刷新含“新”量！“上海首创”推动能源产业链“韧性”发展

  新质领航，动能澎湃。今年全国两会持续聚焦因地制宜发展新质生产力，加快建设现代化产业体系。

  从低空经济竞逐未来之城，到AI大模型赋能新型工业化；从能源产业深度转变发展方式与经济转型，到核电产业加码数实融合……上海正全力推进新动能积厚成势、传统动能焕新升级，在全球产业变革中加快塑造先进生产力质态。

  即日起，解放日报社与上海市经济和信息化工作委员会、上海市经济和信息化委员会联合在上观新闻推出“向新向实向未来——探寻上海产业创新的故事”系列报道，从产业链供应链优化升级、发展壮大新兴和未来产业、数智深层次地融合驱动高水平质量的发展等方面，深入上海产业高质量发展的创新前沿，解码这座城市如何以“新”破题、以“质”求胜，推动科学技术创新和产业创新融合发展，展现发展新质生产力的“上海故事”与“上海方案”。

  天然气气质分析关键装备首次实现国产化，让铺设在祖国大地上的长输天然气管网长出一双双智慧的“眼睛”；我国首个自主核安全级数字化仪控系统加快批量化应用，以“中国大脑”赋能核电基地高质量建设运营……

  近年来，上海企业集智攻关，加快关键核心技术突破，加速能源重大技术装备自主创新与产业化进程，以数字化智能化转型推动能源技术革命，助推我国能源产业链供应链更具韧性、更富含“新”量。

  前不久，国家能源局发布2025年1号文件，公布了第四批能源领域首台（套）重大技术装备名单，由国家管网集团西气东输公司牵头自主研发的天然气气质分析装备——“智慧眼”榜上有名。

  在管网运输行业中，气质分析装备像是一双“眼睛”，时刻观察着管道内气体的成分、物理及化学特性，对于长输天然气管道，更是保障安全高效运行、进行天然气贸易计量的关键设备。

  然而，这一设备以往95%以上依赖进口，核心部件及技术长期被国外垄断。进口设备不但价格高昂，且在使用的过程中，零部件更换频繁、费用高，备货周期长。设备国产化不仅意味着更低的采购和维护成本，同时还能带动相关上下游产业高质量发展，提升我国能源产业链供应链的可控性与稳定性。

  为攻克这项“卡脖子”难题，国家管网集团西气东输公司于2021年采取“揭榜挂帅”的方式，启动气质分析关键设备国产化研制。

  然而，这一领域的自主创新没有现成的“方法论”。西气东输公司首次引入由IBM首创的IPD产品研究开发流程，沿着立项需求分析、方案设计、原理样机开发、试验样机开发、工程样机试生产发布、定型机商业发布的路子展开了探索。

  打蛇打七寸。项目组以“小平台、大开放、强协作”的协作模式，横向联合科研院所、技术机构和地区公司，纵向梳理自有专业力量参与研发，围绕微机电加工、一体化制冷及检测、多维激光吸收光谱、低温高效有机硫转化等核心技术集智攻关。经过四年的奋斗，成功研制出色谱、水烃露点、热值、硫含量等5类6种分析仪器，国产化率达到99%以上。

  “这套装备具有高精度、微型化、模块化、智能化的特点，仅需30微升的天然气样品，就可以在5分钟内快速检测14种组分，实现了对天然气热值、水含量、硫含量等关键参数的在线准确测量。同时，产品全生命周期比进口同种类型的产品成本一下子就下降。”西气东输科技数字中心标准与创新所所长李智文介绍道。

  科研成果在实际的产业应用中容易“水土不服”。研发团队便选择了条件最严苛、工况最复杂的中卫、乌鲁木齐、黑河等11座站场，让“智慧眼”与国际同种类型的产品同台“竞技”，开展工业性试验。在此基础上，完成了软件升级、模块优化等数十次的改进。

  经中国计量科学研究院等机构的测试和鉴定，“智慧眼”技术指标优于国际同种类型的产品水平，部分指标达到国际同种类型的产品最优水平。目前，该项目已发布国家标准6项，获得发明专利3件，外观设计、软件著作等知识产权10件，一举改写了管输行业核心分析与计量设备受制于人的局面。

  有业内专家觉得，我国天然气管输行业国产化替代以管材的替代为第一波浪潮，以分输压气站核心硬件的替代为第二波浪潮，以气质分析装备为代表的精密仪器的自主研发，成功攻克了管输行业国产化浪潮中的最后堡垒。

  在“智慧眼”成果转化数字化看板前，李智文正在仔细查看最新的项目进程、排产情况和故障汇总。“产品发布一年多以来，已在我国天然气进口东北、西北、西南和海上‘四大通道’全面落地应用，25个项目完成现场交付，平稳运行超过1.2万个小时。”

  最近，李智文所在的项目团队正在进一步梳理可复制推广的应用模板，推动产品在冶金、环境、化工及能源领域的多行业应用。与此同时，团队正在牵头起草集团科技成果转化推广与考核激励管理规定，以“国产替代”方法论的创新，推动管输行业诞生更多“中国造”。

  1号机组正在进行热试准备阶段，核岛二次侧水压试验已完成，2号机组处于冷试准备阶段……在浙江三澳核电项目现场，来自五湖四海的建设者正在繁忙地工作。作为长三角地区首个采用我国自主研发的“华龙一号”三代核电技术的核电项目，这一项目6台机组全部商运后，每年将为长三角地区提供超过540亿千瓦时的清洁能源，减少二氧化碳排放4400余万吨。

  而控制这一核电基地的“大脑”就是由中广核数字科技有限公司研发的我国首个自主核电站核安全级数字化仪控系统——“和睦系统”。

  核电站数字化仪控系统被称为核电站的“大脑”或“神经中枢”，是核反应堆的“紧急制动装置”。它控制着核电站数百个系统、上万个设备的运行，负责各类工况的处理过程，长期以来，一直是我国核电装备领域有待征服的一块高地。

  可同时控制核电站内6万台设备的运行，不出现丝毫差错；核电站运行50年只允许系统“误动作”一次，并且必须导向安全方向……自研发成功以来，“和睦系统”已在30台在运在建核电机组展示出强大的“硬控”能力，推动了我国核电智能装备的产业链升级，其关键技术指标国际领先，填补了我国该技术领域空白，使我国成为全世界少数几个掌握该技术的国家之一。

  “目前，和睦系统已大范围的应用于‘华龙一号’‘VVER机组’‘高温气冷堆’等不同技术的核电堆型中，实现了二代、三代、四代核电技术和堆型的应用全覆盖，充分验证了该系统高可靠、高易用的技术特征。”中广核数字科技有限公司党委书记、董事长、总经理孙永滨介绍道，“这项科学技术创新成果，不仅实现了百万千瓦级核电站‘神经中枢’的中国造，还为国家节省了近百亿元的建设资金”。

  在上海中广核产业园，“和睦系统”测试与验证团队正对系统功能开展全面测试。

  1994年，中国大陆首座使用国外技术建设的核电站——大亚湾核电站全面建成投产。去年，核电站成功完成三十年大修。前不久，大亚湾核电站三十年大修经验总结会召开，总结通过革新重大设备形成新质生产力的经验。在此次大修实施的近200项技术改进中，数字化仪控系统的改造成为推动大亚湾核电站向新质生产力跃升的核心环节。

  在大修以前，大亚湾核电站常规岛和核岛采用的是早期非数字化系统来进行控制。核电站的全数字化改造在国内大型核电机组并无先例，在国际上也是M310堆型机组的首次尝试。此次大修工作坚定地选择自主化、国产化改造，“和睦系统”实现“零缺陷”一次并网成功，为大亚湾核电站安上了“中国大脑”。

  在孙永滨看来，推进核电事业高水平质量的发展，必须加快提升自主创造新兴事物的能力，实现高水平科技自立自强。“我们正加速新一代核电数字化仪控系统的研发，持续以数字化、智能化为主要研究方向，基于新一代工业互联网统一架构，重塑控制管理系统架构与形态，实现控制管理系统与信息系统的融合与数据贯通，更好地保障核电机组运行安全，把核心技术牢牢掌握在自己手中。”

  题图说明：国家管网集团西气东输公司自主研发天然气气质分析关键设备，攻克管输行业国产化浪潮中的最后堡垒。