創(chuàng)新的價(jià)值:“一塊顯示屏,就能換一輛寶馬”
來源: 發(fā)布時(shí)間:
(以下內(nèi)容來自8月23日《中國青年報(bào)》)
11年前,高超25歲。
這一年,全世界正在運(yùn)行的核電機(jī)組共有442臺(tái)。2007年出臺(tái)的《核電中長期發(fā)展規(guī)劃》,將2005年列為這一規(guī)劃的元年。這一年,在一間不大的辦公室里,中國廣核集團(tuán)下屬北京廣利核系統(tǒng)工程有限公司(下稱“廣利核”)與日本三菱電機(jī)聯(lián)隊(duì)簽約合作建設(shè)紅沿河核電站1號機(jī)組。如果把核電站比作一個(gè)人的話,數(shù)字化儀控系統(tǒng)(DCS)就是核電站的“神經(jīng)中樞”,控制著核電站上萬個(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(jī)負(fù)責(zé)核電站的核級DCS,廣利核則負(fù)責(zé)較為基礎(chǔ)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(tuán)隊(duì)。11年后,廣利核收到國際原子能機(jī)構(gòu)(IAEA)簽發(fā)的獨(dú)立工程審評(IERICS)報(bào)告,我國具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核級DCS通用平臺(tái)——“和睦系統(tǒng)”順利完成IAEA審評。這意味著,高超和參與研發(fā)的上百位開發(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)入國際市場的門票。
被逼出來的自主創(chuàng)新
“實(shí)現(xiàn)中國核電儀控設(shè)備自主化是我們幾代核電儀控人的夢想,在你們這群年輕人身上我看到了實(shí)現(xiàn)這個(gè)夢想的希望,如果你們不能研制自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的中國核電儀控設(shè)備,那我們就只能一直受制于國外廠家了?!焙穗妰x控行業(yè)一位老專家在早期評審和睦系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案時(shí)說過的這句話,高超記了10年。
在中國沒有掌握核級DCS技術(shù)的時(shí)候,國內(nèi)DCS廠商不僅無法獨(dú)立承擔(dān)核電站的整個(gè)DCS項(xiàng)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(tǒng)的重要性,核級DCS設(shè)備只占到整個(gè)DCS系統(tǒng)設(shè)備總數(shù)約三分之一,其價(jià)值卻占到總項(xiàng)目設(shè)備價(jià)值的三分之二,負(fù)責(zé)非核級DCS設(shè)備供貨的中國廠商“干的多反而拿的少”。
引進(jìn)國外的核級DCS有眾多無奈——一個(gè)斷路器要1萬歐元左右,一套系統(tǒng)幾十個(gè)斷路器,總價(jià)就要幾十萬歐元。不僅如此,從國外進(jìn)口機(jī)柜運(yùn)輸距離遠(yuǎn)、交付周期長,且技術(shù)引進(jìn)后只能在國內(nèi)使用。更重要的是,核電安全事關(guān)重大,引用國外的設(shè)備存在信息安全問題。但當(dāng)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力。
在這種情況下,2007年,中廣核啟動(dòng)“和睦系統(tǒng)”的研發(fā)工作。同年,該科研項(xiàng)目被列入國家863計(jì)劃,成為國家重點(diǎn)推動(dòng)的自主創(chuàng)新項(xiàng)目。
“這一塊顯示屏,就能換一輛寶馬?!?/strong>
核電站的運(yùn)行好比在高速公路上開車,一旦出發(fā),就不能隨便停,也不能輕易出錯(cuò)。非核級DCS就相當(dāng)于控制車輛油門及變速箱的系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)車輛的起步及高速穩(wěn)定運(yùn)行。核級DCS則負(fù)責(zé)控制車輛的制動(dòng),實(shí)現(xiàn)車輛遇到緊急情況時(shí)對人員及車輛的安全保護(hù)。
非安全級DCS主要用于日常發(fā)電等,核級DCS則保障核反應(yīng)堆的安全停堆,也就是說在異常工況該停堆時(shí),必須確保核電站能夠準(zhǔn)確、及時(shí)地停堆,不允許發(fā)生控制棒無法掉落的情況。也就是說,核級DCS是核電站安全屏障中最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)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)核電大國的夢想。
作為核反應(yīng)堆“剎車系統(tǒng)”的控制平臺(tái),和睦系統(tǒng)構(gòu)成的反應(yīng)堆保護(hù)系統(tǒng)的拒動(dòng)率為10的負(fù)7次方,即1000萬次允許有一次拒動(dòng)。同時(shí),為了電站的正常、穩(wěn)定運(yùn)行,又必須防止誤動(dòng),這個(gè)指標(biāo)叫做誤動(dòng)率,和睦系統(tǒng)做到了50年才允許誤動(dòng)一次,誤動(dòng)的結(jié)果也是偏向安全的。和睦系統(tǒng)在應(yīng)用到現(xiàn)場去之前,需要經(jīng)過嚴(yán)格的設(shè)備鑒定,這其中包括環(huán)境、電磁、抗震等試驗(yàn)。研發(fā)人員模擬了相當(dāng)于8級地震的條件,和睦系統(tǒng)要帶電經(jīng)受住8級地震考驗(yàn)不出問題才算過關(guān)。
高超說,這就是核級DCS的價(jià)值要遠(yuǎn)高于非核級DCS的原因。他指著車間內(nèi)國產(chǎn)安全級機(jī)柜上的一塊顯示屏說:“這一塊顯示屏,就能換一輛寶馬?!备唠y度的技術(shù)突破來自團(tuán)隊(duì)的攻堅(jiān)克難。這其中辛苦自然不必多說,但在參與者的心中,這卻不失為一段純粹而快樂的時(shí)光。
“研發(fā)任務(wù)緊急的時(shí)候,我們會(huì)到附近山區(qū)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,沒有外界其他事務(wù)的打擾,從早上醒來一睜開眼,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(tǒng)軟件開發(fā)負(fù)責(zé)人張智慧眼里閃著興奮的光芒。
2010年10月,中廣核成功發(fā)布了核級DCS產(chǎn)品“和睦系統(tǒng)”。2011年至2015年,依托國家科技重大專項(xiàng)“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(tǒng)”實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品化和工程應(yīng)用目標(biāo),并通過了國際原子能機(jī)構(gòu)(IAEA)近10個(gè)月的審評。經(jīng)過來自美國、法國、德國、俄羅斯等7個(gè)國家、多名核電儀控領(lǐng)域權(quán)威專家的審核,其系統(tǒng)構(gòu)架、安全特性、軟硬件、通信、測試驗(yàn)證過程及系統(tǒng)應(yīng)用等多個(gè)方面都得到了確認(rèn)。
在通過了嚴(yán)苛的專家審核后,張智慧長舒了一口氣——和睦系統(tǒng)安全性經(jīng)得住考驗(yàn)!除此之外,和睦系統(tǒng)還通過了中國核能行業(yè)協(xié)會(huì)的通用平臺(tái)鑒定,權(quán)威認(rèn)證機(jī)構(gòu)ISTec第三方獨(dú)立V&V認(rèn)證等;2010年,中廣核獲得民用核安全電氣設(shè)備設(shè)計(jì)/制造許可證。
2010年,和睦系統(tǒng)獲得民用核安全電氣設(shè)備設(shè)計(jì)/制造許可證;除此之外,和睦系統(tǒng)還通過了中國核能行業(yè)協(xié)會(huì)的通用平臺(tái)鑒定,權(quán)威認(rèn)證機(jī)構(gòu)ISTec第三方獨(dú)立V&V認(rèn)證等。
實(shí)現(xiàn)我國核電由大到強(qiáng)的蛻變和升華
和睦系統(tǒng)創(chuàng)造的“第一”,不僅停留在技術(shù)層面,更得到了市場的認(rèn)可。
2013年9月,廣利核獲得了陽江核電站5、6號機(jī)組全場DCS供貨合同,這標(biāo)志著我國首個(gè)自主通用核級DCS平臺(tái)正式進(jìn)入百萬級壓水堆核電站工程應(yīng)用階段,這也是和睦系統(tǒng)首次應(yīng)用于百萬級核電站工程?!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。
田灣核電站5、6號機(jī)組是我國二代加堆型的收官之作,它的DCS設(shè)備采購采用國際公開招標(biāo)方式進(jìn)行。參與競標(biāo)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(duì)。2016年3月,廣利核成功中標(biāo)。這是我國自主核電儀控廠商首次在公開招標(biāo)項(xiàng)目中,與國外儀控巨頭同臺(tái)競技并取得勝利。
廣利核總經(jīng)理江國進(jìn)介紹,與國外同類產(chǎn)品相比,和睦系統(tǒng)在技術(shù)水平一致的情況下,可以為每臺(tái)核電機(jī)組節(jié)省約3億元人民幣的工程造價(jià),按照我國政府承諾的節(jié)能減排目標(biāo),到2030年我國核電裝機(jī)要達(dá)到1.5億千瓦左右才能有效支撐,這意味著,未來15年我國還要新增近100臺(tái)核電機(jī)組。按每臺(tái)節(jié)省3億元測算,和睦系統(tǒng)的應(yīng)用將為我國核電發(fā)展節(jié)省約300億元的投資。
和睦系統(tǒng)也是“走出去”戰(zhàn)略的重要組成部分。為實(shí)現(xiàn)核電“走出去”戰(zhàn)略及滿足自身發(fā)展需要,2013年4月25日,中國國家能源局主持召開了自主創(chuàng)新三代核電技術(shù)合作協(xié)調(diào)會(huì),中廣核和中核同意在前期兩集團(tuán)分別研發(fā)的ACPR1000+和ACP1000的基礎(chǔ)上,聯(lián)合開發(fā)“華龍一號”。為此,兩集團(tuán)簽署《關(guān)于自主三代百萬千瓦核電技術(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(jī)組和中核福清5、6號機(jī)組建設(shè)“華龍一號”國內(nèi)示范項(xiàng)目已經(jīng)開工。
今年10月,中廣核與法國EDF簽訂了英國新建核電項(xiàng)目的投資協(xié)議。根據(jù)協(xié)議,中廣核將主導(dǎo)建設(shè)的英國新建核電布拉德韋爾B項(xiàng)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’核電站帶來的效益,相當(dāng)于出口200架中型飛機(jī),將有效帶動(dòng)我國5400多家設(shè)計(jì)、設(shè)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(qiáng)國行列?!?中廣核董事長賀禹稱,防城港核電二期工程的開工,將使其成為我國核電技術(shù)開拓國際核電市場的橋頭堡,為接下來以自主技術(shù)帶動(dòng)裝備制造等產(chǎn)業(yè)大規(guī)模走出去奠定關(guān)鍵基礎(chǔ)。
“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(dá)國家落地,實(shí)現(xiàn)了我國核電由大到強(qiáng)的蛻變和升華?!袊鴦?chuàng)造’在國際舞臺(tái)上有了新名片?!辟R禹說。