船舶核动力技术发展和展望

胡可一,王冰(江南造船(集团)有限责任公司)
摘要:随着海事业脱碳化进程的不断发展,特别是国际海事组织海洋环境保护委员会第80次会议提出在2050年实现净零排放的目标后,液氨、液氢、绿色甲醇、液化天然气等低碳/零碳燃料成为业界热点,相关规模化应用持续加速,核能作为清洁能源之一也引起广泛关注。随着第四代小型模块化反应堆(small modular reactor,SMR)技术的发展,其在提升反应堆本质安全属性的同时,也降低了辐射泄漏的风险,使核动力成为大型商船推进方式的可行方案。该文从海事业脱碳需求出发,概述了目前船舶核动力推进方式,重点关注第四代SMR 的最新技术发展,分析其作为船用小堆的发展潜力,并提出船用小堆上船应用需关注的关键因素。此外,该文还重点分析了熔盐反应堆(特别是钍基固态熔盐反应堆)在民用船舶领域独特的应用优势,并对SMR 在苏伊士型油轮、超大型集装箱船和浮动供电平台上的应用进行分析和展望,以期为船舶核动力的后续工程化应用提供理论支撑和参考。
关键词:航运脱碳;船舶核动力;小型模块化反应堆;船用小堆;熔盐反应堆;钍基燃料

目录介绍

1 船舶核动力的应用前景

1.1 核能应用背景

1.2 船舶核动力技术现状

2 船舶核动力装置

2.1 压水堆

2.2 钠冷反应堆

2.3 铅铋反应堆

3 小型模块化反应堆

3.1 概述与特点

1)功率小型化

2)模块化安装

3)安全性更强

3.2 船用小堆

1)船上布置空间

2)反应堆重量分布

3)安全性和可靠性

4)辐射防护

5)抗外界干扰能力

6)动力响应能力

4 熔盐堆的发展和应用

4.1 熔盐堆的优势

4.2 固态熔盐堆

4.3 钍基固态熔盐堆

5 核动力在大型商船上的应用展望

5.1 苏伊士型油轮

5.2 超大型集装箱船

5.3 浮动供电平台

5.4 核动力商船的经济性分析

6 结语

 

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