全球造船業迎來重大突破,采用創新核技術的突破性液化天然氣(LNG)運輸船批準建造!
9月9日,韓國原子能研究院與三星重工宣布,在9月9日至12日在意大利米蘭舉辦的“Gastech 2025”展會上,雙方聯合研發的全球首艘以小型模塊化熔鹽反應堆(MSR)為動力的17.4萬立方米LNG運輸船概念設計將獲得美國船級社(ABS)和利比里亞船旗國共同授予的原則性批準(AiP)。
該批準將于9月10日正式公布,標志著全球首例采用反應堆作為動力源的LNG運輸船獲批。此次認證是船級社對新型船舶設計或技術進行審查,確認其符合國際規范與安全標準的關鍵程序,是邁向實際船舶設計和建造的第一步。
該型核動力LNG運輸船采用由韓國原子能研究院與三星重工共同進行概念設計的微型反應堆作為推進動力。
熔鹽反應堆作為新一代反應堆技術,采用核燃料與冷卻劑混合的熔融鹽作為液態核燃料,相比現有反應堆具備更高的安全性和能源效率,因此在船用發動機領域的應用備受矚目。
據介紹,此次開發的核動力LNG運輸船的熔鹽反應堆熱功率達100兆瓦(MWth),僅需安裝一臺即可滿足船舶全壽命周期內無需更換燃料的需求。
作為主研機構,韓國原子能研究院與三星重工自2023年起在韓國科學技術信息通信部與韓國海洋水產部的支持下,共同推進熔鹽反應堆核心創新技術研發項目,其目標是在2026年前完成船用熔鹽反應堆概念設計。
當前,核動力是航運業正在開發的零排放技術之一,已經逐漸成為船企的核心研發項目。在集裝箱船市場,江南造船于2023年推出全球首型、世界最大24000TEU核動力集裝箱船船型,并獲得挪威船級社(DNV)認證。
江南造船24000TEU核動力集裝箱船采用第四代堆型熔鹽反應堆解決方案,安全性高、反應堆高溫低壓運行,在原理上規避堆芯融化,具備防擴散與固有安全特征。該船型無序耐高壓容器與管路,即便發生破口事故,在環境溫度下迅速凝固,事故后除正常停堆手段外還可以把熔料鹽排出堆外,實現快速停堆、防止事故擴展。該船型動力裝置布置于船舶安全位置,電力系統采用雙側冗余設計,充分保證供電系統安全,并具備從人員聚集區應急撤離功能。
該船型整船采用全電方案,推進系統采用雙電機雙軸槳雙舵,裝機功率大、航速高、操縱性好。其主電源應用超臨界二氧化碳發電機組,核電動力系統采用緊湊的模塊化設計,動力系統效率高;相比各種替代能源方案,可實現更短的船長、更多的箱位,空間利用率與能源利用率都得到了提高;采用方便快捷的換電方案,每15-20年更換一次“電池”,不需擔心綠色燃料價格波動及加注等問題。
今年年初,HD現代旗下造船業務控股公司HD韓國造船海洋也推出一款15000TEU核動力大型集裝箱船船型設計,并獲得美國船級社的認證。
HD韓國造船海洋表示,該船型設計采用雙層結構屏蔽輻射,確保安全,采用核動力技術的集裝箱船無需像傳統船舶那樣配備占用大量空間的排氣系統與燃料艙,可在增加載箱量的同時,提高經濟性。
除此以外,全球最大造船集團之一意大利芬坎蒂尼(Fincantieri)旗下挪威Vard也正合作探索將新一代核反應堆作為船舶動力源的可行性。該公司致力于將核反應堆系統集成到各種船型中,評估需要克服的技術挑戰,以實現未來核動力船舶的商業化使用。