在离全年结束还有10天的12月21日，国家电力投资集团公司(以下简称“国家电投”)在北京昌平的未来科技城召开了“核电关键设计软件包(COSINE)公开测试版发布暨用户组成立大会”。
之所以选择在那召开，是因为国家电投中央研究院坐落于此，而国家电投中央研究院牵头承担了这一国家大型先进压水堆核电站科技重大专项课题“核电关键设计软件自主化技术研究”的研发。
据了解，COSINE是中国首套具有完全自主知识产权的核电厂核设计与安全分析软件产品。它的发布实现了国家电投董事长王炳华此前提出的用5到8年时间开发出中国人自己先进核电软件的目标，也标志着中国核电软件自主化工作取得关键性突破，具有里程碑意义。
国家能源局核电司副司长曾亚川如是评价说：“COSINE公开测试版的发布，是国家大型先进压水堆核电站科技重大专项取得的又一个重要成果，对核电设计软件的自主研发意义十分重大。”孟振平补充说：“COSINE软件的开发与工程应用，极大地提升了中国核电技术‘自主研发、自主设计、自主建设、自主运营’的能力，提升了中国核电的持续创新能力，解决了中国核电发展的关键技术瓶颈问题，填补了国内空白。”
曾亚川透露：“目前，COSINE正在报三部委评审。‘十三五’期间，我们将继续在核电重大专项中安排资金支持COSINE的验证优化和工程应用。在2016年的重大专项计划安排中，我们已经安排了COSINE的验证、优化项目。”
自主创新：突破自主化的制约
在中国技术创新的早期，许多单位并不重视软件的开发工作。工信部信息化和软件服务业司软件产业处处长孙文龙深有感触地说：“短期内可能加快了产业的发展速度，但从长期看，产业的创新能力受到了限制，往往在一些关键环节增加了技术突破的难度，影响了持续创新和跨越发展的能力。”
而核电技术是高科技技术，核电软件在核电研发、设计中起着至关重要的作用，是高技术的重要支撑。“无论是做好国内核电建设，还是推动核电走出去，关键在于自主创新。”孙文龙表示，“设计软件作为自主创新的基础性、支撑性的工具平台，是核电技术创新的基础和标准，是走出去的关键。设计软件的自主研发，对形成中国自主知识产权的核电品牌，完善核电技术创新体系，意义重大。”
也正因为如此，2011年，国家在压水堆核电站重大专项技术研发中，高瞻远瞩地设立了“核电关键设计软件自主化技术研究”课题，正式启动整套中国品牌核电关键软件自主化研制工作。
但是，长期以来，中国核电软件自主化受到制约。国家电投中央研究院副院长杨燕华用四个字来概括，就是“严、难、专、长”。“严”就是核电软件用于核电厂安全评价，核安全标准高，要求高可信。“难”就是核电软件是科学计算软件，涉及面广，专业面广。“专”是核电软件属于核电厂专用，通用类少。“长”是核电软件研发是长周期、高投入的。
于是，摆在国家电投面前的只有一条路，就是自主创新。为此，5年来，国家电投中央研究院核电软件技术中心联合国内有关单位，形成了国家级的核电软件研发团队，站在巨人的肩膀上开发具有中国特色的核电设计软件，紧扣核电重大示范工程目标，实现软件设计与工程设计、试验验证的紧密结合。
在此过程中，他们对标国际，在遵循国际行业最高标准的基础上，结合现代软件工程开发准则，经过了理论研究、需求分析、详细设计、代码编制、系统测试、工程验证等一系列科学过程，有大量数据支撑，开展了多项试验，具有很强的说服力和可信度。
可以说，CONSINE软件的发布，将有助于缩小中国核电技术与发达国家的差距，解决限制中国核电发展的软肋问题。
融合发展：实现无缝拓展
配套性、匹配性差等是核电软件面临的又一难题。
如今，中国有从法国引进的核电技术和从美国引进的核电技术，存在两套软件体系，而且都在发挥作用。此外，中国核电关键软件包非常复杂。
在实际操作过程中，国家核电副总经理郑明光坦言：“软件开发非常艰难。上海核工程研究设计院曾经花了很多时间开发核电软件，包括在秦山一期时，经历了很多局部整合，很多在引进消化技术上发展，配套性很差。”
匹配性也是用户关注的一个点。中国广核集团总工程师赵华介绍：“我们在‘华龙一号’研究过程中，共设计有309款软件，涉及核心设计的软件有30多款。这30多款软件怎样才能和COSINE匹配起来，达到兼容，这是我们在‘华龙一号’研制过程中特别注意的问题。”
为此，CONSINE将整个核电厂热工设计与安全分析、堆芯物理设计、燃料设计、严重事故分析、概率安全分析等八大类设计软件进行成套综合，涵盖了核电厂系统、安全壳、子通道、燃料、组件、堆芯、屏蔽与辐射防护、严重事故以及中子动力学等核心计算分析能力，覆盖了国际同类软件80余项功能，解决了中国核电发展中的瓶颈问题，并整体达到国际先进水平。
据杨燕华介绍，COSINE采用多维、多相、多流场的创新性设计理念，实现软件包多功能集成，实现了堆芯、系统、安全壳热工分析功能一体化。融合现代软件工程设计与质保理念，确保软件高可信度和易维护性：遵循CMMI要求;模块化设计，自由组合;统一用户平台;预留接口，无缝扩展。
此外，COSINE开发紧跟目前国际核电软件最新的发展趋势，采用最佳估算软件和不确定性分析，既能保证结果的保守性，又能保证模型的精度，提高经济性。
COSINE设计还力求通用性，应用堆型广泛，可用于AP/CAP系列、传统二代压水堆、其他先进三代堆、先进研究堆、实验堆和通用热力系统。立足真实模拟计算核心无缝衔接软件未来发展。
郑明光说：“当前，如果能够解决软件发展的问题，能够解决关键设备的装备问题，我们就能真正实现核电强国，制造强国。”而两年的工程测试验证表明，COSINE满足中国第三代压水堆核电厂设计与安全分析需求。
总而言之，COSINE突破核电技术自主瓶颈，建立完整核电软件体系，创造核电软件时代品牌，严格践行国际先进标准，立足软件核心无缝拓展，汇聚用户推动应用评估。
