歡迎來到中國核能行業(yè)協(xié)會(huì)官網(wǎng)
當(dāng)前位置:
訪問量:
部門欄目訪問量:
智庫研究
中國智慧點(diǎn)亮“人造太陽”
時(shí)間:2018年12月24日 來源:科技日?qǐng)?bào) 點(diǎn)擊量: 分享:

——我國以平等身份參與國際大科學(xué)工程ITER計(jì)劃


  國際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆(ITER)俗稱“人造太陽”,作為托卡馬克超導(dǎo)裝置,它將用強(qiáng)磁場(chǎng)約束高溫等離子體,最終實(shí)現(xiàn)核聚變能量的穩(wěn)定可控釋放,預(yù)計(jì)在2050年前后實(shí)現(xiàn)核聚變能商業(yè)應(yīng)用,從而造福人類。

  中國2003年正式開始加入談判,2007年ITER組織成立。中國作為理事會(huì)“七方”成員之一,與歐盟、印度、日本、韓國、俄羅斯和美國共同資助這一項(xiàng)目,承擔(dān)項(xiàng)目工程建設(shè)階段18個(gè)采購包的制造任務(wù)。

  現(xiàn)任ITER組織總干事伯納德·比戈稱,“中國是非常非常好的合作伙伴”。歐盟聚變聯(lián)盟負(fù)責(zé)人托尼·多內(nèi)額認(rèn)為,中國已經(jīng)在很短時(shí)間內(nèi)成為核聚變科學(xué)領(lǐng)域的重要力量。獲得如此肯定和贊許的同時(shí),中國這十一年學(xué)到了哪些寶貴經(jīng)驗(yàn)?科技日?qǐng)?bào)記者近日采訪了中國國際核聚變能源計(jì)劃執(zhí)行中心主任羅德隆,他曾是中國參加ITER計(jì)劃談判代表團(tuán)重要成員。

  國際化+標(biāo)準(zhǔn)化,磨刀不誤砍柴工

  ITER計(jì)劃是規(guī)模僅次于國際空間站的國際大科學(xué)工程計(jì)劃,自1985年發(fā)起動(dòng)議以來,已經(jīng)持續(xù)推進(jìn)了20余年,是目前全球規(guī)模最大、影響最深遠(yuǎn)的國際科研合作項(xiàng)目之一。

  一個(gè)從無到有的國際大科學(xué)工程計(jì)劃,難度超乎想象!

  在位于法國南部圣保羅-萊迪朗斯鎮(zhèn)的180公頃項(xiàng)目工地上,來自“七方”的工程團(tuán)隊(duì),每天都面臨著繁雜細(xì)碎的溝通、協(xié)調(diào)、工程管理和統(tǒng)籌安排。

  中方一開始并未參與實(shí)驗(yàn)堆的設(shè)計(jì),正式加入ITER組織后最難的是,學(xué)會(huì)與國際合作伙伴在同一個(gè)話語體系和工作機(jī)制中保持平等對(duì)話、全權(quán)參與。

  羅德隆帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)用了整整三年時(shí)間,編制和推演了一套與ITER組織機(jī)制完全契合的標(biāo)準(zhǔn)化項(xiàng)目管理體系。

  細(xì)到什么程度呢?比如,一顆螺絲由哪里生產(chǎn),怎么運(yùn)送到現(xiàn)場(chǎng),經(jīng)由何人,在什么時(shí)間安裝,每一步都有明確的標(biāo)準(zhǔn)記錄,出現(xiàn)問題時(shí),可以完整追溯,以確保在未來運(yùn)行實(shí)驗(yàn)堆時(shí),有針對(duì)性地查找問題所在。

  “磨刀不誤砍柴工,事實(shí)證明,此后的所有項(xiàng)目管理、協(xié)調(diào)工作,都在同一個(gè)話語體系和標(biāo)準(zhǔn)體系下進(jìn)行,節(jié)省了大量的溝通成本,大幅度提高了工作效率。運(yùn)行管理的國際化,為中方后來在關(guān)鍵時(shí)刻解決總體工程難題,提供了機(jī)制和時(shí)間保證?!?/span>

  突破工程瓶頸,“中國造”獲點(diǎn)贊

  中國承擔(dān)的18個(gè)采購包,包括了磁體支撐、校正場(chǎng)線圈系統(tǒng)、磁體饋線系統(tǒng)、氣體注入系統(tǒng)、診斷系統(tǒng)等重要組成部分。按計(jì)劃,該項(xiàng)目所需的所有大型部件將于2021年到位。

  總干事比戈認(rèn)為,中國交付相關(guān)產(chǎn)品“按時(shí)保質(zhì)”,堪稱合作各方的榜樣。“中國造”在ITER組織內(nèi)部為何享有如此聲譽(yù)?羅德隆給記者介紹了一個(gè)有意思的例證。

  在最初設(shè)計(jì)版本中,蒸汽冷凝罐被設(shè)計(jì)成一個(gè)整體,安置在整個(gè)裝置的頂部。但在推進(jìn)中,發(fā)現(xiàn)這個(gè)設(shè)計(jì)存在較大安全隱患,必須將蒸汽冷凝罐分解成4個(gè),在地基沒建起來以前,預(yù)先埋入地下。

  這一設(shè)計(jì)上的改動(dòng),將蒸汽冷凝罐的生產(chǎn)計(jì)劃和供貨時(shí)間都大大提前。按照程序,ITER組織對(duì)所有參與方公開招標(biāo)?;馃济?,必須要攻克這個(gè)難關(guān)!“該出手時(shí)就出手,中方有信心攻關(guān)!”核聚變中心立刻組織國內(nèi)相關(guān)單位,提出了一整套符合實(shí)際的解決方案——從制造能力,到制造成本,再到供貨時(shí)間,都符合甚至超出ITER組織的預(yù)期,綜合考察后,中方一舉中標(biāo)。

  從以前被動(dòng)承擔(dān)制造部件任務(wù)的“知其然”,到重新參與優(yōu)化設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)后的“知其所以然”,我們學(xué)習(xí)到了寶貴知識(shí)、設(shè)計(jì)理念和關(guān)鍵經(jīng)驗(yàn),與ITER組織建立了雙贏的局面。

  人才培養(yǎng)有序,組織管理有方

  ITER裝置構(gòu)成相當(dāng)復(fù)雜,需要超前技術(shù)予以支撐。18個(gè)采購包制造任務(wù),由國內(nèi)上百家科研院所和企業(yè)承擔(dān)。

  在“ITER十年——回顧與展望”會(huì)議上,中科院院士萬元熙說:“中國的超導(dǎo)技術(shù)因ITER得到長(zhǎng)足發(fā)展,如高功率的連續(xù)波加熱、遙控機(jī)器人維護(hù)以及材料、大型低溫系統(tǒng)、大型電源……中國在核聚變各個(gè)領(lǐng)域發(fā)展迅速,有些走到了世界前列?!?/span>

  十一年前,以ITER計(jì)劃為契機(jī),為推動(dòng)國內(nèi)人才培養(yǎng),國家四部委開展了人才培養(yǎng)計(jì)劃——4年時(shí)間培養(yǎng)1000位工程、物理和管理人才,現(xiàn)在,這批人正在擔(dān)綱中國核聚變的偉大事業(yè)。

  我國先后建成并升級(jí)改造了中國環(huán)流器二號(hào)A(HL-2A)和東方超環(huán)(EAST)。前者2009年在國內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)高約束模式運(yùn)行;后者2017年首次實(shí)現(xiàn)5000萬度等離子體持續(xù)放電101.2秒的高約束運(yùn)行,創(chuàng)造世界記錄,2018年再次創(chuàng)下了1億度等離子體運(yùn)行的記錄。

  這些實(shí)驗(yàn)成果,為未來ITER運(yùn)行及“中國聚變工程實(shí)驗(yàn)堆CFETR”的工程和物理設(shè)計(jì)提供了重要的實(shí)驗(yàn)依據(jù)與科學(xué)支持。

  與中國核聚變技術(shù)能力同步提升的,還有大科學(xué)工程項(xiàng)目計(jì)劃的管理水平大跨步前進(jìn)。

  十一年來,ITER組織中方職員數(shù)量持續(xù)上升,目前比例已經(jīng)超過9%,僅次于歐盟。

  羅德隆認(rèn)為,借助參與ITER項(xiàng)目,中國培養(yǎng)了一大批懂得國際規(guī)則的科學(xué)項(xiàng)目工程管理人才,為未來中方牽頭國際大科學(xué)工程計(jì)劃奠定了人才基礎(chǔ)。“目前,我們還應(yīng)培養(yǎng)和輸送更多高層次管理人才到國際組織中去,以期在科技外交和開展國際合作中,掌握更多話語權(quán),發(fā)揮更大的影響力?!?/span>

  倒逼企業(yè)創(chuàng)新,尖端工業(yè)品走出國門

  總干事比戈說,ITER對(duì)于促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和鼓勵(lì)創(chuàng)新具有十分重要的意義。通過工業(yè)投資,企業(yè)得以根據(jù)項(xiàng)目需求,大量生產(chǎn)一些原本需求量很小的材料,并學(xué)會(huì)如何制造承建的組件,從而推動(dòng)生活和生產(chǎn)多個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展。

  羅德隆對(duì)此十分認(rèn)同。一個(gè)發(fā)生在中國的案例,可以完美解釋這一論斷。

  ITER裝置需要一種超導(dǎo)股線,在0.8毫米直徑內(nèi),需要拉出上萬根細(xì)絲,這些細(xì)絲外面,還有多層不同材料的包層。關(guān)鍵是,這樣精細(xì)的超導(dǎo)線圈,所需最短長(zhǎng)度就要1公里。

  為此,負(fù)責(zé)研發(fā)這個(gè)關(guān)鍵線材的西北有色金屬研究院專門成立了一個(gè)公司,攻克關(guān)鍵技術(shù)。

  “核心技術(shù)等不來、要不來、討不來!怎么辦?進(jìn)口一批最先進(jìn)的線材,就放在我這,告訴西北有色金屬研究院,如果研制不出來,就用人家的做認(rèn)證!”羅德隆說,激將法讓研發(fā)團(tuán)隊(duì)感到了巨大壓力,愣是在有限的10個(gè)月內(nèi),突破了卡脖子環(huán)節(jié),拉出來的絲不僅長(zhǎng)度足夠,且性能更優(yōu)異。

  中國借ITER項(xiàng)目,填補(bǔ)了一項(xiàng)技術(shù)空白,該核心技術(shù)的完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)牢牢在握!這種超導(dǎo)線材,后來不僅實(shí)際應(yīng)用到了ITER裝置上,還用在了核磁共振設(shè)備等民用產(chǎn)品上,銷往全世界,已經(jīng)是世界公認(rèn)的頂尖超導(dǎo)線材。

  “推動(dòng)企業(yè)開展尖端技術(shù)創(chuàng)新,參與國際平臺(tái)的激烈競(jìng)爭(zhēng),直到在民用產(chǎn)品和經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域占領(lǐng)制高點(diǎn),這是我們加入ITER大科學(xué)工程的深遠(yuǎn)意義?!绷_德隆感慨道。


你知道你的Internet Explorer是過時(shí)了嗎?

為了得到我們網(wǎng)站最好的體驗(yàn)效果,我們建議您升級(jí)到最新版本的Internet Explorer或選擇另一個(gè)web瀏覽器.一個(gè)列表最流行的web瀏覽器在下面可以找到.