PROFIBUS在核電站的應(yīng)用與核電發(fā)展良機(jī)分析

核電廠儀控系統(tǒng)

核電廠全數(shù)字化儀控系統(tǒng)主要是由常規(guī)儀控TXP（Opera—tional I&C System）和安全儀控TXS（Safety I&C System）兩部分組成，主要目的是用于監(jiān)測(cè)和控制核電廠釋熱和電能生產(chǎn)的主要和輔助過程，在所有運(yùn)行模式包括應(yīng)急情況下，維持電廠的安全性、可操作性和可靠性，并且在正常運(yùn)行工況下保證電廠的經(jīng)濟(jì)性。

PROFIBUS是一種簡(jiǎn)單、堅(jiān)固和可靠的現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)，是目前唯一能夠以標(biāo)準(zhǔn)方式應(yīng)用于所有領(lǐng)域并貫穿整個(gè)過程鏈的現(xiàn)場(chǎng)總線。如圖1，儀控系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)通信是由電廠總線和現(xiàn)場(chǎng)總線、SlNEC?H1 FO總線和PROFIBUS總線系統(tǒng)構(gòu)成的終端總線完成。終端總線用于PU／SU和OT以及ET和DT之間的通信以及通過網(wǎng)關(guān)／網(wǎng)橋與外部公共網(wǎng)互連。電廠總線用于AS62o、OM690、ES680和DS670之間的通信，并且通過網(wǎng)關(guān)與終端總線相連，與安全儀控系統(tǒng)的工業(yè)以太網(wǎng)總線相連。數(shù)據(jù)通信包括核電廠中所有數(shù)據(jù)和命令的傳輸，具體涉及到安全系統(tǒng)的儀控系統(tǒng)、安全相關(guān)系統(tǒng)的儀控系統(tǒng)和正常運(yùn)行系統(tǒng)的儀控系統(tǒng)，完成在不同的系統(tǒng)之間或在同一系統(tǒng)的不同組件之間的信息傳送，以及與其它外部系統(tǒng)的通信任務(wù)。數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)采用了光纖電纜，對(duì)電磁干擾不敏感。

PROFIBUS，是一種國(guó)際化．開放式．不依賴于設(shè)備生產(chǎn)商的現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)。PROFIBUS傳送速度可在9.6kbaud~12Mbaud范圍內(nèi)選擇且當(dāng)總線系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，所有連接到總線上的裝置應(yīng)該被設(shè)成相同的速度。廣泛適用于制造業(yè)自動(dòng)化、流程工業(yè)自動(dòng)化和樓宇、交通電力等其他領(lǐng)域自動(dòng)化。PROFIBUS是一種用于工廠自動(dòng)化車間級(jí)監(jiān)控和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層數(shù)據(jù)通信與控制的現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)?？蓪?shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層到車間級(jí)監(jiān)控的分散式數(shù)字控制和現(xiàn)場(chǎng)通信網(wǎng)絡(luò)，從而為實(shí)現(xiàn)工廠綜合自動(dòng)化和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備智能化提供了可行的解決方案。

PROFIBUS是過程現(xiàn)場(chǎng)總線的縮寫，于1989年正式成為現(xiàn)場(chǎng)總線的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。目前在多種自動(dòng)化的領(lǐng)域中占據(jù)主導(dǎo)地位，全世界的設(shè)備節(jié)點(diǎn)數(shù)已經(jīng)超過2000萬。它由三個(gè)兼容部分組成，即PROFIBUS－DP（ Decentralized Periphery）．PROFIBUS－PA（Process AutomaTIon ）．PROFIBUS-FMS (Fieldbus Message SpecificaTIon )。主要使用主-從方式，通常周期性地與傳動(dòng)裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。

　　核電迎發(fā)展良機(jī)

　　國(guó)泰君安證券研究所預(yù)計(jì)2019年-2020年經(jīng)濟(jì)增速將會(huì)持續(xù)放緩，但這期間政策將逆周期調(diào)控進(jìn)行對(duì)沖，核電迎發(fā)展良機(jī)。

　　核電具有高效、清潔、安全等特點(diǎn)，發(fā)展核電是優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、保障能源安全、滿足經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展對(duì)能源需求的現(xiàn)實(shí)選擇。2017年，我國(guó)核電發(fā)電占全國(guó)發(fā)電比重為3.9%，遠(yuǎn)低于全球10.6%的平均水平。截至2018年11月，我國(guó)在運(yùn)核電裝機(jī)42.98GW；在建核電裝機(jī)量12.84GW，投運(yùn)+在建裝機(jī)較國(guó)家到2020年底的規(guī)劃還有32.18GW的缺口，核電發(fā)展空間廣闊。

　　政策層面看，國(guó)家發(fā)展核電信心堅(jiān)定，未來將向三代主力堆型集中。從能源行業(yè)上看，我國(guó)堅(jiān)定不移調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，擴(kuò)大非化石能源消費(fèi)比例，我國(guó)核電尚處于發(fā)展初期，國(guó)家不斷出臺(tái)系列政策支持核電快速發(fā)展。同時(shí)，2017年1月發(fā)布的《能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃（2015-2020）》中提到，要在沿海地區(qū)開工建設(shè)一批先進(jìn)三代壓水堆核電項(xiàng)目，加快堆型整合步伐，穩(wěn)妥解決堆型多、堆型雜的問題，逐步向自主三代主力堆型集中。

　　2018 年以來三代核電利好消息不斷，展現(xiàn)三代技術(shù)的不斷成熟以及國(guó)家對(duì)三代核電的信心。2018 年核電動(dòng)態(tài)不斷，3 月 7 日國(guó)家能源局印發(fā)《2018 年能源工作指導(dǎo)意見》，《指導(dǎo)意見》中提出要積極推進(jìn)具備條件項(xiàng)目的核準(zhǔn)建設(shè)，年內(nèi)計(jì)劃開工6～8臺(tái)核電機(jī)組。同時(shí) EPR首堆臺(tái)山一號(hào)、AP1000全球首堆三門一號(hào)先后實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電，標(biāo)志著三代技術(shù)不斷成熟。隨著三代核電技術(shù)捷報(bào)頻傳，預(yù)計(jì)困擾我國(guó)核電項(xiàng)目審批的技術(shù)問題或?qū)⒌玫浇鉀Q，核電審批重啟有望加速。

　　根據(jù)“十三五”國(guó)家能源規(guī)劃和“十三五”電力規(guī)劃以及《核電“十三五”發(fā)展規(guī)劃及2030 年戰(zhàn)略》（征求意見稿），2020年核電運(yùn)行裝機(jī)容量5800萬千瓦、在建裝機(jī)容量3000萬千瓦的發(fā)展目標(biāo)；到2030年，核電在役裝機(jī)1.5億千瓦，在建裝機(jī)5000萬千瓦，總裝機(jī)空間240%，年復(fù)合增速11%。目前核電發(fā)展離十三五目標(biāo)較遠(yuǎn)，十三五后期大概率加速，核電審批一旦放開，預(yù)計(jì)未來三年裝機(jī)的符合增長(zhǎng)率有望在20%以上，核電運(yùn)營(yíng)商中長(zhǎng)期成長(zhǎng)的限制性因素有望消除。

　　日前，青海印發(fā)《建設(shè)國(guó)家清潔能源示范省工作方案》，方案指出：穩(wěn)步推進(jìn)核能供熱及核電項(xiàng)目前期工作，充分把握未來核電發(fā)展契機(jī)，利用“十三五”后兩年核電項(xiàng)目“空檔期”積極開展研究，做好規(guī)劃、踏勘選址等前期工作，為全國(guó)內(nèi)陸核電項(xiàng)目建設(shè)積累工程技術(shù)經(jīng)驗(yàn)。我們認(rèn)為，繼寧夏之后，青海也將核電列入能源工作規(guī)劃，內(nèi)陸核電有望獲得突破性進(jìn)展。

　　隨著全國(guó)財(cái)政工作會(huì)議提出大幅增加地方專項(xiàng)債，國(guó)務(wù)院提前下達(dá)2019年地方政府新增債務(wù)限額，李克強(qiáng)總理1月4日強(qiáng)調(diào)要加大宏觀政策逆周期調(diào)節(jié)的力度，2019年基建投資增速高度確定。當(dāng)前，基建行情正在逐步擴(kuò)散，核電有望在基建擴(kuò)散行情中受益。