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LR:航运业正随着技术进步提升采用核能的准备程度

LR (英国船级社)表示,Zero Carbon Fuel Monitor评估框架显示,所有核技术类型的准备程度以及改善海运核投资案例所需的干预措施均呈上升趋势。

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英国劳氏船级社(LR)周一 (7 月 1 日) 表示,随着国防和民用海上应用发展为核技术的采用奠定基础,已有越来越多的新核技术被考虑和开发用于航运业。

劳氏船级社海事脱碳中心(LR Maritime Decarbonisation Hub,简称LR MDH)是劳氏船级社和劳氏船级社基金会的联合倡议,在其最近由专家主导的零碳燃料监测(Zero Carbon Fuel Monitor,简称 ZCFM )框架下的核解决方案评估指出,核能技术准备水平已有所提高,同时,其海上应用正日益得到证实。

为了反映日益增长的航运业关注度,该监测报告现已评估了五个核技术类别,即从 2023 年的三个增加到五个,因此,今年的评估范围包括高温气冷堆、液态金属冷却反应堆、压水反应堆 (PWRS) 、微反应堆(热管),以及熔盐反应堆。

据 ZCFM 评估报告,新技术的出现提高了船上能源系统设计的固有安全水平,将有助于解决公众安全问题。此外,可以回收压水堆“乏燃料”的技术减少了乏燃料处置对环境的潜在影响,同时,其海上加注实用性也得到了展示,2023 年 11 月在罗蒙诺索夫院士平台(Akademik Lomonosov)上已进行首次的浮动核电站加注。

然而,尽管取得了这些技术进步,公众对核工业的看法却仍影响着社区准备水平 (CRL);同时,由于商业航运中核技术的更广泛采用面临不确定性,其投资准备水平 (IRL) 也较低。

无论如何,随着来自试验台技术解决方案的更多证据继续出现,运营、成本和安全方面的不确定性将会减少。同时,现在也已开始制定相关的法规,以促进核技术在海上应用中的采用,进一步支持相关投资和推进社区准备程度。

LR Maritime 脱碳中心脱碳创新经理 Amelia Hipwell 表示:“核能作为海事能源的固有优势,在于核动力船舶无需加注燃料即可运行多年,甚至可能可在停靠时为港口供电。同时,商业航运领域也能够利用来自现有陆基核生产供应链和数十年核电部署的经验。”

“因此,从技术角度来看,该行业正在取得加快的进步。当下,核能和海运两行业必须合作解决影响社区和投资准备的问题,这其中包括监管不确定性,以及整体上公众对在商业航运中部署核能的安全风险、安全性负面看法。”

Lucid Catalyst 首席技术官 Chirayu Batra 为 ZCFM 核能评估做出了贡献,他表示:“核能是一种零碳、可靠且成熟的技术,并已使用长达 60 多年,在海事领域的商业和国防应用中曾进行测试与部署。因此,我们将核能的技术准备水平评定为压水反应堆 (PWR) 的上限,因为,相关燃料和技术都已用于浮动核电站在海上供电。而目前的关键挑战,在于采取进一步措施,专注为大规模商业航运领域开发核能解决方案。”

“当下,我们已看到机会可建立相应的监管框架,以通过核能实现海上航运脱碳;在这一过程中,像 LR 这样的船级社将发挥关键作用。同时,ZCFM 是一个很好的平台,可以让更多公众了解采用核能作为零碳航运能源选项的准备情况、好处和挑战。”

图片来源:劳氏船级社
发布日期:2024 年 7 月 3 日

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DNV白皮书探讨核动力船舶的机遇与挑战

DNV在一份白皮书中概述了将核技术融入商业航运的机遇、挑战和途径。

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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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由英国牵头的海事联盟推动制定核动力船队发展框架

该联盟由劳氏船级社召集,汇集了核能、海事、保险和监管领域的顶尖专家,旨在为具有商业可行性的核动力船舶制定最高的国际标准。

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根据劳氏船级社(LR)周一(1月19日)发布的消息,英国在引领全球航运脱碳竞赛已迈出决定性的一步,正式成立了海事核能联盟(Maritime Nuclear Consortium)。

该联盟由劳氏船级社召集,汇集了核能、海事、保险和监管领域的顶尖专家,旨在为安全可靠且具有商业可行性的核动力船舶制定最高的国际标准。

海事核能是一种成熟、先进且安全的能源,能够应对能源转型中最严峻的挑战之一。其中,新一代先进模块化反应堆(AMR)将使船舶无需补充燃料即可航行数年和实现零碳排放,并将从一开始就具备严格的安全性能。

同时,核能不产生二氧化碳;而反应堆的运行时间,也非数周,可长达数年。由于无需为了达到排放标准而牺牲效率,核动力船舶可以全速航行,而不再需要缓下减速。

该联盟的核心成员包括:

  • 劳氏船级社(牵头机构、安全机构及秘书处)
  • Rolls-Royce(反应堆设计)
  • Babcock International Group(船舶设计、建造及支持)
  • Global Nuclear Security Partners(安保及保障)
  • Stephenson Harwood律师事务所(法律及监管)
  • NorthStandard(保险)

英国在海事创新领域拥有悠久的领先发展历史,并如今已具备强大的实力,能够支持海上核能的安全应用。凭借值得信赖的监管机构、世界一流的工程和造船能力,以及数十年的海军核能经验,英国有能力从一开始就制定国际标准。

并且,从伦敦的资本市场到北部的工程中心,英国能提供一个完整的生态系统(涵盖设计、监管、融资和保险)支持核动力航运。

但是,英国作为领导者的窗口正在缩小,因为,其他国家正在迅速制定自己的标准并开发相关技术。若英国不采取协调一致的行动抓住机会制定规则、创造高技能就业岗位以及构建全球供应链,行动更迅速的竞争对手可能将抢占先机。

因此,现在采取行动将让英国获得先发优势,并确保这些标准、就业岗位和供应链在英国本土建立。

其中,该联盟的首个项目将:

  • 为通用型、获场地许可的先进模块化反应堆提供设计可接受性声明 (Statement of Design Acceptability,简称SODA)。
  • 开发整合核能和海事法规的船级社认证框架。
  • 定义符合监管要求的安全保障架构。
  • 为核动力船舶建立保险途径。
  • 发布行业和政府指南,以加速安全应用。

劳氏船级社首席执行官Nick Brown表示:“实现脱碳需要更清洁的能源、更高的标准,以及对子孙后代负责。其中,核能已准备好迎接这一考验。”

“在海军舰队中,核能已被安全使用数十年,而下一代先进模块化反应堆,也将带来更严格的安全保障,以及有机会将核能引入日常商业航运。”

“只要英国在制定全球核能标准方面发挥领导作用,其意义将远不止于发展零碳船舶。因为,它也将为英国造船厂带来就业机会,为伦敦金融城创造新的商机,并为建造、提供保险和运营世界船队的从业人员提供长期稳定的工作岗位。”

图片来源:劳氏船级社
发布日期:2026年1月20日

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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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