Nuclear
核动力集装箱船每年可节省 6800 万美元和减少温室气体排放
这一结论来自劳氏船级社和 LucidCatalyst 为 Seaspan Corporation Pte Ltd 撰写的一份新报告,该报告探讨了将小型模块化反应堆 (SMR) 整合到集装箱船队中的潜力。
根据由 Seaspan Corporation Pte Ltd 委托劳氏船级社和 LucidCatalyst 撰写,于周三(11月26日)联合发布的一份最新报告,核动力集装箱船有望消除燃料成本、减少温室气体排放并缩短运输时间,以及同时保持安全性和经济竞争力。
该报告探讨了将小型模块化反应堆 ( small modular reactors,简称SMR) 集成到集装箱船队中的技术、经济和监管潜力。其中,LucidCatalyst 对 Seaspan的商业模式进行了全面的成本效益分析,并与其合作制定了相关要求。预计,只要满足这些要求就能够创造显著价值。
对于船舶运营商而言,核动力船舶可以消除其最大的运营成本,每年可节省高达 5000 万美元的燃料费用和约 1800 万美元的碳排放罚款。
根据分析,一艘载箱量为15,000标准箱的核动力集装箱船,以25节的航速(比传统船舶快39%)航行,其年货运能力可比传统燃料船舶提高38%。其中,这得益于航速的提升(每年可实现6.3个往返航次,优于传统船舶只能实现5个往返航次)以及因省去燃料舱和燃料系统而增加的5%集装箱空间。
该报告强调,通过跨行业联盟,将这些需求转化为严格的、以需求为导向的供应链与采购策略,对于取得广泛成功至关重要。报告估计,如果行业承诺在10-15年内采购超过1,000台机组,模块化反应堆的生产成本将可控制在每千瓦750-1,000美元,而远低于传统核电站的成本,并保持维护周期与标准船舶的干船坞周期相同。同时,每台机组的设计运行周期约为五年,且无需频繁加注燃料,而能够大幅减少停机时间,并摆脱对全球燃料加注网络的依赖。
对此,该研究概述了一份路线图,展示了如何通过一项密集型计划,在四年内让被制造的核动力推进装置达到商业化水平——系统总成本低于4000美元/千瓦,燃料成本低于50美元/兆瓦时。市场模型显示,到2050年,核动力装置的潜在装机容量将达到40至90吉瓦,并具体取决于监管进展和行业接受度。
此外,研究结果也指出了构建具有竞争力的供应链的最佳实践,以能够提供充足的供应以及实现价格与性能方面的竞争力,并避免供应商被“锁定”。与此同时,该研究也提出了创新的反应堆和燃料租赁模式,其中,这些模式可以帮助船东和运营商在确保安全与合规性的同时,控制前期成本。
该报告是三阶段报告计划的第一阶段,在下一阶段的报告,将重点关注概念设计和监管准备,并包括与造船厂、港口当局和核监管机构的合作。而最后阶段报告,则将制定一份详细的实践路线图,概述大规模部署的风险管理、认证和投资策略。
劳氏船级社核技术与替代燃料高级工程师Meg Dowling 表示:“航运业的能源转型和长期可持续发展挑战需要可扩展的长期解决方案。其中,核动力推进不仅提供了一种脱碳方案,也为船东和租船人带来了变革性的经济机遇。因此,这项研究成果为我们奠定了坚实的基础,使我们能够确定如何将核动力系统集成到商业船队中,从而为实现安全、商业可行、零排放的航运提供一条切实可行的途径。”
Seaspan Corporation首席技术官Peter Jackson 表示:“作为我们持续探索安全且具商业可行性的能源转型路径的一部分,我们正与LR和Lucid Catalyst合作,共同探索核动力集装箱船的应用。当下,小型模块化反应堆(SMR)是一项令人鼓舞的技术,能够为船东和运营商带来诸多优势,正如本报告所述。当然,这其中也存在一些需要克服的挑战,但我相信,随着该领域的研究不断深入推进,再加上类似本报告的研究,核动力集装箱船很快就能安全、经济、零排放地投入运营。”
LucidCatalyst 管理合伙人 Eric Ingersoll 补充道:“核动力推进不仅改变了排放,更改变了航运经济。我们的分析表明,凭借卓越的性能主导航线,且无需承担绿色升水,核动力集装箱船很可能在竞争中胜过作为竞争对手的传统燃料和绿色燃料。而释放这一优势的关键,在于通过完善的供应链和技术战略进行市场规范。其中,通过组建跨行业联盟,我们可以构建响应迅速的供应链,并实现具有竞争力的反应堆成本,从而使核动力成为船东和租船人经济上的最佳选择。”
图片来源: Unsplash的Chris Pagan
发布日期:2025年11月27日
核能公司Ampera近日宣布将海事领域纳入其增长战略,与数据中心和国防应用领域并驾齐驱。
Ampera首席执行官兼创始人Brian Matthews表示:“我们颠覆性的技术与商用船舶和国防舰艇业务领域的需求高度契合。”
“在船上配备发电装置将能够提供稳定、清洁、安全的能源,并同时大幅缩小机舱占地面积和显著减轻船舶重量,无疑是一项极具价值的举措。”
当下,Ampera正在开发一种紧凑型密封核能系统,其固有的安全特性使其非常适用于商用船舶推进。该系统采用高度紧凑的架构和密封的超长寿命核心,无需补充燃料即可运行数十年,而确保了卓越的安全性。同时,其设计符合既定的海军安全原则,无需进行燃料处理,不使用水,并最大限度地降低了操作复杂性和消除了核扩散风险。
全球航运市场分析表明,目前有超过10,000艘商用船舶正在运营,并有望通过更换使用Ampera的解决方案获得效益。此外,通过利用钍燃料系统,一种紧凑、零排放的自主能源解决方案,国防舰艇将能够满足其电力和排放需求。
“Ampera 的架构非常适合大型船舶、邮轮、冷藏船和港口驳船。”Matthews 补充道。
“与我们正在进行洽谈的运营商对该系统带来的经济和环境效益非常感兴趣,并认为这将使他们的船队更高效且更具成本竞争力。”
图片来源:Ampera
发布日期:2026年2月3日
Fincantieri Group旗下子公司VARD于周一(1月26日)公布了其研发创新项目NuProShip II的成果。
NuProShip II项目是可持续海事技术发展的一个重要里程碑,旨在探索将小型第四代核反应堆集成到专用海上船舶。
这项开创性、全称为“商船核动力推进”(Nuclear Propulsion in merchant Shipping)的NuProShip II项目,验证了核动力动态定位(dynamically positioned,简称DP)船舶的技术可行性,并研究了核反应堆在提高海事行业的效率、可靠性和环境责任方面所能发挥的作用。
而在近期,Fincantieri Group的挪威子公司VARD完成了其对NuProShip II项目的主要贡献之一:开发一种基于VARD现有概念的核动力施工船概念设计。其中,该研究探讨了将氦气冷却核反应堆作为主要动力源的可行性,并评估了其对船舶布局、安全性和整体系统性能的影响。
该案例研究由Vard Design牵头,并与DNV、Emerald Nuclear、Vard Electro、海上船舶船东Island Offshore以及项目负责方兼长期研发创新合作伙伴挪威科技大学(NTNU)紧密合作完成。
NuProShip II项目证明,核动力船舶技术正在持续进步,而Vard作为Fincantieri Group的成员,与项目合作伙伴携手,在通过切实的创新寻找最佳解决方案方面处于领先地位。
该研究证实,经验证的假设和供应商数据指向了核动力DP船完全可行。并且,其集成方案符合DP2动力架构所需的高冗余度要求,并可适配DP3要求,提升运行安全性和可靠性。
通过运用先进的反应堆概念,NuProShip II有望实现温室气体减排并延长船舶运行时间。同时,该项目也探索了创新的储能解决方案,例如:超临界二氧化碳涡轮机和热电池系统,这些方案可为传统电池提供功率平衡替代方案。
此外,NuProShip II 项目旨在为商业航运的辐射安全和风险管理树立新标准。
在项目于 2026 年结束后,挪威科技大学 (NTNU) 将牵头成立可持续应用和工业化核技术中心 (Sustainable Applied and Industrialised Nuclear Technology,简称 SFI SAINT)——一个以研究为基础的创新中心,而VARD 则是其主要合作伙伴之一。
目前,该国家级中心已获得挪威研究理事会 9600 万挪威克朗的资助,用于开展海事核技术研究;而包括 Vard 在内的工业界则提供了总额约为 2 亿挪威克朗的实物捐助。同时,该中心将从 2026 年 1 月起运营八年。
图片来源:Vard
发布日期:2026 年 1 月 30 日
船级社DNV于周三(1月21日)发布的白皮书概述了将核技术融入商业航运的机遇、挑战和发展路径:
在核动力推进技术于商业航运领域沉寂数十年后,随着航运业寻求可扩展的零排放解决方案,核动力技术正重新引起人们的关注。除了作为一种零排放能源外,核动力推进也具有其他优势,例如:稳定且可预测的能源成本、更高的运营灵活性(包括更高航速的经济可行性)以及降低对传统加注基础设施的依赖性。
当下,DNV的白皮书描述了当前核动力船舶推进技术的发展现状,并强调了技术创新、监管政策的明确性和经济务实性对该行业未来可持续发展的重要性。
船舶核动力推进技术简史
核动力推进技术在航运业的兴起始于20世纪50年代和60年代所谓的“核能时代”。当时,随着陆基核工业蓬勃发展,多艘军用核动力舰艇相继服役,并主要集中于美国和俄罗斯。与此同时,一些民用探索性项目也相继启动,例如:1962年在美国服役的“Savannah”轮,以及随后服役的德国“Otto Hahn”轮 和日本“Mutsu”轮。这些舰艇均采用压水反应堆(pressurized water reactor,简称PWR),需要配备完善的监测系统和主动安全系统来应对瞬态过程。
然而,这些项目大多没有商业可行性,其中,除了俄罗斯持续进行的探索性试验外,40多年来,再也没有民用商业海上核动力项目投入使用。
不过,近年来,航运业日益增长的脱碳需求,以及与之相关的诸多挑战,例如:有限的低温室气体燃料供应,已促使业内许多人士重新评估核动力推进作为潜在解决方案的可能性。
为海上应用建造核反应堆
虽然未来的民用海上核工业可以借鉴陆基核工业的经验,但是,在航运业内也存在该行业独特的需求。其中,这份白皮书概述了专门为海上应用开发的反应堆概念。
DNV高级首席研究员兼白皮书主要作者Ole Christen Reistad 表示:“所有反应堆都应考虑航运业特有的因素,例如机动性、恶劣海况以及运行特性,并同时也要考量成本、空间、可靠性、电力可用性以及最重要的安全性等关键因素。”
“小型化、标准化、被动安全且所需船员最少的反应堆,可能将有利于商船航运,而低压系统和第四代或热管反应堆,则可提供相对压水堆更安全、更简单的替代方案。”
正如白皮书所述,船用反应堆必须结构紧凑,并设计成无需频繁换料,以及最好能与其他必要的维护活动(例如干船坞维修)相协调,以最大限度地减少对船舶可用性的影响。其中,海上勘测和安全方面的问题可以通过远程监控和先进的通信技术得到缓解。目前,有多个国家正在开展相关项目,在燃料、冷却剂和安全方面采取了不同的方法。
展望海上核燃料循环
除了关注反应堆本身,DNV 的白皮书也指出需要建立一个专用且经济高效的海上燃料循环体系。该体系应涵盖从“前端”到“后端”的所有阶段,并包括燃料鉴定和制造、乏燃料储存和处置等关键环节。
“任何未来的商业海上核燃料产业,都应以专门用于海上用途的核燃料循环为中心,并明确化供应链中各个环节(从燃料生产和反应堆集成到装载、交换和处置)的角色与责任。”Reistad 表示。
此外,使用后的乏核燃料储存和处置对于供应链的功能性和可信度也至关重要。其中,这对于提高公众对海上燃料循环的接受度将影响重大。
注:DNV 的完整白皮书可在此处查看。
图片来源:Unsplash的Venti Views
发布日期:2026 年 1 月 23 日
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