科技鍛造“硬實力”(主題)


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9月8日,中國廣核集團有限公司(以下稱“中廣核”)廣東陸豐核電項目5號機組主體工程開工;9月25日,廣東太平嶺核電項目2號機組順利完成穹頂吊裝,具有中國自主知識產權的三代核電技術“華龍一號”機組批量化建設正在有序推進。

從“華龍一號”實現批量化建設到自主研發“和睦系統”,從非動力核技術創新應用到新能源技術領跑行業……多年來,中廣核始終堅持創新引領發展,推動關鍵技術突破與應用創新。統計顯示,“十三五”時期以來,中廣核累計牽頭及主要參與的國家級科研項目共85項,累計獲得省部級及以上科技獎260余項,承擔國家、行業標準編制和修訂550余項。

堅持自主研發

推進我國核電技術的自主化、實現我國核電安全發展是中廣核的使命所在。1994年2月,大亞灣核電站1號機組正式投入商運,但當時的核電設備國產化率較低。

關鍵核心技術是要不來、買不來的,必須走自主創新之路。在引進、消化、吸收的基礎上,我國啟動了“華龍一號”百萬千瓦級核電技術的自主研發工作。從技術路線設計、核心技術攻關,到工程方案的持續完善……近20年來,“華龍一號”堅持自主研發,結出累累碩果。

“在‘華龍一號’研發過程中,遇到過數不清的技術難題?!敝袕V核“華龍一號”總設計師王鑫說,在“華龍一號”主參數設定過程中曾遇到困難。中廣核研發團隊基于工程經驗展開近半年的分析論證,從安全性、經濟性、設備自主化等多維度綜合對比分析,最終形成最優方案。

一系列新技術、新方案被運用至“華龍一號”中。據王鑫介紹,在近20年的研發工作中,“華龍一號”團隊共開展了54項科研攻關項目,其自主知識產權覆蓋了設計、燃料、設備、建造、運行、維護等領域,在反應堆堆芯設計、能動和非能動安全技術、燃料技術、計算分析軟件等方面,真正掌握了核心技術。

如今,應用“華龍一號”技術路線的機組陸續投入建設。截至2022年9月,中廣核在建核電機組7臺,裝機容量838萬千瓦,在運核電機組26臺,在運裝機2938萬千瓦。

攻克核心技術

在廣東陽江核電基地5號機組主控室里,操作員熟練地處理著各類數據,“和睦系統”在這里實現了首臺(套)應用。

核電站數字化儀控系統(簡稱DCS)是核電站的“神經中樞”,控制著核電站數百個系統、上萬個設備的運行和各類工況處理過程,保障核電站的安全運行。2010年,中廣核發布自主研發的DCS平臺“和睦系統”。

“‘和睦系統’的應用對于保障核電機組的安全穩定運行有著十分重要的意義?!敝袕V核上??萍脊究偣こ處煱诐榻B,基于自主平臺和技術的支撐,有效降低了核電站建設和運維成本。

白濤介紹,在“和睦系統”的研發過程中,項目團隊實現多個創新突破,比如,研制核級圖形建模語言編譯器,解決了傳統編譯技術難以避免的“誤編譯”難題;提出核級DCS安全一體化體系的設計理論,并實現工程應用;提出核級DCS設備鑒定技術體系,建立了整套鑒定方案,滿足多種核電堆型的鑒定要求等。

“‘和睦系統’近百種不同類型的板卡也是我們自主研發的?!卑诐硎?,僅主控板卡的設計,研發團隊就進行了十幾輪設計迭代、上千次試錯和上萬次消缺。

目前,“和睦系統”已應用于中廣核多個在役機組,并在中廣核17臺國內新建核電機組中得到應用?!俺诜磻驯Wo系統上應用,‘和睦系統’還應用于工業抗震保護系統、核級冷水機控制保護系統等?!卑诐f。

拓展應用領域

中廣核還著力推動核能產業由單純的發電向核能綜合利用方向拓展。電子加速器便是中廣核推進非動力核技術研發與應用創新的典型案例。中廣核加速器研究院院長周月東告訴記者,近年來,中廣核增強資源配置和加大科研力量,擁有高、中、低能全系列工業電子加速器研發制造能力,相關電子加速器已在輻照加工、材料改性、消毒滅菌等領域得到應用。

在環保領域,中廣核聯合清華大學自主研發的電子束處理特種廢物技術,已在印染廢水、醫療廢水/固廢、抗生素菌渣、化工園區廢水、制藥廢水、垃圾滲濾液、煤化工焦化廢水、油氣田采出廢水、城鎮生活污水等領域成功應用。周月東表示,與傳統處理手段相比,該技術具有降解能力強、處理效率高、使用成本低等優勢,為解決常規手段難以處理的難降解有機污染物提供了方案。

得益于強大的技術創新能力,中廣核包括核能、核燃料、新能源、非動力核技術應用、數字化、科技型環保、產業金融在內的產業體系日趨完善。特別是在新能源領域,其國內新能源項目現已覆蓋29個省區市。風電業務累計上網電量超2000億千瓦時,在運風電機組總數超過1萬臺;太陽能業務裝機容量超過799萬千瓦。

據介紹,中廣核已建設了9個國家級研發平臺,多個省部級、集團級研發中心以及深圳龍崗實驗基地等一批科研平臺和設施,正著力打造中國南方原子能科學與技術創新中心和中廣核長三角新興產業技術創新中心兩大區域創新中心。

中廣核黨委書記、董事長楊長利表示,面向未來,中廣核將進一步加大清潔能源發展力度,大力推進清潔能源基地項目建設,穩步推進海上風電項目開發,為“雙碳”目標的實現貢獻力量。(記者 楊陽騰)

標簽: 核心技術 技術創新 自主知識產權