跟隨數字技術合成的逼真畫面，自由進入一座核電站，無論是常規島里的汽輪機，還是核島中的燃料棒，都近在咫尺。踱步在核電站中，每一處都觸手可及，記者日前在“達索中國論壇”上就感受了一把三維仿真模型帶來的全新體驗。

         福島事故有不同分析

         福島核事故發生后，外界一直依據日本官方提供的信息判斷事故的發展態勢，對于事故的應對措施，外界專家認為，如果能用更好的解決方案，事故造成的后果不會像現在這樣嚴重。

         韓國首爾大學核工程系教授、PHILOSOPHIA公司首席執行官徐鈞烈向本報記者表示，其團隊運用達索系統的模擬分析，產生了不同的結論，“日本官方稱，核反應堆在事故后立即停止了，而且反應堆的冷卻系統雖然在事故后受到破壞，但是相關冷卻設備一直在運轉。但是我們分析得出的結論是，核反應堆其實在低能電量的狀態下持續運行了一段時間。對于冷卻設備仍在運轉，我們認為如果真是那樣，就不會發生后續的事故。”

         徐鈞烈介紹，東京電力公司（以下簡稱“東電”）和日本政府其實并沒有透露核電站具體的設計數據。“我們通過谷歌搜索到了燃料池的模型，并通過達索系統的CATIA軟件分析出更多反應堆的內部結構情況，仿真的結果顯示，在地震和海嘯發生后的48小時內，福島一號核電站已經有三個燃料棒熔毀，而東電在幾天后才公布這個消息。這里并不是要評論和指責東電或者日本政府，而要表明，如果能夠采用先進的模擬技術，可以避免和防范更嚴重的災難。”徐鈞烈說。

         “福島事故發生后，很多專家認為我們可以提供一些現實的解決方案去分析事故的嚴重程度，繼而幫助處理，但日本政府和東電當時不愿意外部技術和資源介入，事故由此變得嚴重化。”達索系統中國公司核能與水電客戶經理陽一夫告訴本報記者。

        仿真技術優勢多

        據了解，目前很多國家在包括核電在內的工業領域采用了達索系統的3D技術和PLM（產品全生命周期管理）解決方案，包括法國、德國、美國及韓國等。在核電領域，該解決方案包含了核電站的規劃、設計、建造、運營、維護及拆解等全壽命周期。

        徐鈞烈指出，20世紀，核能設備的發展在硬件方面水平已經達到了一個相當的高度，很難再去超越。但進入21世紀后，核能發展還是主要基于軟件的升級和新技術的進步。“比如，在建一個核電站之前，可以用CATIA和DELMIA的相關技術，使以后的使用者能夠在建造之前就看到核電站的全貌，包括內部虛擬結構以及運轉起來的情況，以確保在建的核電站可以達到預期的水平，而不是像以往一樣建好之后才發現沒有預計到的缺陷和問題，所以前期設計和后期建造上的效率上都有很大提升。”

        當問及仿真技術的應用能在多大程度上提高核電運行的安全性，即主要作用于核電建設前期還是事故后的處理分析時，徐鈞烈介紹，以緊急冷卻系統為例，在核電站的設計中必須設計緊急冷卻系統，一般希望能運行至少40年到60年。在緊急情況下，核電站內部的溫度可以達到300到500攝氏度，如果用只有10-20攝氏度的海水冷卻，冷卻系統管道及保護套很容易炸裂，就像玻璃杯倒進過熱的水一樣。所以，用CATIA提供的3D解決方案往核電站中虛擬地注入海水，然后分析找到最薄弱的環節以及可能引發的緊急情況，這樣就能避免同樣的問題在下一個核電站建設過程中發生。“這次福島核事故就表明，其冷卻系統的很多關節處炸裂了，而海水沒有很有效地注入反應堆。”

        據了解，目前全球規模最大、影響最深遠的國際科研合作項目之一——“國際熱核聚變實驗堆（ITER）計劃”（人造太陽計劃），將全面引進達索的方案。此外，該系統在冰川領域的研究可以一定程度上解決能源資源問題。

         國內應用空間大

        在國內，中國原子能科學研究院、中國核動力研究院、國家電力公司成都勘測設計研究院，清華大學等科研機構都采用或引進了達索系統解決方案。

         2005年，清華大學中法PLM創新中心成立，該中心由清華大學、達索系統集團、法國機械工程教育網絡AIP-PRIMECA合作成立。由達索系統提供代表最新發展水平的PLM解決方案，惠普公司提供最新工作站技術，法國機械工程教育網絡AIP-PRIMECA派遣教師提供教學支持。

        據成都希蒙泰克科技發展有限公司副總經理趙宇介紹，中國原子能科學研究院的快堆項目今年4月引進了達索系統的解決方案，包括從三維設計的CATIA到整個多項目群管理的ENOVIA、序列生產的3DVIA。同時，中國核動力研究院準備引進達索的DELMIA，即序列仿真，“正如福島核事故，拿到模型之后就可以通過DELMIA和相關的分析軟件做序列分析。”趙宇解釋，“此外，清華大學核能技術研究所采用了CATIA三維設計，后來又在CATIA基礎上結合自己的發展方向做了二次開發。一個先進的技術發展方向和一個先進的解決方案的結合，會帶來更大的效益。”

         一位業內專家接受記者采訪時表示，無論哪種解決方案，一定要看重其是否能科學、合理并有效地提升我國核電項目的系統規劃及管理模式等信息化建設水平，同時能保障我國核電的安全性、高效性發展。

         徐鈞烈表示，中國在能源領域的潛力非常大，無論是核電、還是太陽能和風電等，在數字化模擬技術的領域有很大的應用空間，可以通過跟周邊國家的合作進一步完善自己的技術實力、制定更切合實際的計劃。另外，也可以使軟件硬件更好地協同，克服物理特性等現實中的局限性，用三維的世界幫助調整中國在能源領域新的發展趨勢。

         記者了解到，就核電站數字模擬仿真技術，我國也取得了該領域的突破。2010年年底，中廣核集團自主開發成功了我國百萬千瓦級核電站全范圍模擬機，該模擬機能夠模擬核電站運行過程中一切可能遇到的情況，用以訓練操縱員在各種緊急情況下應對自如的操作本領。同時，模擬系統在福建寧德核電站投入使用以來，運行性能良好，運行效果全面達到了進口模擬機的水平，突破了國外仿真公司對這一領域的長期壟斷。