2015年12月3日,成都,中國核動力研究設計(jì)院(下稱“中國核動力院(yuàn)”)。一個鮮為人知卻能震驚(jīng)世界的研究成(chéng)果已經在這裏產生。
“核(hé)電能不能‘走出去’,最關鍵的(de),一個是軟件(jiàn),一個是燃料,一個是關鍵設備。我們研發的(de)CF係列燃料組件已經拿到了,以蒸汽(qì)發生器為(wéi)代表的關鍵設備也已經國產化了。”中國核動(dòng)力院院長羅琦(qí)在該院待客廳裏接受《第一財經(jīng)日報》記者采訪時說。
現在,核(hé)電站最核心的技術——軟(ruǎn)件——中國也同樣完全(quán)掌握,並躋身世界第一陣營。“華龍(lóng)一號現在出(chū)口沒有被約束的對象。”羅琦說,這相當於華龍一號有了自己的“魂”。
這(zhè)個“魂”,指的是由諸多核電設計與分(fèn)析軟件組成的軟件包NESTOR。NESTOR軟件包由代表著整(zhěng)個中國核工(gōng)業實力的中核集團統一(yī)負責,由中(zhōng)國核動力院牽頭,中(zhōng)國核電工程有限公司、中核武漢核電運行技術有(yǒu)限(xiàn)公司等單位參(cān)與共同完成的。
“軟件是核心(xīn)技術,是參與海(hǎi)外競爭的(de)核心焦點。”羅琦說,“隻有掌(zhǎng)握了核電站的設計和分(fèn)析軟件,你才能真正掌握這個項目的技術,不(bú)然就僅(jǐn)僅是組(zǔ)裝和翻版。”
“一流的生產裝備為什麽造不出一流的設(shè)備?”
中國核動力院副院長吳琳回顧道:“核動力院(yuàn)1965年正式建院……是中國唯一集核反(fǎn)應(yīng)堆工程研究、設計、試驗(yàn)、運行和小批量生產為一體的大型綜合性科研基地。盡管中國已經(jīng)有(yǒu)了30多年的核電建(jiàn)設曆(lì)史(shǐ),目前在運行和在建的(de)核電機組分別高達(dá)20多台,“中國成為名符其實的核電大國,但還不是核電強國經過這麽多年的核電建設,拉動了國內設備製(zhì)造、建設到運行(háng)一整套產業。目前,我國的裝備產(chǎn)業‘十一五(wǔ)’、‘十二五’投入巨資,打造了現在的比較完(wán)整的裝備規模、水平。但設備質量和國外有(yǒu)差距,一流的生產裝備為什麽造不出一流的設備?”吳琳(lín)自問自答,“原因就是缺乏技術,軟的東西。”
中國核動力院提(tí)供的資料顯示,在中國大陸(lù)正在運行的20多台核(hé)電機組中(zhōng),除了自(zì)主設計秦山(shān)二期外,它們從最初的工程設計和分析到如今的商運(yùn)發電,使用(yòng)的都是來自以法國為首的國際核電列強的軟件。
軟件技術在核電工(gōng)程研(yán)究(jiū)、設計、建設和運(yùn)行過程中起著至關重要(yào)的作用。但目前(qián)先進的核心、先進關鍵領域的反應堆(duī)設計(jì)研(yán)發軟件被美、法、日等國(guó)家壟(lǒng)斷。國內技術引進不僅代(dài)價高昂(áng),而(ér)且使用受限。
羅琦說,擁有世界一流核電(diàn)軟件的國家僅向引進國兜售(shòu)使用權,包括中國在內的國(guó)家(jiā)在引進這(zhè)些軟件時隻能用(yòng)來“測(cè)算(suàn)特定的對象”。羅琦舉例,如果購(gòu)買的是一個針對裝機容(róng)量為百萬千瓦核電(diàn)機組的軟件包,那麽該軟件包就不能在超過或者小於百(bǎi)萬千瓦核(hé)電機(jī)組的身上(shàng)使用。
中國(guó)能不能從美(měi)國買到核(hé)電軟件?
“基本上買不到。”羅琦說,“要買就連核電站一(yī)起買。”羅琦介紹,一個國家要想買到美國核電軟件,首先就得先買其產(chǎn)品——核電機組——最後才能買到軟件。
引進一個核電(diàn)軟件包需要多少錢?
根據中國核動力院(yuàn)提供的資料顯示,中國在上世紀八九十年代從法國引進的(de)一個軟件包,其價格就高達幾千萬元人民幣。“而且賣軟(ruǎn)件(jiàn)給你是有期限的,超(chāo)過期限就(jiù)重新買(mǎi)。買一年是一年的價。”羅琦說。
賣方(fāng)對(duì)核電軟件的使用人數也設有限製。“比如,有的軟件僅供10人使(shǐ)用,如果還有10人想使用,那對不起,它係統不會讓你進入。如果再想多讓(ràng)10人使用,那麽就(jiù)得再買一個,再多花一倍的錢。”羅琦說(shuō),這樣的“投入是無底洞”的。
為(wéi)了改(gǎi)變這種現狀,中國核動力院從2010年開始成立了專(zhuān)門的 “核電設計與(yǔ)分析(xī)軟件研發”項目部。“作為一個研究設計單位,經過調研,軟件自主化是我國的短板。”吳琳說,“(中國核電)強國的目標是,要有自己(jǐ)的技術(shù)。”
漫長(zhǎng)的軟件技術國(guó)產化
國外在核電站所需要的核心軟件技術方麵發展得較早(zǎo)。以核反應堆堆芯計算分析軟件方麵為例,國際上早在上世紀五六十年(nián)代就逐步開始了對核反應堆堆芯計算分析軟件的開發,後續出現了(le)不少著名的軟件技術(shù)產品,如以西屋公(gōng)司為代表,美國在上世紀80-90年代發展了核電站反應堆堆芯核設計程序係統APA,而法國則是以INCORE、SCIENCE為代表的堆芯計算軟件包。
而在中國(guó),上世紀七(qī)、八十年代,中國核動力院就著手開展了壓水堆核電設計技術的研究,自主研發出(chū)堆(duī)芯設計軟件,在上海核熱電站、秦山二(èr)期核電廠演練設計等項目中得到應用。1988年,中國核動力院在(zài)秦山第二核電廠項目中中(zhōng)標,依靠核動力院自開發(fā)的設計軟件包NDFMPS完(wán)成了該項目的工(gōng)程設計等。
中國(guó)核動力院(yuàn)提供的資料顯示,三十年來,該院“在漫長(zhǎng)的(de)軟件技術研發道路上,培養了一大批既精(jīng)通工程科研技術,又熟悉軟件技術開發的(de)人才,同(tóng)時也積累了一大批軟件技術財富”。
目前,NESTOR軟件包在(zài)研的軟件(包括已(yǐ)經研製完畢的軟件)近百(bǎi)餘個,其中,核動力院獨立承擔的軟件超過90個,其餘軟件(jiàn)由中國核電工程有限公司、中(zhōng)核武漢核電運行技術(shù)有限公司分別負責研(yán)發,目前研發已完成軟件68個。該(gāi)軟件包已成功應用於以華龍一號為代表的自主化三代電(diàn)廠福(fú)清5、6號的反應堆工程設計工作(zuò)中,該軟件包計算精(jīng)度達到國際先進水平,工(gōng)程適用性強。與此同時,部分軟件(jiàn)已應用於包括方家山、福清、昌江、田灣等在役電廠(chǎng)的(de)技術(shù)服務,未來還將在新一代的反(fǎn)應堆工程設計工作(zuò)發揮核心作(zuò)用。
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