推动浮动核电站全球部署

世界核协会反应堆设计评估与许可合作工作组（CORDEL）近日发布了一篇题为《促进浮动核电站的全球部署》的新论文。该论文强调了该技术的优势，并聚焦于其在监管领域的进展，这些进展是其国际部署所必需的。

为实现气候和能源安全目标，从现在到2050年，全球核能装机容量需要增长三倍，这意味着每年需新增约40吉瓦的核能容量，相当于每年投运约20座大型反应堆和70座小型模块化反应堆（SMR），是当前部署速度的四倍以上。因此，需要采用新的设计、许可、建造、部署和项目管理方式来加速核能新建项目。浮动核电站（FNPP）在此背景下被提出，作为显著减少部署时间和成本的解决方案。

海上核能的历史

核能在海上有着悠久且辉煌的历史，始于1954年美国海军“鹦鹉螺号”潜艇的首次下水。迄今为止，核能主要应用于海军领域，为超过500艘水面和水下舰艇提供动力。核能在民用领域的应用相对有限，主要用于破冰船，并在商船中有少量应用。

以电网发电而非推进为目的的核动力船只已有部署案例，例如1978年美国的“斯特吉斯MH1-A”号驳船以及2020年俄罗斯的“罗蒙诺索夫院士”号浮动核电站（图1）。这些FNPP为偏远或孤立地区提供可靠的清洁电力。重要的是，它们由造船厂建造，部署时所需的场地准备远少于传统陆基核电站，从而为解决加速核能部署这一难题提供了潜在方案。除俄罗斯国家原子能公司（Rosatom）外，世界核协会其他成员，如Core Power、韩国水电与核电公司（KHNP）和Salftoss Energy，也计划建造和部署FNPP以满足这一需求。

浮动的核能解决方案

FNPP融合了SMR的创新技术及其海上部署的独特优势。例如，现代造船厂采用模块化建造方式，将工厂预制的模块组装成船只。与传统方法相比，这种建造方式缩短了时间，提高了质量控制水平，并可通过同时生产和组装多个模块实现规模化。在此背景下，FNPP的核蒸汽供应系统和常规岛将作为模块化单元，与其他模块一样组装到船体上。建造地点与部署地点的分离使得建造可与场地准备同步进行，进一步缩短部署周期。

在船只上部署核反应堆规避了陆基反应堆面临的诸多挑战。其中一些挑战直接源于水域环境，例如海上部署可增强应对海啸和地震的能力。此外，与陆基核电站相比，FNPP最终部署地的场地准备工作显著减少。FNPP的可运输性还带来了额外的经济效益，可根据能源需求变化重新部署至新地点。其可运输性也允许建立集中的换料、维护和退役中心，充分利用造船厂的优化流程。

这些显著优势使FNPP成为极具吸引力的选择，尤其是对那些希望将核能纳入能源结构但不愿大规模发展国内核基础设施的国家。目前唯一运行的FNPP“罗蒙诺索夫院士”号是在俄罗斯境内建造、许可和运营，并部署于俄罗斯领海。然而，FNPP的国际部署仍面临挑战，因为这些船只处于国际核安全和海洋监管框架的交汇点，必须同时满足核能和海事监管要求。

国际水域的规范化监管

在核能领域，国际原子能机构（IAEA）的《核安全公约》为缔约国设定了维持高水平安全性的义务，确立了各签署国必须遵守的基本安全原则，IAEA的安全标准则提供了具体指导。同时，在海洋领域，《联合国海洋法公约》为所有海事活动建立了法律框架，国际海事组织（IMO）的《国际海上人命安全公约》（SOLAS）则为商船制定了安全标准。这两套框架中的部分内容已经或可能适用于FNPP。世界核协会在论文中探讨了其适用性，并强调需要形成全球共识和立场，以推动FNPP国际部署的标准化。

除安全性外，安保和保障构成了核能“3S”框架的另外两个支柱，这些要求也需与海事法规协调一致。这些要求带来了若干挑战，例如如何在FNPP运输和部署期间核材料的管理，或确保敏感区域限制进入的同时不影响船只快速疏散。IMO和IAEA需在相关领域进一步细化要求。然而，FNPP工程师也需在设计阶段融入安全、安保和保障措施，为解决这些问题作出贡献。FNPP还可能为现有保障实践带来优化和创新机会。

扬帆起航，迈向成功

FNPP的全球部署有望帮助全球更快实现减排目标和能源安全保障，这得益于其规模化生产和减少建设需求的能力。FNPP在国内背景下的制造和部署已被证明可行，但其在国际水域和第三国水域的部署需要一个共同的监管框架。

需要更多的国际合作以推动这一部署，同时也可能为采用安全、安保和保障新方法的更广泛核能行业带来收益。世界核协会CORDEL工作组长期倡导陆基核电站监管要求和设计标准的统一，并认为这一原则同样适用于海上核设施。IMO最近决定修订《核商船安全规则》及与FNPP相关的SOLAS公约部分内容，显示成员国致力于制定相关监管要求以促进FNPP部署。我们也欢迎IAEA新发起的“海洋应用原子技术许可”（ATLAS）项目，该项目旨在为海洋核推进和FNPP建立监管框架。

欲了解更多信息，请阅读世界核协会CORDEL工作组发布的《促进浮动核电站的全球部署》论文。此外，欢迎参加将于2025年9月3日至5日在英国伦敦举行的世界核研讨会，会议期间9月3日的“能源用户峰会”中将设有“海上核能应用导航”专题讨论。

——Ronan Tanguy，世界核协会安全与许可项目主管。