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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。

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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

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DNV预测核能到2050年将占北美海事能源供应的3.5%

DNV在其最新发布的《2025年北美能源转型展望》报告中指出,到2060年,核能在海事和近岸能源供应中的占比将略高于10%。

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船级社DNV在其最新报告中预测,到2050年,核能将占北美海运能源需求的3.5%。

根据其《2025年北美能源转型展望》(Energy Transition Outlook North America 2025)报告,到2060年,核能将占海运和近岸能源需求的10%以上。

DNV表示,随着经济压力不断增加,且现有的燃料方案尚不明确,一些人已开始将目光转向一种经过改良的旧能源:小型模块化反应堆(small modular reactors,简称SMR)。

DNV指出:“SMR曾被视为海运商船几乎不可能实现的梦想,但是,该技术的进步发展,正促使主要利益相关者重新思考以核能为主导的海运未来。”

支持者强调,核能是一种零排放能源,能够提高运营效率,并消除港口对岸电的苛刻要求。一些小型模块化反应堆(SMR)制造商认为,即使是在最坏情况下的故障,也会被限制在大型远洋船舶的船体中部范围。

此外,岸基基础设施开发商也在探索SMR的集成方案,并包括利用浮动核电站为化石燃料船提供清洁能源,以最大限度地减少当地排放、保护脆弱生态系统和维护当地社区健康。

DNV表示,成本将是部署SMR的主要障碍。

对此,DNV指出:“即使SMR实现商业化,其资本支出(CAPEX)也可能远高于柴油发动机,尽管,其运营成本(燃料成本)会相对更低。因此,船舶采购的融资方案将需要考虑这些差异。”

此外,SMR应用于海事领域可能面临的另一个障碍,就是监管框架。预计,仍处于研发阶段的SMR可能将因缺乏周密的规划和简化的监管而形成类似成本。

另一方面,美国近期一项旨在重建国内国防海事产业的两党倡议,已承认了中国在造船业的巨大优势,并且,这一挑战将难以通过传统方式克服。因此,通过专注于小型模块化反应堆(SMR)的集成,美国造船厂或可开辟出一个具有竞争力的市场,而促使政府放宽监管壁垒并提供经济激励措施。

“然而,美国要想在SMR推进领域取得领先地位,其也将必须同时在造船和经济高效的SMR方面都具备竞争力;但,这几乎不可能做到。”DNV补充道。

注:DNV完整的《2025年北美能源转型展望》报告可在此处下载。

图片来源:DNV
发布日期:2025年11月11日

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HD KSOE 核动力集装箱船设计获得 DNV 原则性认可证书

DNV 的 Geir Dugstad 表示,采用 SMR 技术驱动的 15,000 TEU 集装箱船设计获得认可证书,标志着核动力船舶技术验证流程的构建迈出了重要的第一步。

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周四 (10 月 23 日),DNV 船级社表示已在本周的 KORMARINE 展会上向HD韩国造船海洋 (HD KSOE) 颁发了一份原则性批准 (AiP)证书,批准其采用小型模块化反应堆 (Small Modular Reactor,简称SMR) 技术驱动的新型 15,000 TEU 集装箱船设计。

HD KSOE 绿色能源研究实验室执行副总裁 Sungkon Han、DNV 技术总监 Geir Dugstad 和 DNV 高级首席研究员兼核研究负责人 Ole Christen Reistad 出席了此次发布会,他们在 DNV 釜山办事处讨论了该项目的成果以及核动力航运的潜力。

其中,该设计展示了 SMR 技术在 15,000 TEU 集装箱船上的应用,并且,该船能够以 24 节的速度航行。此外,该船舶概念涵盖采用超临界二氧化碳发电系统,与传统的蒸汽系统相比,该系统可提供更高的热效率并减少设备占地面积。

此前,DNV已根据相关规则、法规以及《国际海上人命安全公约》(SOLAS)第八章和国际海事组织(IMO)《核动力商船安全规则》中规定的安全等级,对这艘核动力船舶的概念设计进行了审查。

HD KSOE首席技术官Kwangpil Chang博士表示:“这艘由SMR驱动的集装箱概念船是我们探索替代燃料以努力实现航运脱碳的一个重要里程碑。该设计重点关注船舶安全,并致力于推进SMR技术应用的推进系统改进。”

“此外,我们也开发了一种新型屏蔽和安全壳防护系统,即使在发生碰撞、搁浅或沉没事故时,也能确保反应堆的安全和船舶的生存能力。接下来,我们将继续与全球合作伙伴共同推进海洋核技术的发展。”

在船舶设计方案的开发过程中,DNV团队与HD KSOE密切合作,评估了船舶的整体安全性和先进发电系统的设计。同时,此次审查涵盖船舶的主要功能、电力供应和整体安全方案。而2025年5月,HD KSOE和DNV也在DNV位于奥斯陆的总部举办了HAZID(危险识别)研讨会,以识别核动力船舶的潜在风险和事故情景,并指导设计改进。

DNV技术总监Geir Dugstad评论道:“持续变化的环境要求和技术进步,重新点燃了人们对核动力推进作为海上脱碳潜在解决方案的兴趣。不过,在货船使用核动力方面的近期经验仍不足,并凸显了该AiP代表着构建核动力船舶技术验证流程的重要第一步。”

“因此,我们非常荣幸能将这份新的AiP证书授予KSOE,这是我们密切而富有成效的合作当之无愧的成果,接下来,随着这项激动人心的技术持续发展,我们也期待双方能够继续保持发展此类合作。”

近期,DNV发布了一份关于核动力船舶商业运输潜力的白皮书,并其中探讨了反应堆技术、船舶建造和运行、燃料管理、废物处理以及核供应链的监管。

而原则性批准(Approval in Principle,简称AiP),就是在既定需求框架内对特定概念进行的独立评估。其中,它将确认设计的可行性,并验证其实施不存在重大技术障碍。

相关文章: DNV报告:持续变化的环境要求重新点燃了人们对核动力推进的兴趣

图片来源:DNV
发布日期:2025年10月24日

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DNV报告:持续变化的环境要求重新点燃了人们对核动力推进的兴趣

DNV表示,尽管四十多年来没有任何民用、商用核动力船舶投入使用,但,人们的关注度却仍重新被燃起。

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根据挪威船级社 (DNV) 周二(10 月 21 日)发布的一份新报告,持续变化的环境要求,已重新点燃了人们对核动力推进作为海运脱碳长期解决方案的兴趣。

尽管,四十多年来并没有任何民用、商用核动力船舶投入使用,但,对这一发展的关注度却仍已重新被燃起。

DNV 的最新报告——《海上核动力推进:核动力船舶的技术、商业可行性和监管挑战》(Maritime nuclear propulsion: Technologies, commercial viability, and regulatory challenges)强调了海上核技术与陆基反应堆的区别,并同时强调在努力理解核动力推进的潜在作用时需要应对的技术、监管和商业因素。

其中,该报告讨论了未来海运燃料循环周期的主要要素,包括燃料管理、废物处理、船舶建造与运营以及核供应链监督,并也介绍了船东最有可能采用的反应堆技术。

同时,自动化、数字化和模块化设计的进步,都被认为是未来核燃料和反应堆具安全性、保障性和防扩散的关键推动因素,将为促成公众接受度铺平道路。

DNV海事首席执行官Knut Ørbeck-Nilssen表示:“核能有潜力在海事能源转型中发挥作用。然而,我们仍需付出大量努力来克服技术、监管和社会挑战,并包括公众认知方面的挑战。”

“其中,这需要全球协调行动、推进技术创新和建立紧密结合的监管框架。”

此外,该白皮书强调,在国家和国际层面需要建立可预测且协调一致的监管框架,以确保海上核动力推进的安全性。因此,国际海事组织(IMO)和国际原子能机构(IAEA)等监管机构,以及船旗国、国家主管部门和船级社,将必须发挥协调作用;同时,该报告也概述了所有相关参与者随行业发展所能采用的监管路线图。

鉴于任何未来行业的成功都将取决于稳健且经济高效的商业模式,DNV的报告概述了大规模的生产、标准化和模块化将如何增强核动力船舶的商业可行性。其中,更进一步强调了这一点的一项案例研究,显示了船用核反应堆需要达到什么样的成本水平,才能使核动力推进系统适用于商船队。

DNV高级首席研究员、该论文的主要作者Ole Christen Reistad表示:“要使核动力推进系统在航运领域实现商业可行性,其商业案例必须考虑整个生命周期的成本,包括燃料供应、反应堆维护和废物管理。”

“其中,模块化和标准化的反应堆设计可以显著降低资本和运营支出,而健全的监管框架和可预测的供应链,则对于投资者信心和长期竞争力至关重要。”

注:DNV 的报告《海上核动力推进:核动力船舶的技术、商业可行性和监管挑战》可在此处下载。

图片来源:DNV
发布日期:2025年10月22日

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