fr.wedoany.com Rapport : Le Conseil des affaires de l'État de la Chine a officiellement publié le « Catalogue des réalisations d'innovation scientifique et technologique des entreprises d'État centrales (édition 2024) ». Deux réalisations scientifiques et technologiques majeures développées de manière autonome par la SNPAS (SNPAS), à savoir l'« Équipement d'instrumentation de mesure nucléaire hors cœur de centrale nucléaire » et le « Système de contrôle industriel à architecture Ethernet complète », ont été sélectionnées avec succès. Il s'agit de la deuxième fois, après la sélection en 2020 du « Système de contrôle et d'instrumentation de sûreté - NuPAC » et de la « Plateforme de système de contrôle distribué - NuCON », que la SNPAS figure sur cette liste nationale d'innovation.

Ce catalogue comprend 208 réalisations de 67 entreprises d'État centrales, couvrant sept domaines : composants électroniques, pièces détachées, nouveaux matériaux, instruments et appareils de mesure, produits logiciels, équipements haut de gamme et procédés de fabrication. En publiant des informations telles que des présentations des réalisations, des indicateurs principaux et des coordonnées, il vise à promouvoir l'application et l'évolution des excellentes réalisations innovantes des entreprises, et à accélérer la transformation des résultats scientifiques et technologiques en forces productives réelles. En tant qu'« équipe nationale » dans le domaine du contrôle et de l'instrumentation, la SNPAS, s'appuyant sur des projets majeurs scientifiques et technologiques nationaux et des projets spéciaux de recherche des ministères nationaux, a développé la série de systèmes de contrôle et d'instrumentation numériques « HeRui » bénéficiant d'une propriété intellectuelle complète et autonome. Cette disposition prospective de « traction stratégique + recherche autonome » a également jeté des bases solides pour l'autonomie et la maîtrise des technologies clés de l'« Équipement d'instrumentation de mesure nucléaire hors cœur de centrale nucléaire » et du « Système de contrôle industriel à architecture Ethernet complète », permettant finalement à ces deux réalisations de se démarquer parmi les nombreuses réalisations évaluées.

(I) Équipement d'instrumentation de mesure nucléaire hors cœur de centrale nucléaire : le « moniteur cardiaque » garantissant la sûreté nucléaire

L'équipement d'instrumentation de mesure nucléaire hors cœur de centrale nucléaire est un équipement de sûreté critique du système de protection du réacteur, assumant des fonctions importantes de surveillance de la puissance nucléaire et de protection d'arrêt d'urgence en cas d'accident. Ses détecteurs et câbles doivent résister, après un accident de référence de conception, à un environnement inondé de haute température, haute pression et haut rayonnement pendant quatre mois. De plus, les signaux des détecteurs sont faibles et facilement perturbés, ce qui rend la technologie et la fabrication extrêmement difficiles.

Pendant longtemps, les technologies clés de ce domaine ont été monopolisées par quelques fabricants étrangers, constituant un « goulot d'étranglement » pour le développement autonome de l'énergie nucléaire chinoise. En 2010, la SNPAS a pris l'initiative de briser cette situation en menant le projet majeur national scientifique et technologique « Développement d'un prototype d'équipement d'instrumentation de mesure nucléaire hors cœur ». Après plus de dix ans d'efforts soutenus, grâce à de multiples essais en réacteur, des optimisations itératives et des essais de qualification complets, elle a réussi à percer les technologies clés telles que la fabrication des détecteurs, les câbles à signaux faibles, la résistance aux interférences électromagnétiques et la vérification de la compatibilité des interfaces.

Évalué, ce résultat atteint un niveau technique avancé international. Trois brevets d'invention (dont un accordé) et quatre brevets d'utilité (dont trois accordés) ont été déposés, 11 articles académiques publiés et deux secrets techniques établis. Il s'agit d'une percée technologique majeure pour la Chine dans le domaine de l'instrumentation de mesure nucléaire, marquant la capacité de conception et de fabrication entièrement autonome du pays dans ce domaine.

Cette percée ne comble pas seulement un vide en Chine, mais se dirige rapidement vers des applications pratiques. Actuellement, ce résultat a été appliqué avec succès au projet de démonstration « Guohe One », et sera progressivement étendu à des centrales nucléaires de troisième génération à eau pressurisée passive telles que celles de Lianjiang et de Bailong. Parallèlement, cette technologie peut également fournir des solutions de remplacement par des équipements nationaux pour les équipements importés des centrales nucléaires en fonctionnement. Cette initiative brise le monopole technologique étranger, améliore significativement la compétitivité internationale de la technologie nucléaire de troisième génération chinoise et revêt une importance stratégique majeure pour garantir la sécurité énergétique nationale.

(II) Système de contrôle industriel à architecture Ethernet complète : créer un « cerveau intelligent » autonome et maîtrisé

Si l'équipement de mesure nucléaire est le « moniteur cardiaque » de la sûreté nucléaire, alors le système de contrôle industriel est le « centre nerveux » et le « cerveau intelligent » des sites énergétiques. Son degré d'autonomie et de maîtrise est directement lié à la sécurité industrielle nationale. Pendant longtemps, les logiciels et matériels de base des systèmes de contrôle industriel chinois dépendaient fortement des importations, avec des risques pour la chaîne d'approvisionnement et des problèmes de sécurité omniprésents. Chaque indicateur technique, comme la synchronisation de haute précision, les communications haute performance en temps réel, la conception haute fiabilité et l'acquisition de données de haute précision, constituait un « obstacle » sur la voie de la localisation. Pour briser définitivement cette impasse, la SNPAS a, dès 2011, planifié de manière prospective le développement d'un système de contrôle industriel à architecture Ethernet complète, rassemblant des experts et des développeurs internes et externes pour étudier les points clés technologiques des systèmes de contrôle industriel ainsi que les exigences techniques d'application dans différents domaines comme le nucléaire et le thermique. Après plus de dix ans, en adoptant une stratégie en « trois étapes » – de la localisation au niveau des équipements à la localisation des composants clés – elle a finalement créé un produit 100 % national.

Ce système est le premier système de contrôle en Chine utilisant une architecture Ethernet complète avec 100 % de composants et de système d'exploitation nationaux. Il introduit de manière innovante une architecture Ethernet industrielle en temps réel, a permis de surmonter les technologies de synchronisation de haute précision, de communications haute performance en temps réel et de conception haute fiabilité pour la localisation au niveau des composants des systèmes de contrôle et d'instrumentation, améliorant ainsi la sécurité du système, élargissant la diversité des technologies de contrôle dans le domaine de l'énergie et renforçant la résilience face aux barrières technologiques étrangères.

Grâce à ses excellentes performances, ce système prend en charge l'intégration du système de contrôle distribué (DCS) de la centrale thermique complète, du système de contrôle électrohydraulique numérique (DEH) et du système d'arrêt d'urgence de la turbine (ETS), et est compatible avec les technologies de bus de terrain telles que Profibus. Lorsque les centrales thermiques participent à la flexibilité du réseau, la stabilité et la rapidité de réponse des unités sont nettement améliorées, les principaux paramètres des unités restent stables en régime de charge variable, réduisant considérablement la fréquence d'intervention des opérateurs. Évalué par des autorités compétentes, il atteint un niveau international avancé.

De plus, l'équipe de R&D a déposé 60 brevets d'invention (dont 5 accordés) liés à ce résultat et a obtenu 14 droits d'auteur sur des logiciels. Le système a passé avec succès l'évaluation de localisation à 100 % de toutes les catégories par le CEPREI (Institut de recherche électronique n°5 du MIIT), et a été sélectionné parmi les dix nouveaux produits « Industrial Control China » en 2023.

À ce jour, ce système a été appliqué avec succès sur 21 unités de centrales thermiques, démontrant des caractéristiques telles qu'une rentabilité élevée, des performances stables, une qualité fiable, une configuration flexible, une utilisation pratique et une extensibilité aisée. C'est un système de contrôle de processus avancé, complet et intégré, couvrant l'ensemble du processus de production, combinant acquisition de données, contrôle de processus et gestion de l'information. Il présente une valeur de promotion élevée et peut être largement appliqué dans les domaines du contrôle industriel des secteurs nucléaire, thermique, hydraulique, charbon, aluminium, énergies nouvelles, etc.