入國際市場的“入場券”。這些認證或評估活動的通過，為“和睦系統”進軍國際市場拿到了通行證。特別是IAEA的獨立工程審評，對于“和睦系統”加速通過其他國家核電監管機構的準入審查、參與國際核電項目競標，具有重要意義。
 
    除海外相關資質的取得，廣利核積極踐行“一帶一路”倡議，加快了國際合作和市場拓展的步伐，已與多家國際知名企業簽署核電DCS合作協議或意向書，并基于“和睦系統”完成了阿爾及利亞某研究堆核級儀控的改造，目前設備已成功上電運行。
 
    2015年10月21日，在國家主席習近平和時任英國首相卡梅倫的見證下，中廣核與法國電力集團在倫敦簽訂了英國核電項目投資協議，中國自主三代核電技術華龍一號落地英國。中廣核通過華龍一號國內示范工程——防城港3、4號機組核電項目的實施，打造了中國核電行業自主技術和自主儀控裝備結合的典范，并以此為參考項目，配合英國核能監管辦公室和環境署開展英國通用設計審查，目標是將“和睦系統”應用到英國核電項目。
 
    DCS的總承包能力和工程進度控制能力是國內外所有核電工程競標必須考慮的核心因素。“和睦系統”首臺套設備在實際應用中無工期延誤的良好業績，也是廣利核“走出去”的又一個信心所在。接下來，“和睦系統”將圍繞華龍一號技術目標出口國和“一帶一路”沿線國家，重點進行市場拓展，爭取實現我國核電自主技術和裝備共同“走出去”的目標。
 
    自主之路，行來艱辛卻利在長遠。只有掌握關鍵技術、具備核心競爭力，才能更好地推動國內核電技術向前發展。改革開放40年，中國核電行業已經完成從學生到有競爭力的同行的角色轉變。而今，曾經只能埋頭苦學的我們已經具備抬頭遠眺的實力，中國核電技術和裝備正通過國內規模化項目的建設與實踐不斷積淀起“走出去”的自信。

    （作者：車金 北京廣利核系統工程有限公司）