2015年12月3日,成(chéng)都,中國核動力研究設(shè)計院(yuàn)(下稱(chēng)“中國核動力院”)。一個(gè)鮮為人(rén)知卻能震驚世界的研究成果已經(jīng)在這裏產生。
“核電能不能‘走出去’,最關鍵的,一個是軟件,一個是燃(rán)料,一個是關鍵設備。我們研(yán)發的CF係列燃料組件已經拿到了,以蒸(zhēng)汽(qì)發生器為代表的(de)關鍵設備(bèi)也已經(jīng)國產化了。”中國(guó)核(hé)動力院(yuàn)院長羅(luó)琦(qí)在該院待(dài)客廳裏(lǐ)接受《第一財經日(rì)報》記者采(cǎi)訪時說。
現在,核電站最核心的(de)技術——軟件——中國也同樣完全掌握,並躋身世界第一陣營。“華(huá)龍一號現在出口沒有被約束的對象。”羅琦說(shuō),這相當於華(huá)龍一號有了自己的“魂(hún)”。
這個(gè)“魂”,指的(de)是由諸多(duō)核電(diàn)設計與分析軟件組成的軟件包NESTOR。NESTOR軟(ruǎn)件包由代表著整個中國核工業實力的中核集團統一負責,由(yóu)中國(guó)核動力院牽頭,中國核電工程有限公司、中核武漢核電運行技術有限(xiàn)公司等(děng)單位參與共同完成的。
“軟件是核心技術,是參與海外競爭的核心焦點。”羅琦說,“隻有掌握(wò)了核電站的設(shè)計和分析(xī)軟件,你才能真正(zhèng)掌握這個(gè)項目的技術,不然就僅僅是組裝和翻版。”
“一流的生產裝備為什麽造(zào)不出一流的設備?”
中國核動力院副院長吳琳回顧道:“核動力院1965年正式建院……是中國唯一集(jí)核反應堆工程研究、設計、試驗、運行和小批量生產為一體的大型綜合性科研基地。盡管中國已經有了30多年的核電(diàn)建設曆史,目前在運行和在建的核電機組(zǔ)分別高達20多台,“中國成為(wéi)名符其實(shí)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(guó)內(nèi)設(shè)備製造、建設到運行一整套產業。目前,我國的裝備產業(yè)‘十一五’、‘十二五(wǔ)’投入巨資(zī),打造了現在的(de)比較完整的裝備規模、水平。但設備(bèi)質量和國外有差距,一流的生(shēng)產裝備為什麽造不出一流的設備?”吳琳自問自答,“原因就是缺乏(fá)技術,軟的東西。”
中國核動力院提供的資料顯示,在中國大陸正在運行(háng)的20多台核電機組中,除了自主設計秦山二期外,它們(men)從最初(chū)的工(gōng)程設(shè)計和分析到如今的(de)商運發(fā)電,使用(yòng)的都是來自以法國為首的國際核電列強(qiáng)的軟件。
軟件技術在核電工程研究、設計、建設和運行過程中起著至關重要的作用。但目前先進的核心、先進關(guān)鍵領域的反應堆設計研發軟件被美、法、日等國家壟斷。國(guó)內技術引進不(bú)僅代價高昂,而且使用受限。
羅琦說,擁有世界一流核電軟件的國家僅向引進國兜售使用權,包括中國在內的國家在引進這些軟件時隻能(néng)用來“測算特(tè)定的對象”。羅琦舉例,如果購買的是一個針對裝機容量為(wéi)百萬千瓦核電機組的軟件包,那麽該軟件包就不能在超過(guò)或(huò)者小於百萬千瓦核電機組的身上使用。
中國能不能從美國買到核電軟件(jiàn)?
“基本上買不到(dào)。”羅琦說,“要買就連核電站一起買。”羅琦介紹,一個國家要(yào)想買到美國核電軟(ruǎn)件,首先就得(dé)先買其產品——核(hé)電機組——最後才能買(mǎi)到軟件。
引進一個核電軟件包需(xū)要多(duō)少(shǎo)錢?
根據中國核動力院提供的資(zī)料(liào)顯示(shì),中國在上世紀八九十年代從法國引進的一個軟件包,其價格就高達幾千萬元人民幣。“而且賣軟件給你是有期限的,超過期限就重新買。買一年是一(yī)年的價。”羅琦說。
賣方對核電軟件的使用人數也設有限製。“比如(rú),有的軟件僅供10人使用,如果還(hái)有10人想使用,那對不起(qǐ),它係統不會讓你進入。如果再想多讓10人使(shǐ)用,那麽(me)就(jiù)得再買一個,再多(duō)花一倍的錢。”羅琦說,這(zhè)樣(yàng)的(de)“投入是無底洞”的。
為了改變這種現狀,中國核(hé)動力院從2010年開(kāi)始成立了專門的 “核電設計與分析軟件研發”項目部。“作為一個研究(jiū)設計單(dān)位,經過(guò)調研,軟件自主化是我國的短板。”吳琳說,“(中國核電)強國(guó)的目標是,要有自己的技術(shù)。”
漫(màn)長(zhǎng)的軟件技術國產化
國外在核(hé)電站所需要的核心軟件技術(shù)方麵發展得較早。以核反應堆(duī)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(yīng)堆堆芯計算分析軟(ruǎn)件的開發,後(hòu)續出現了不少(shǎo)著名的(de)軟件技術產品,如以西屋公司為代表,美國在上世紀80-90年代發展(zhǎn)了(le)核電(diàn)站反應(yīng)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,上世紀七(qī)、八十年代,中國(guó)核動力院就著手(shǒu)開展了壓水堆核電設計技術的(de)研究,自主(zhǔ)研發出堆芯設計軟件,在(zài)上海核熱電(diàn)站、秦山二期核電廠演練設計(jì)等項目中得到應用。1988年,中國核動力院在秦山第二(èr)核電廠項目中中標(biāo),依(yī)靠核動力院自開發的設計軟件包NDFMPS完成了該項目的工程(chéng)設計等。
中國核動力院提供的資料顯示,三十(shí)年來,該院“在(zài)漫長的軟件技術研發(fā)道路上,培養了一大批(pī)既精通工程科研技術,又熟悉軟件技術開發的人才,同時也積累了(le)一大批(pī)軟件技術財富”。
目前,NESTOR軟件包在研的軟件(包括已經研製完畢(bì)的軟件(jiàn))近百(bǎi)餘個,其中,核(hé)動力院獨立(lì)承擔的軟件超過90個,其餘軟件由中國核電工程有限公司、中核武(wǔ)漢核電運行技術有限公司分別負責研發,目前研發已完成軟件68個。該軟件包已成功應用(yòng)於以華龍一號為代表的自主化三代電廠福清5、6號的反(fǎn)應堆工程(chéng)設計工(gōng)作中(zhōng),該軟件包計算精度達到國際先進水平,工程適用性強。與此同時,部分軟件(jiàn)已應(yīng)用於包括方家山、福清、昌江、田灣等在役電廠的技術服務,未來還將在新(xīn)一代的反應堆工程設計工作發揮核心(xīn)作用。