中國(guó)首套自主核電軟件面世 三代核電有了“中國(guó)魂”

“如果說(shuō)，我們實(shí)現(xiàn)了核電大國(guó)向核電強(qiáng)國(guó)的轉(zhuǎn)型，我認(rèn)為一點(diǎn)也不為過(guò)。”

在說(shuō)這句話時(shí)，中國(guó)核工業(yè)集團(tuán)公司(以下簡(jiǎn)稱“中核集團(tuán)”)黨組成員、副總經(jīng)理俞培根顯得底氣十足。他的底氣來(lái)自于12月17日中核集團(tuán)正式對(duì)外發(fā)布的一款中國(guó)首套自主的核電軟件包和一體化軟件集成平臺(tái)，它的名字叫NESTOR，意為“智慧之神”，是專門針對(duì)三代核電“華龍一號(hào)”量身打造的。

它的發(fā)布標(biāo)志著中國(guó)已經(jīng)具備了成套核電技術(shù)獨(dú)立出口的能力，與美國(guó)、法國(guó)等核電強(qiáng)國(guó)并駕齊驅(qū)，躋身世界第一陣營(yíng)。俞培根評(píng)價(jià)說(shuō)：“如果沒(méi)有它，‘華龍一號(hào)’是難以真正走出去的!”中國(guó)核動(dòng)力研究設(shè)計(jì)院院長(zhǎng)羅琦對(duì)此也表示認(rèn)同：“NESTOR是三代核電的‘中國(guó)魂’。”

補(bǔ)齊軟件短板更安全

重硬件、輕軟件，重技術(shù)、輕管理，這是中國(guó)核工業(yè)此前面臨的窘境。

然而，核電軟件是核電安全和高效運(yùn)行的重要保障，作用日趨明顯。“發(fā)展自主軟件技術(shù)已時(shí)不我待。”NESTOR項(xiàng)目總師、中國(guó)核動(dòng)力研究設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)所副所長(zhǎng)李慶解釋說(shuō)，“自主軟件是核電出口配套、電廠運(yùn)維升級(jí)的需要、未來(lái)先進(jìn)核能研發(fā)的必需技術(shù)手段、核電技術(shù)體系不可缺的部分，軟件品牌與核電大國(guó)地位需相匹配。”

此外，自主三代核電技術(shù)“華龍一號(hào)”已作為高端裝備的代表走出國(guó)門。而其中，軟件可以稱作是“華龍一號(hào)”是否具備完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的重要砝碼，能否獨(dú)立“走出去”的關(guān)鍵。

“在我們出口談判中越來(lái)越發(fā)現(xiàn)，核電技術(shù)自主化程度，對(duì)于核電真正‘走出去’至關(guān)重要。”俞培根回憶說(shuō)，“其實(shí)，我國(guó)早已實(shí)現(xiàn)二代改進(jìn)型的‘四個(gè)自主’。如果設(shè)計(jì)是翻版的，軟件是引進(jìn)的，燃料也不是自主的，核電何以能走出去呢?這也正是為啥‘二代改’走不出去的原因。”

作為中國(guó)核電站的主要投資方和業(yè)主，中核集團(tuán)對(duì)軟件開(kāi)發(fā)具有不可推卸的責(zé)任，也一直有著“軟件強(qiáng)核”的夢(mèng)想。但是，核電軟件技術(shù)開(kāi)發(fā)難度高，軟件開(kāi)發(fā)需要進(jìn)行巨大的投入。于是，為了進(jìn)一步深化核電技術(shù)自主程度，落實(shí)“走出去”戰(zhàn)略，中核集團(tuán)在國(guó)家相關(guān)部委的支持和領(lǐng)導(dǎo)下，銳意進(jìn)取，堅(jiān)持自主創(chuàng)新，在“十二五”期間，以重點(diǎn)專項(xiàng)等方式，整合集團(tuán)優(yōu)勢(shì)資源，進(jìn)行了大規(guī)模的核電軟件開(kāi)發(fā)。他們堅(jiān)持認(rèn)為，只有軟硬件都做好，才能實(shí)現(xiàn)核電更安全，企業(yè)才更有發(fā)展的積極性。

俞培根介紹，NESTOR是基于核工業(yè)50余年的經(jīng)驗(yàn)積累，近百臺(tái)試驗(yàn)臺(tái)架、數(shù)千項(xiàng)工況數(shù)據(jù)，以及30年來(lái)近30個(gè)核電工程數(shù)據(jù)，并針對(duì)“華龍一號(hào)”三代核電的特征，定制開(kāi)發(fā)而成的。

作為成套的核電軟件產(chǎn)品， NESTOR涉及物理設(shè)計(jì)、屏蔽和源項(xiàng)設(shè)計(jì)、熱工水力、安全分析、燃料元件、系統(tǒng)與設(shè)備設(shè)計(jì)、核電廠運(yùn)行支持以及工程管理等多個(gè)專業(yè)領(lǐng)域，將有效提高核電工程設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)行效率與質(zhì)量，為下一代新堆型研發(fā)提供技術(shù)儲(chǔ)備，為實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、定制化和智能化的核電站研發(fā)和設(shè)計(jì)技術(shù)革新奠定基礎(chǔ)。

據(jù)了解，NESTOR的優(yōu)勢(shì)和亮點(diǎn)包括：可在一體化的集成平臺(tái)上運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)多專業(yè)并行計(jì)算，提高研發(fā)和設(shè)計(jì)效率;針對(duì)華龍一號(hào)等三代核電機(jī)型的工程設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)行進(jìn)行定制開(kāi)發(fā)，軟件的適應(yīng)性更強(qiáng);采用了先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息技術(shù)，用戶界面友好，應(yīng)用靈活性強(qiáng)，且具有很強(qiáng)的糾錯(cuò)能力。

截止目前，NESTOR已經(jīng)完成了NESTOR1.0的開(kāi)發(fā)，共包含68項(xiàng)軟件，獲得軟件著作權(quán)64項(xiàng)，發(fā)明專利17項(xiàng)，軟件源代碼280萬(wàn)行，注冊(cè)了品牌商標(biāo)。

NESTOR作為成套的核電軟件產(chǎn)品，將有效地提高核電工程設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)行效率與質(zhì)量，為下一代新堆型研發(fā)提供技術(shù)儲(chǔ)備，為實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、定制化和智能化的核電站研發(fā)和設(shè)計(jì)技術(shù)革新奠定基礎(chǔ)。

開(kāi)拓國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)更硬氣

毋庸置疑，國(guó)內(nèi)外核電行業(yè)正蓬勃發(fā)展。

目前，中國(guó)國(guó)內(nèi)投運(yùn)的核電機(jī)組約20臺(tái)，總裝機(jī)容量18GW;在建28臺(tái)，總?cè)萘?0GW。《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動(dòng)計(jì)劃(2014-2020年)》顯示，到2020年中國(guó)核電將建成58GW，在建30GW。據(jù)此預(yù)計(jì)年均核電開(kāi)工量在8臺(tái)左右。而放眼世界，未來(lái)10年，國(guó)外將有70臺(tái)新建機(jī)組的市場(chǎng)空間，同時(shí)有40臺(tái)機(jī)組退役，30臺(tái)機(jī)組延壽。阿根廷、英國(guó)等核電項(xiàng)目正推進(jìn)中。

而核電軟件自主化，是核電大國(guó)向核電強(qiáng)國(guó)轉(zhuǎn)變的門檻，可為中國(guó)自主核電機(jī)型成套出口及技術(shù)轉(zhuǎn)讓提供有力支撐。據(jù)了解，NESTOR已經(jīng)成功地被應(yīng)用于三代核電機(jī)型開(kāi)發(fā)和多個(gè)出口核電項(xiàng)目的工程設(shè)計(jì)中，部分核電廠運(yùn)行支持軟件已在國(guó)內(nèi)多個(gè)核電廠推廣應(yīng)用，發(fā)揮了良好的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益，并已做好了向國(guó)外進(jìn)行技術(shù)轉(zhuǎn)讓的儲(chǔ)備。

發(fā)布會(huì)當(dāng)日，中核集團(tuán)與環(huán)境保護(hù)部核與輻射安全中心簽署了中核自主核電軟件NESTOR許可使用協(xié)議。由此，NESTOR軟件包已率先建立了外部用戶組，為用戶經(jīng)驗(yàn)反饋收集和軟件升級(jí)奠定了良好的基礎(chǔ)。

本批發(fā)布的68個(gè)軟件已應(yīng)用于“華龍一號(hào)”的研發(fā)和工程設(shè)計(jì)，如：177堆芯、能動(dòng)加非能動(dòng)的安全系統(tǒng)、CF燃料組件、ZH-65型蒸發(fā)器等自主設(shè)備的性能分析和施工設(shè)計(jì)，具備了向海外成套技術(shù)轉(zhuǎn)讓的能力，并逐步全面應(yīng)用于ACP系列先進(jìn)核能系統(tǒng)。與此同時(shí)，部分軟件已應(yīng)用于包括方家山、福清、昌江、田灣等在役電廠的技術(shù)服務(wù)，未來(lái)還將在新一代的反應(yīng)堆工程設(shè)計(jì)工作發(fā)揮核心作用。

羅琦甚至認(rèn)為，NESTOR是中國(guó)核電走出去的關(guān)鍵、根本。“NESTOR在目標(biāo)國(guó)已經(jīng)陸陸續(xù)續(xù)在布局了。他們購(gòu)買方或潛在的購(gòu)買方的工程師已經(jīng)到中核集團(tuán)下屬的幾家公司進(jìn)行專業(yè)化的軟件培訓(xùn)、學(xué)習(xí)。比如巴基斯坦，他們的工程師已經(jīng)在中核集團(tuán)開(kāi)始了移交式的專業(yè)培訓(xùn)。而對(duì)目標(biāo)國(guó)來(lái)書，現(xiàn)在主要是前期興趣性、引導(dǎo)性的培訓(xùn)、體驗(yàn)。此外，我們也在和各個(gè)國(guó)家進(jìn)行交流。”

中核集團(tuán)已經(jīng)發(fā)布了龍騰2020科技創(chuàng)新計(jì)劃，新版的核電軟件已在路上。“后續(xù)，我們將在現(xiàn)版軟件的基礎(chǔ)上，廣泛收集和汲取用戶反饋，進(jìn)一步完善軟件功能，繼續(xù)擴(kuò)展，到2020年，將建立非常完善的核電軟件體系，更好地為核電工程的出口提供強(qiáng)有力的技術(shù)支持;同時(shí)，采用國(guó)際前沿的理論方法，瞄準(zhǔn)數(shù)字化、定制化和智能化，充分考慮下一代堆型研發(fā)的軟件需求，開(kāi)發(fā)新一代的數(shù)字化核電廠集成研發(fā)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)核電站研發(fā)設(shè)計(jì)的又一技術(shù)革新，力爭(zhēng)在2020年實(shí)現(xiàn)全面升級(jí)。”俞培根說(shuō)。