核动力可能是未来航运业的可行选择

根据挪威船级社DNV的说法，环境需求的变化正在“重新点燃”核动力作为海事脱碳长期解决方案的兴趣。然而，报告指出，在核动力成为可行解决方案之前，仍有重大挑战待解决。

航运业每年消耗约3.5亿吨化石燃料，约占全球碳排放总量的3%。2023年7月，航运业通过国际海事组织（IMO）批准了新的温室气体减排目标，目标是在2050年前后实现净零排放。

DNV高级首席研究员Ole Christen Reistad在一份新白皮书的序言中表示：“核动力曾被视为遥远前景，如今正被积极考虑作为商业海运船队的现实选择。”“造船厂和船东正在探索其潜力，权衡几乎零排放电力的承诺与将如此变革性技术引入商用船队的复杂性。”

DNV的白皮书题为《海上核动力推进：核动力船舶的技术、商业可行性与监管挑战》强调了海事核技术与陆基反应堆的不同，并强调在理解核动力潜在作用的过程中，需要考虑技术、监管和商业因素。该文探讨了未来海运燃料循环的主要要素——包括燃料管理、废物处理、船舶建造与运营以及核供应链监管。并介绍了最有可能被船东采用的反应堆技术。自动化、数字化和模块化设计的进步被认为是未来核燃料和反应堆安全、保障及防扩散的关键推动力，从而为公众的接受铺平了道路。

文章指出：“所有海上核技术都将因一些关键特性不同，如机动性、恶劣海况和运行特性。”“此外，海事设施非常依赖其用途，如推进（核动力船只）或发电（浮动核电站）。”

DNV表示，业界必须开发一种成本效益高、经过验证、专为海事用途量身定制的核燃料循环。这包括在供应链中明确划分角色和责任，从燃料生产、反应堆集成到装料、换料和处置。“关键是，乏燃料的储存和处置是供应链功能和可信度的基础。反应堆设计和燃料类型将直接影响这些要求，必须在批准任何运行许可证前解决这些因素。”

报告指出，整个海事核燃料循环，包括长寿命废物管理，不仅对合规至关重要，也有助于促进公众接受度。

DNV表示，商业海运核工业的发展还需要“可预测且国际认可”的监管框架支持。国际海事组织（IMO）和国际原子能机构等机构必须领导制定核燃料管理、船舶建造和运营规范的标准工作。“船级社将在推动全球采纳方面发挥关键作用，帮助克服陆基核工业的碎片化，并促进标准化的海事管理方式，”该机构表示。

DNV指出：“核能航运的监管环境很可能超出海事行业的习惯，为未来多种系统配置打开大门。通过识别关键参与者、其职责及协调需求，白皮书中概述的监管路线图提供了关键指导。随着角色的增加，明确界面变得越来越重要。这些路线图通过绘制关键的相互依赖关系来帮助解决这个问题。”

DNV表示，未来海上核设施的成功还取决于吸引人的商业模式的发展。报告指出，这些必须反映航运的商业现实，并清晰理解整个核燃料循环的总成本。“通过模块化和标准化方法，成本竞争力将显著提升，这些方法简化施工流程，简化维护，提供独立保障，并促进跨司法管辖区的监管审批。”

文章中提出的DNV案例研究表明，核能在低燃料价格和高燃料价格情景下都能优于其他技术。报告指出，如果2050年前实现全面脱碳，反应堆成本低于每千瓦18,000美元可能具有竞争力，而低于8,000美元/千瓦的成本即使没有完全脱碳也是可行的。

DNV总结道：“实现核动力在海事中的潜力不仅需要技术准备。”“它要求协调全球行动，涉及海事行业、监管机构及社会各方。通过战略投资和国际合作，核能有望成为海洋能源转型的基石，为全球船队提供安全、高效且零排放的推进方式。”

集装箱船设计批准

白皮书发布之际，DNV授予韩国HD韩国造船与海上工程公司（HD KSOE，HD现代的子公司）原则性批准，设计一款采用小型模块化反应堆（SMR）技术驱动的新型15,000标准箱级集装箱船。船舶概念采用超临界二氧化碳发电系统，相较传统蒸汽系统能提供更高的热效率和更小的设备占地面积。原则批准（AiP）是在定义的需求框架内对概念进行的独立评估。它确认了该设计的可行性，并验证了其实施过程中没有重大技术障碍。

在船舶设计概念开发过程中，DNV团队与HD KSOE密切合作，评估船舶整体安全性及先进发电系统的设计。此次审查包括船舶的主要功能、电力供应及整体安全措施。2025年5月，HD KSOE和DNV还在DNV位于奥斯陆的总部举办了HAZID（危险识别）研讨会，旨在识别核动力船舶的潜在风险和事故情景，并指导设计改进。

HD KSOE首席技术官张光弼表示：“这一SMR动力集装箱船概念代表了我们探索替代燃料以实现航运脱碳努力的一个重要里程碑。”“设计高度关注船舶安全，推动推进系统在SMR技术应用上的进步。此外，我们还开发了一种新型屏蔽和安全壳系统，旨在即使在碰撞、搁浅或沉没事故中也能保持反应堆安全和船舶生存能力。我们将继续与全球合作伙伴合作，推动海洋核技术的发展。”

DNV技术总监盖尔·杜格斯塔德表示：“鉴于近期在核能用于货船方面经验有限，这项AiP代表了核动力船舶技术验证流程建设的重要第一步。”“我们非常高兴授予KSOE这一新的AiP，这是密集且富有成效的合作成果，我们期待随着这项令人振奋的技术持续发展，继续保持这种合作。”

此前，HD KSOE已获得美国船级船舶设计的原则性批准，采用SMR技术开发15,000标准箱级集装箱船。

摘译自WNN网站