我国核电软件成果已达世界先进水平

2015年12月3日，成都，中国核动力研究设计院(下称“中国核动力院”)。一个鲜为人知却能震惊世界的研究成果已经在这里产生。

“核电能不能‘走出去’，最关键的，一个是软件，一个是燃料，一个是关键设备。我们研发的CF系列燃料组件已经拿到了，以蒸汽发生器为代表的关键设备也已经国产化了。”中国核动力院院长罗琦在该院待客厅里接受《第一财经日报》记者采访时说。

现在，核电站最核心的技术——软件——中国也同样完全掌握，并跻身世界第一阵营。“华龙一号现在出口没有被约束的对象。”罗琦说，这相当于华龙一号有了自己的“魂”。

这个“魂”,指的是由诸多核电设计与分析软件组成的软件包NESTOR。NESTOR软件包由代表着整个中国核工业实力的中核集团统一负责，由中国核动力院牵头，中国核电工程有限公司、中核武汉核电运行技术有限公司等单位参与共同完成的。

“软件是核心技术，是参与海外竞争的核心焦点。”罗琦说，“只有掌握了核电站的设计和分析软件，你才能真正掌握这个项目的技术，不然就仅仅是组装和翻版。”

“一流的生产装备为什么造不出一流的设备?”

中国核动力院副院长吴琳回顾道：“核动力院1965年正式建院……是中国唯一集核反应堆工程研究、设计、试验、运行和小批量生产为一体的大型综合性科研基地。尽管中国已经有了30多年的核电建设历史，目前在运行和在建的核电机组分别高达20多台，“中国成为名符其实的核电大国，但还不是核电强国经过这么多年的核电建设，拉动了国内设备制造、建设到运行一整套产业。目前，我国的装备产业‘十一五’、‘十二五’投入巨资，打造了现在的比较完整的装备规模、水平。但设备质量和国外有差距，一流的生产装备为什么造不出一流的设备?”吴琳自问自答，“原因就是缺乏技术，软的东西。”

中国核动力院提供的资料显示，在中国大陆正在运行的20多台核电机组中，除了自主设计秦山二期外，它们从最初的工程设计和分析到如今的商运发电，使用的都是来自以法国为首的国际核电列强的软件。

软件技术在核电工程研究、设计、建设和运行过程中起着至关重要的作用。但目前先进的核心、先进关键领域的反应堆设计研发软件被美、法、日等国家垄断。国内技术引进不仅代价高昂，而且使用受限。

罗琦说，拥有世界一流核电软件的国家仅向引进国兜售使用权，包括中国在内的国家在引进这些软件时只能用来“测算特定的对象”。罗琦举例，如果购买的是一个针对装机容量为百万千瓦核电机组的软件包，那么该软件包就不能在超过或者小于百万千瓦核电机组的身上使用。

中国能不能从美国买到核电软件?

“基本上买不到。”罗琦说，“要买就连核电站一起买。”罗琦介绍，一个国家要想买到美国核电软件，首先就得先买其产品——核电机组——最后才能买到软件。

引进一个核电软件包需要多少钱?

根据中国核动力院提供的资料显示，中国在上世纪八九十年代从法国引进的一个软件包，其价格就高达几千万元人民币。“而且卖软件给你是有期限的，超过期限就重新买。买一年是一年的价。”罗琦说。

卖方对核电软件的使用人数也设有限制。“比如，有的软件仅供10人使用，如果还有10人想使用，那对不起，它系统不会让你进入。如果再想多让10人使用，那么就得再买一个，再多花一倍的钱。”罗琦说，这样的“投入是无底洞”的。

为了改变这种现状，中国核动力院从2010年开始成立了专门的 “核电设计与分析软件研发”项目部。“作为一个研究设计单位，经过调研，软件自主化是我国的短板。”吴琳说，“(中国核电)强国的目标是，要有自己的技术。”

漫长的软件技术国产化

国外在核电站所需要的核心软件技术方面发展得较早。以核反应堆堆芯计算分析软件方面为例，国际上早在上世纪五六十年代就逐步开始了对核反应堆堆芯计算分析软件的开发，后续出现了不少著名的软件技术产品，如以西屋公司为代表，美国在上世纪80-90年代发展了核电站反应堆堆芯核设计程序系统APA，而法国则是以INCORE、SCIENCE为代表的堆芯计算软件包。

而在中国，上世纪七、八十年代，中国核动力院就着手开展了压水堆核电设计技术的研究，自主研发出堆芯设计软件，在上海核热电站、秦山二期核电厂演练设计等项目中得到应用。1988年，中国核动力院在秦山第二核电厂项目中中标，依靠核动力院自开发的设计软件包NDFMPS完成了该项目的工程设计等。

中国核动力院提供的资料显示，三十年来，该院“在漫长的软件技术研发道路上，培养了一大批既精通工程科研技术，又熟悉软件技术开发的人才，同时也积累了一大批软件技术财富”。

目前，NESTOR软件包在研的软件(包括已经研制完毕的软件)近百余个，其中，核动力院独立承担的软件超过90个，其余软件由中国核电工程有限公司、中核武汉核电运行技术有限公司分别负责研发，目前研发已完成软件68个。该软件包已成功应用于以华龙一号为代表的自主化三代电厂福清5、6号的反应堆工程设计工作中，该软件包计算精度达到国际先进水平，工程适用性强。与此同时，部分软件已应用于包括方家山、福清、昌江、田湾等在役电厂的技术服务，未来还将在新一代的反应堆工程设计工作发挥核心作用。