美國船級社 (ABS) 發(fā)布了一份新報告《通往低碳未來液化天然氣運輸船核動力船舶概念設計之路》，以應對海上核技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)。這份 14 頁的報告探討了先進核技術(shù)在海上應用的潛力，并對標準液化天然氣 (LNG) 運輸船上的小型模塊化反應堆 (SMR) 進行了研究。

ABS 和 Herbert Engineering Corporation (HEC) 模擬了高溫氣冷反應堆 (HTGR) 對 145,000 立方米液化天然氣運輸船的設計、運行和排放的變革性影響。ABS 表示，這項研究旨在幫助行業(yè)更好地了解核推進的可行性和安全性影響，并支持未來的開發(fā)項目。

它提供了有關(guān)核動力液化天然氣運輸船的熱量和能量管理、屏蔽、重量分布和其他設計特征的信息。ABS 指出：“這將有助于識別設計問題，為未來的規(guī)則制定提供參考。”該研究還發(fā)現(xiàn)，HTGR 技術(shù)可以提高運輸速度，并實現(xiàn)零排放運營。也不需要加油，盡管 HTGR 技術(shù)大約每六年需要更換一次。

研究表明，核動力液化天然氣運輸船將具有特定的設計特點，反應堆位于船尾，電池位于現(xiàn)有船舶燃料箱位置的前方，船體加固。鑒于設計限制，HTGR 技術(shù)僅適用于較大的液化天然氣運輸船。

本研究的主要結(jié)論是：

核能是大幅減少航運排放的理想手段，但要實現(xiàn)這一目標，公眾認知和國際法規(guī)方面仍存在重大障礙。

商船使用核電可以顯著提高船舶的運輸能力。

可用于船舶推進的先進核技術(shù)的成熟度較低。因此，本研究提供的細節(jié)水平僅限于從陸地應用設計中獲得的工程信息，用于工程假設和未來設計優(yōu)化的建議。

模塊化反應堆理念對船舶設計施加了重大限制。模塊化概念規(guī)定每個反應堆的最大 SMR 功率輸出固定，與其核心的設定壽命相對應。雖然可以在較低的恒定功率水平下運行 SMR，但其核心的使用壽命會更長。這可能會導致反應堆的壽命終止與船舶的標準干船塢時間表不一致，從而帶來大量額外的運營成本。這意味著 SMR 更適合每種船型的少數(shù)幾種尺寸(主要是大型船舶)。

核電站能夠承受船舶運動和振動引起的更高加速度，因此可以為整體設計提供靈活性。雖然將核電站置于船中部具有顯著的安全優(yōu)勢，但對于油輪和液化天然氣運輸船等特定船舶類型而言，船中部位置并不可行，或者會嚴重影響載貨能力。

如果核電站設備和燃料的生命周期與船舶的壽命一致，那將是有利的。獲得合適的造船廠或其他支持設施以及拆除反應堆的挑戰(zhàn)是主要問題，最簡單的方法是在設計階段解決這些問題。

出于安全考慮，核動力船舶所需的冗余度可能比傳統(tǒng)動力船舶更高，這會導致性能下降。

未來設計迭代的多個層面都存在優(yōu)化的機會。

10 月初，ABS 在與愛達荷國家實驗室 (INL) 聯(lián)合舉辦的核工業(yè)領袖論壇上推出了業(yè)界首部針對浮動核電站的綜合規(guī)則。2021 年，美國能源部 (DOE) 已授予 ABS 一份合同，以研究在商用船舶上采用先進核推進系統(tǒng)的障礙。