對話廣利核系統(tǒng)工程股份有限公司總工程師朱毅明先生
2005年至2009年,前后不到四年的時(shí)間,中國核電的發(fā)展已引起了世界各國的矚目。用國家能源局李冶司長的話說,中國在這次世界核電能源的復(fù)興中起了個(gè)大早并且出手快,占了核電崛起的先機(jī)。出于中國核電發(fā)展的速度和回應(yīng)業(yè)內(nèi)的呼聲,國家能源局正在修改核電發(fā)展的中長期規(guī)劃。那么我國核電行業(yè)的整體發(fā)展現(xiàn)狀如何?核電自主化程度怎樣?核電的健康發(fā)展還有哪些亟待解決的問題?核電自動控制系統(tǒng)發(fā)展到何種程度……帶著網(wǎng)友們這些關(guān)心的問題,控制網(wǎng)記者采訪了北京廣利核系統(tǒng)工程股份有限公司的總工程師朱毅明先生。
控制網(wǎng):由于近兩年國家政策對核電發(fā)展的支持,核電已經(jīng)成為當(dāng)前中國發(fā)展最快的行業(yè)之一,能否請您為我們分析一下我國核電行業(yè)整體的發(fā)展現(xiàn)狀?
朱毅明:我國核電行業(yè)經(jīng)過近三十年的發(fā)展,在核電站運(yùn)營、設(shè)計(jì)和設(shè)備制造都取得了顯著的成績。近三年以來,核電建設(shè)速度明顯加快,通過和審批中的項(xiàng)目包括采用60萬千瓦機(jī)組的秦山二期擴(kuò)建和海南昌江項(xiàng)目,采用二代改進(jìn)型壓水堆的嶺澳二期、紅沿河、方家山、福清、寧德、陽江項(xiàng)目等等,采用三代AP1000技術(shù)的三門和海陽項(xiàng)目,采用三代EPR技術(shù)的臺山項(xiàng)目,還有采用高溫氣冷堆的石島灣項(xiàng)目等等。除此之外還有不少項(xiàng)目已經(jīng)開展前期工作,在近幾年可能會陸續(xù)獲得批準(zhǔn)。如此之多的核電站同時(shí)動工,對設(shè)計(jì)、制造和運(yùn)營方面各種資源的需求量快速上升,這對工程設(shè)計(jì)單位和設(shè)備制造廠而言即是機(jī)會也是挑戰(zhàn),人力資源和制造能力方面的限制是擺在核電行業(yè)面前的不可忽視的難題。
控制網(wǎng): 您作為核工業(yè)儀控系統(tǒng)方面的專家,請為我們談?wù)勀壳拔覈穗妰x控技術(shù)發(fā)展的情況,與國外先進(jìn)技術(shù)還存在哪些差距?
朱毅明:核電儀控技術(shù)實(shí)際上可以分為兩代產(chǎn)品,基于模擬電路和繼電器邏輯的第一代產(chǎn)品和基于CPU處理器和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的第二代產(chǎn)品。由于在上世紀(jì)八十年代末期開始的核電大蕭條,近二十年全球范圍新建的核電機(jī)組數(shù)量較少,核電儀控的市場萎縮,不少中小廠家紛紛轉(zhuǎn)行或倒閉,僅有少數(shù)大公司還在繼續(xù)研發(fā)新產(chǎn)品,但應(yīng)用較少,所以目前在役核電站的儀控系統(tǒng)大量采用數(shù)字技術(shù)的屈指可數(shù),大多是在局部改造項(xiàng)目中采用數(shù)字化儀控系統(tǒng)。由于核電對安全的要求較高,按照國家法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn),依據(jù)儀控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)功能對于核電站安全的貢獻(xiàn)對儀控系統(tǒng)分類,簡單的劃分可以分為安全重要和非安全兩個(gè)級別。非安全級儀控系統(tǒng)主要包括主控室監(jiān)控、數(shù)據(jù)測量和過程控制系統(tǒng)等等,安全級儀控系統(tǒng)主要包括反應(yīng)堆保護(hù)和專設(shè)安全設(shè)施控制等等。核電站還有一部分專用儀控系統(tǒng),例如堆內(nèi)測量系統(tǒng)、輻射監(jiān)測系統(tǒng)等等。國產(chǎn)核電儀控產(chǎn)品首先在秦山一期項(xiàng)目上開始使用,在后續(xù)的出口巴基斯坦項(xiàng)目也大量采用了國產(chǎn)儀控產(chǎn)品,不少國內(nèi)現(xiàn)在的核電儀控供應(yīng)商都是在那個(gè)時(shí)期進(jìn)入核電領(lǐng)域的。在秦山二期項(xiàng)目中也大量采用國產(chǎn)儀控產(chǎn)品。由于我國核電儀控技術(shù)起步較晚,又正趕上世界性的核電大蕭條時(shí)期,反而對我國核電儀控提供了追趕世界先進(jìn)水平的機(jī)會。利用電子和信息技術(shù)的快速發(fā)展,部分國產(chǎn)核電儀控設(shè)備可以跳過第一代模擬技術(shù),直接采用第二代的數(shù)字化技術(shù),同時(shí)利用國外核電儀控技術(shù)發(fā)展的停滯,加速發(fā)展。經(jīng)過二十年中國核電儀控行業(yè)的努力,在非安全級儀控系統(tǒng)方面基本達(dá)到國外先進(jìn)水平,可以替代進(jìn)口產(chǎn)品,在安全級儀控方面,目前可以提供第一代模擬技術(shù)產(chǎn)品,第二代數(shù)字化產(chǎn)品尚在研發(fā)過程中,核電專用儀控系統(tǒng)在特殊傳感器、儀表和執(zhí)行器研制方面也有較大的進(jìn)展,可以部分替代進(jìn)口產(chǎn)品。
控制網(wǎng): 隨著核電技術(shù)的第一代發(fā)展到現(xiàn)在的第三代,這個(gè)歷程中,電氣儀控技術(shù)發(fā)生了哪些變化?(可以單從核電領(lǐng)域中的電氣儀控技術(shù)應(yīng)用來談)
朱毅明:核電技術(shù)從第一代發(fā)展到第三代,反應(yīng)堆的固有安全性一代比一代提高。第一代反應(yīng)堆屬于原型堆,基本都已經(jīng)退役或接近退役,目前世界范圍內(nèi)的主力機(jī)組是第二代反應(yīng)堆,第三代反應(yīng)堆一般被定義為滿足美國核電用戶要求文件(URD)和歐洲核電用戶要求文件(EUR)的堆型,AP1000、EPR和ABWR都可算作第三代,目前投運(yùn)的只有ABWR,AP1000和EPR均在建設(shè)過程中。早期建設(shè)的第二代反應(yīng)堆采用完全采用模擬儀控系統(tǒng),中期建設(shè)的機(jī)組控制和保護(hù)一般采用模擬系統(tǒng),數(shù)據(jù)采集顯示(DAS)系統(tǒng)一般采用小型機(jī)為基礎(chǔ)的數(shù)字系統(tǒng),在近期開工的二代改進(jìn)型機(jī)組,例如田灣、嶺澳二期、紅沿河、福清等核電項(xiàng)目,主控室、控制和保護(hù)系統(tǒng)均采用數(shù)字化技術(shù);第三代反應(yīng)堆主控室、控制和保護(hù)系統(tǒng)全部采用數(shù)字化儀控技術(shù),與近期開工的二代改進(jìn)型相同,實(shí)際上由于三代堆的固有安全性提高,三代堆的控制和保護(hù)系統(tǒng)復(fù)雜程度不比二代改進(jìn)型高。
控制網(wǎng): 據(jù)了解,雖然我國發(fā)展核電的潛力很大,但核電的可持續(xù)發(fā)展仍面臨一些問題,您認(rèn)為核電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展亟待解決的問題是什么?
朱毅明:我國核電產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷大起大落的過程,這對整個(gè)行業(yè)的形成和成長都存在不利的影響。目前核電產(chǎn)業(yè)發(fā)展亟待解決一個(gè)主要問題是持續(xù)發(fā)展能力。現(xiàn)在一個(gè)不好的趨勢是在項(xiàng)目進(jìn)度的壓力下重工程,輕基礎(chǔ)研究和自主產(chǎn)品研發(fā),一些國內(nèi)單位熱衷于引進(jìn),對于引進(jìn)的技術(shù)只知其然,不知其所以然,設(shè)計(jì)和制造大多停留在拷貝復(fù)制的水平,消化和吸收都沒有做到位,其結(jié)果就是引進(jìn)-落后-再引進(jìn)。另一個(gè)問題是有限的資源與快速發(fā)展的矛盾,其中人力資源問題更為嚴(yán)重。由于核電項(xiàng)目周期長,一般從籌建到商運(yùn)至少6-8年時(shí)間,以DCS為例,從簽訂合同到調(diào)試完成至少3年,由于以前的核電項(xiàng)目較少,有完整項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)的工程師數(shù)量有限,人力資源特別是高級工程技術(shù)和項(xiàng)目管理人員缺乏是國內(nèi)核電行業(yè)的普遍性問題。
控制網(wǎng): 近幾年國家大力支持核電裝備自主化,我國核電站數(shù)字化儀控系統(tǒng)目前在自主化方面發(fā)展情況如何?
朱毅明:我國核電站數(shù)字化儀控系統(tǒng)在非安全級DCS和一些專用儀控系統(tǒng)方面已經(jīng)可以替代進(jìn)口產(chǎn)品。北京廣利核公司在中廣核集團(tuán)的大力支持下承擔(dān)向紅沿河和寧德提供全套的DCS系統(tǒng)非安全部分的任務(wù),這是具有自主知識產(chǎn)權(quán)的國產(chǎn)核電數(shù)字化控制系統(tǒng)首次在百萬千瓦核電站大范圍使用。中核集團(tuán)和國家核電技術(shù)公司也各自成立了專業(yè)化的儀控公司,在不同程度上承擔(dān)儀控設(shè)備自主化的任務(wù)。具有自主知識產(chǎn)權(quán)的安全級數(shù)字化儀控系統(tǒng)的研發(fā)工作也在積極推進(jìn),爭取盡快上線。
控制網(wǎng):能否從技術(shù)、市場的角度分析一下核電儀控系統(tǒng)的未來發(fā)展趨勢?
朱毅明:數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化是核電儀控系統(tǒng)技術(shù)未來的發(fā)展趨勢。核電行業(yè)相對常規(guī)電力行業(yè)對于技術(shù)是比較保守的,常規(guī)電力行業(yè)實(shí)現(xiàn)儀控系統(tǒng)數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化已經(jīng)超過20年,這些技術(shù)已經(jīng)證明是安全可靠的,是可以應(yīng)用于核電行業(yè)。目前核電儀控行業(yè)的門檻是比較高的,特別是安全級儀控,屬于國外廠家寡頭壟斷,未能形成有效競爭局面;非安全級儀控在一定程度上具備競爭的條件,今后非安全級儀控市場競爭會進(jìn)一步加劇,但對于整個(gè)行業(yè)的健康發(fā)展是有利的。






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