核动力海运复兴面临多重挑战

挪威船级社DNV表示，不断变化的环境要求正在"重新点燃"对核动力推进作为海运脱碳长期解决方案的兴趣。然而，该机构表示，在核动力推进成为可行解决方案之前，仍需克服重大挑战。

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，旨在到2050年或前后实现净零排放。

DNV高级首席研究员Ole Christen Reistad在一份新的白皮书前言中表示："核动力推进曾被视为遥远的前景，现在正作为商业船队的现实选择被积极考虑。船厂和船东正在探索其潜力，并权衡几乎零排放能源的承诺与将这种变革性技术引入商业船队的复杂性。"

DNV的白皮书——《海运核动力推进：核动力船舶的技术、商业可行性和监管挑战》——强调了海运核技术如何与陆基反应堆不同，并强调需要解决技术、监管和商业因素，以了解核动力推进的潜在作用。该文件讨论了未来海运燃料循环的主要要素——包括燃料管理、废物处理、船舶建造和运营以及核供应链的监督——并介绍了船东最可能采用的反应堆技术。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、安保和防扩散的关键推动因素，从而为公众接受铺平道路。

白皮书指出："所有海运核技术都将因一些关键特征而与陆基等效技术不同，例如机动性、暴露于恶劣海况以及运行特性。此外，海运装置将因其用途——推进（核动力船舶）或发电（浮动式核电站）——而有显著差异。"

DNV表示，行业必须开发一种针对海运用途的成本效益高且经过验证的核燃料循环。这包括在供应链中建立明确的角色和责任，从燃料生产和反应堆集成到装载、更换和处置。"至关重要的是，乏燃料的储存和处置对供应链的功能和可信度至关重要。反应堆设计和燃料类型将直接影响这些要求，这些因素必须在任何运营许可证颁发之前得到解决。"

作为其中的一部分，它表示整个海运燃料循环的规定——包括长期废物管理——至关重要，不仅是为了符合监管要求，也是为了推动公众接受。

DNV表示，商业海运核工业的发展也需要得到"可预测且国际接受的"监管框架的支持。IMO和国际原子能机构等组织必须领导制定燃料管理、船舶建造和运营规程的标准。"船级社将在推动全球采用方面发挥关键作用，帮助克服陆基核工业的分散性，并促进标准化的海运方法。"

DNV指出："核动力航运的监管格局可能会超过航运业习惯的范围，为多种未来系统配置打开了大门。通过确定关键参与者、其职责以及协调需求，本白皮书中概述的监管路线图提供了基本指导。随着角色的增加，澄清接口变得越来越重要——这些路线图通过映射关键相互依赖关系来帮助解决这一问题。"

根据DNV的说法，未来海运核装置的成功还将取决于引人注目的商业模式的开发。它表示，这些模式必须反映航运的商业现实，并提供对总拥有成本的清晰理解，特别是在整个燃料循环中。"通过模块化和标准化方法，成本竞争力可以显著提高，这些方法简化了建造、简化了维护、提供了独立保证，并促进了跨辖区的监管批准。"

白皮书中提出的DNV案例研究表明，在低和高燃料价格情景下，核能都可以优于其他技术。它建议，如果到2050年实现完全脱碳，低于18,000美元/千瓦的反应堆成本可能具有竞争力，而即使没有完全脱碳，低于8,000美元/千瓦的成本也可能是可行的。

DNV总结道："实现核动力推进在海运领域的潜力需要的不仅仅是技术成熟度。它需要协调的全球行动，涉及航运业、监管机构和整个社会的广泛参与者。通过战略投资和国际合作，核能可能成为海运能源转型的基石，为全球船队提供安全、高效和零排放的推进。"

集装箱船设计获批

白皮书发布之际，DNV向韩国HD Korea Shipbuilding & Offshore Engineering(HD KSOE)——HD Hyundai的子公司——授予了采用小型模块化反应堆(SMR)技术的新型15,000 TEU级集装箱船设计的原理认可(AiP)。该船舶概念采用了基于超临界CO2的发电系统，与传统蒸汽系统相比，可以提供更高的热效率和减少的设备占地面积。

原理认可(AiP)是在定义的要求框架内对概念进行的独立评估。它确认了设计的可行性，并验证了其实施不存在重大技术障碍。

在船舶设计概念开发过程中，DNV团队与HD KSOE密切合作，评估船舶的整体安全性和先进发电系统的设计。这次审查包括船舶的主要功能、电力供应和整体安全方法。2025年5月，HD KSOE和DNV还在DNV奥斯陆总部进行了危险识别(HAZID)研讨会，以识别核动力船舶的潜在风险和事故情景，并指导设计的改进。

HD KSOE首席技术官Chang Kwangpil表示："这种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关键里程碑。该设计重点关注船舶的安全性，并在SMR技术应用中推进推进系统。此外，我们开发了一种新颖的屏蔽和包容系统，即使在碰撞、搁浅或沉船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，推进海洋核技术。"

DNV技术总监Geir Dugstad表示："由于在货船使用核动力方面几乎没有最近的经验，这项AiP代表了为核动力船舶建立技术验证过程的重要第一步。我们非常高兴向KSOE授予这项新的AiP，这是密集而富有成效合作的当之无愧的结果，我们期待随着这一令人兴奋的技术继续发展而继续合作。"