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　　核電站全數(shù)字化儀控系統(tǒng)(以下簡稱：DCS系統(tǒng))被稱為核電站的“神經(jīng)中樞”，對于保證核電站安全、可靠、穩(wěn)定運行發(fā)揮著重要作用。其中，核安全級DCS(以下簡稱：核級DCS)的主要作用是完成事故工況下反應堆安全停堆和專設安全設施的控制。由于技術復雜、要求苛刻，目前我國在運核電機組的核級DCS均由國外供貨商提供。而這一現(xiàn)狀將隨著我國自主知識產(chǎn)權核級DCS——FirmSys的工程應用而成為歷史。

　　日前，中國廣核集團旗下北京廣利核系統(tǒng)工程有限公司(以下簡稱：廣利核)簽署了陽江核電站5、6號機組全廠DCS供貨合同，即將為該項目提供包括核級DCS在內(nèi)的一體化核電儀控解決方案，這標志著我國自主研發(fā)的核級DCS——FirmSys正式進入工程應用階段，意味著中廣核將成為繼美國西屋、法國阿海琺、日本三菱電機等公司之后全球第5家、國內(nèi)首家掌握自主知識產(chǎn)權核級DCS的企業(yè)。

　　核級DCS生產(chǎn)線

　　正在測試中的核級DCS-FirmSys平臺

　　問：對本次國產(chǎn)核級DCS在百萬千瓦級陽江5、6號機組應用作何評價？

　　江國進：陽江5、6號機組采用具有自主知識產(chǎn)權的核級DCS替代國外進口設備，意義非凡。

　　首先，核電與航天一樣是國家的戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)，核級DCS涉及到核電站安全，它的自主研發(fā)是央企的責任，也是一種政治和戰(zhàn)略使命。核級DCS在陽江核電5、6號機組實現(xiàn)應用，將從技術上和工程上證明我國在這一領域的競爭力，打破了西方國家對我國發(fā)展核電的核級DCS技術封鎖，規(guī)避潛在隱患。

　　其次，DCS是核電工程中的關鍵技術，DCS項目延誤將導致整個項目工期的延誤，給核電站帶來巨大的經(jīng)濟損失。實踐證明，由于中廣核工程公司與設計公司的工程管控得力，加上有廣利核自主化DCS在工程方面的支撐，中廣核有力地保障了CPR1000核電工程的項目工期。從陽江核電5、6號機組開始，因為全廠DCS的設備供應和技術責任將由我們自己主導，中廣核的核電項目工程實施將更加主動。

　　最后，從核電站建設的經(jīng)濟性考慮，DCS的自主化對于我們國家核電的規(guī)模化建設將起到非常積極的作用。在DCS項目的國際招標中，西方國家的價格遠高于自主化設備，使用國產(chǎn)FirmSys平臺產(chǎn)品將大幅削減DCS項目的工程實際費用，而且可同時帶動核電DCS設計、設備制造、產(chǎn)品鑒定、施工調(diào)試等產(chǎn)業(yè)鏈上下游的產(chǎn)業(yè)發(fā)展和技術升級，創(chuàng)造間接經(jīng)濟效益。

　　問：核級DCS的作用是什么？

　　江國進：核電站DCS控制著核電站兩百多個系統(tǒng)、近萬個設備，控制著整個核電站的運行和各類工況處理過程，它分為非核級DCS和核級DCS兩個部分，非核級DCS部分主要完成機組在運行狀態(tài)下自動控制和監(jiān)控操作，核級DCS主要完成核電站反應堆安全停堆和事故緩解功能。

　　核級DCS的功能是對核反應堆進行保護和控制，在核電站運行過程中，它實時地監(jiān)控各個參數(shù)，自動判斷運行狀態(tài)，一旦反應堆出現(xiàn)異常工況，必須要在最短的時間內(nèi)實現(xiàn)安全停堆，并控制余熱的排出，避免對外部環(huán)境造成影響。

　　問：核級DCS研發(fā)最大的技術難點在哪？

　　江國進：核級DCS一方面要保證反應堆安全停堆，需要停堆的時候一定不能出現(xiàn)拒動;另一方面又要保證反應堆的正常運行，防止誤動。拒動和誤動兩個關鍵因素必須要取得平衡，才能使核電站安全性和經(jīng)濟性得到保障，這是核電站核級DCS研發(fā)的難點所在，因為這就意味著更為復雜的設計工作。

　　核級DCS設計上要采用多重冗余架構和多樣性技術，多重冗余主要是采取多個同樣設備同時獨立工作，以避免單一設備失效引發(fā)系統(tǒng)的不可用，比如目前電站常用的四組同樣的設備同時獨立工作，當其中的兩組設備同時發(fā)出動作信號時才進行實際的停堆和專設控制動作;多樣性技術是指采用不同的技術來實現(xiàn)同一個功能，以避免共因故障引發(fā)的多個冗余的設備出現(xiàn)故障，比如，我們會同時監(jiān)控反應堆壓力和溫度等多種工藝參數(shù)，來對核反應堆的狀態(tài)進行監(jiān)視。

　　正因為設計的復雜性和要求的苛刻性，核級DCS的研發(fā)困難要遠高于非核級DCS，而在這當中，核級DCS軟件的研發(fā)難度又遠高于硬件。

　　記者：核級DCS產(chǎn)品質(zhì)量如何保障？

　　江國進：第一，嚴格的鑒定試驗來保障產(chǎn)品的設計及研發(fā)。硬件鑒定試驗主要包括：基準試驗、環(huán)境試驗、EMC電磁干擾試驗、抗震試驗等。第二，軟件的測試及鑒定要求更加嚴格，例如我們的FirmSys是四回路、多重冗余設計，以防止誤動和拒動。核級DCS軟件還要進行驗證與確認(V&V)，而核級DCS軟件的V&V是一個世界性的關鍵技術問題。此外，DCS設備還要與現(xiàn)場的工藝系統(tǒng)相結合，與所有設備連起來進行驗證，從工期上講核級DCS設備從研發(fā)到走向應用需要經(jīng)過設備鑒定、產(chǎn)品制造、現(xiàn)場安裝、現(xiàn)場調(diào)試四個關鍵點，整個過程大約要四年半左右才能發(fā)電，并且還有兩年的設備質(zhì)保期。可以看出核級DCS設備真正應用成功是一個長期的過程，也是一個經(jīng)歷重重驗證的有保障的過程。

　　記者：目前這套核級DCS與國際廠商的產(chǎn)品是否存在差距？

　　江國進：從成立時間上來講，廣利核要比其他4個國際廠商晚，但是我們的核級和非核級DCS產(chǎn)品和技術可以說并不比國外差，非核級DCS的應用是很好的證明。目前，從非核級產(chǎn)品的應用來講，我們與西屋、三菱電機這些公司產(chǎn)品的可用率相當，并且中廣核旗下已經(jīng)商運的寧德核電1臺機組、紅沿河核電2臺機組，它們的非核級DCS從投運至今一直沒出現(xiàn)過故障，運行狀況良好。

　　從技術的角度講，核級DCS從研發(fā)啟動之初就依據(jù)國際通行的核安全法規(guī)和標準要求，并且在主要技術指標上與國際先進水平對標;從工程應用來看，在啟動百萬千瓦機組應用之前，F(xiàn)irmSys已經(jīng)在高溫氣冷堆、大亞灣升級改造等項目上有一些應用業(yè)績，其中的一些系統(tǒng)已經(jīng)投運，一直安全、穩(wěn)定運行。在百萬千瓦級核電機組上的應用是一個大的挑戰(zhàn)和跨越，陽江5、6號機組核級DCS的應用將標志著廣利核的研發(fā)體系和質(zhì)量控制體系達到世界先進水平。

　　問：核級DCS有沒有可能實現(xiàn)優(yōu)勢出口？

　　江國進：核級DCS在陽江5、6號機組的上線，將使廣利核成為世界第5家，國內(nèi)首家集核級DCS自主知識產(chǎn)權和工程應用于一身的供應商，產(chǎn)品覆蓋核級、非核級DCS全產(chǎn)業(yè)鏈，為實現(xiàn)優(yōu)勢出口提供了條件，走出去是必然的戰(zhàn)略選擇。在中廣核核電國際化戰(zhàn)略的引領下，廣利核將借助核級DCS的過硬質(zhì)量及價格優(yōu)勢來打入國際市場，爭取在國際核電主流市場上占據(jù)主導和領先地位，為提高我國核電產(chǎn)業(yè)的競爭力作出貢獻。

　　當然，與西屋、阿海琺等國際巨頭相比，廣利核在國際市場上面臨著更為艱巨的挑戰(zhàn)，包括資質(zhì)認證、技術壁壘、產(chǎn)品成熟性等諸多方面，可以說機遇和挑戰(zhàn)并存。

　　問：除了出口，國內(nèi)市場也是很廣闊的，不過自主品牌在國內(nèi)的推廣也需要一個過程。

　　江國進：從核安全以及國際案例上來講，核級DCS實現(xiàn)自主化能有效消除核電站的安全隱患。因此，中國核電行業(yè)必須堅持DCS的自主研發(fā)，核級DCS的自主化和國產(chǎn)化只有必然，沒有或然。FirmSys在陽江5、6號機組上的應用是一個重大的利好，這標志著我國核級DCS在自主化方面實現(xiàn)了關鍵性的突破。

　　目前我國核電DCS開發(fā)存在著資源重復投入、技術平臺多樣化的情況，不僅造成國家投資的浪費，而且不利于行業(yè)后續(xù)的升級改造。FirmSys目前實現(xiàn)了百萬千瓦級核電站工程應用，作為FirmSys的開發(fā)者，廣利核愿意推進其產(chǎn)業(yè)化應用，促進國內(nèi)核電企業(yè)之間的技術聯(lián)合和資源整合，共同培育核級DCS的應用市場，聯(lián)手打破國外壟斷。

　　FirmSys的產(chǎn)業(yè)化推廣對于核電業(yè)主也是一個重大利好，作為國內(nèi)供貨商廣利核可以為客戶提供更便捷、及時、有效的服務，尤其是持久穩(wěn)定的備件供應和系統(tǒng)升級等增值服務，這將在保證核電站安全及可靠運行的情況下，大大降低其建設和運營成本。

　　（江國進 北京廣利核系統(tǒng)工程有限公司總經(jīng)理）