时间:2023年12月13日
在12月5~8日举办的2023年中国国际海事技术学术会和展览会上,中国船舶集团有限公司旗下江南造船(集团)有限责任公司发布了全球首型、世界最大24000TEU级核动力集装箱船船型,并获得挪威船级社(DNV)颁发的原则性认可证书。
“核动力”新方案,采用国际上先进的第四代堆型熔盐反应堆,而熔盐堆是核裂变反应堆的其中一种,主冷却剂是采用熔融态的混合盐,在高温工作时依然保持着低蒸汽压,保证核反应堆安全性。
15-20年更换一次“电池”,全电方案,推进系统采用双电机双轴桨双舵,新“换电”方案则是保证15-20年更换一次“电池”,接近核反应堆全寿命的1/3强。
安全性高,反应堆高温低压运行,在原理上规避堆芯融化,具备防扩散与固有安全特征。该船型无需耐高压容器与管路,即便发生破口事故,在环境温度下迅速凝固,事故后除正常停堆手段外还可以把燃料盐排出堆外,实现快速停堆防止事故扩展。该船型动力装置布置于船舶安全位置,电力系统采用双侧冗余设计,充分保证供电系统安全,并具备从人员聚集区应急撤离功能。
提供更多箱位,该船型主尺度适合船东运营场景,而且相对于传统船型动力系统布置更为紧凑;还取消了传统烟囱机舱棚,采用首房舱方案,核电舱位于舯部,既增加了箱位又提高了舒适性与安全性。该船型整船采用全电方案,推进系统采用双电机双轴桨双舵,装机功率大、航速高、操纵性好。其主电源应用超临界二氧化碳发电机组,核电动力系统采用紧凑的模块化设计,动力系统效率高,可实现真正的“净零”排放。相比低硫油和各种替代能源方案,该船型可实现更短的船长、更多的箱位,空间利用率与能源利用率都得到了提高。
据悉,这是我国首次在民船上采用核动力设计。全球目前采用核反应堆的船包括两种,一种是商用船,一种是核动力舰船,而核动力舰船体现在军舰,例如美海军现役着11艘核动力航空母舰,包括10艘尼米兹级和1艘福特级航母,法国戴高乐号航空母舰等,同时核动力潜艇也是采用核反应堆,而早期核动力航母所采用核反应,是在核潜艇的反应堆基础研制,代表是美海军退役的企业号和法国现役的戴高乐号航母。
【知识点】
▶熔盐堆[molten salt reactor,MSR]是核裂变反应堆的一种,其主冷却剂[primary coolant]是一种熔融态的混合盐,它可以在高温下工作(可获得更高的热效率)时保持低蒸汽压,从而降低机械应力,提高安全性,并且比熔融钠冷却剂活性低。
历史上,熔盐堆研发始于20世纪40年代末的美国,橡树岭国家实验室于1965年建成液态燃料熔盐实验堆,这是迄今世界上唯一建成并运行的液态燃料反应堆,也是唯一成功实现钍基核燃料(铀-233) 运行的反应堆。但由于彼时“冷战”的考虑,侧重于民用的熔盐堆计划下马,美国熔盐堆研发中止。20世纪70年代初,中国也曾选择钍基熔盐堆作为发展民用核能的起点,但限于当时的科技、工业和经济水平,后转为压水堆,也就是秦山一期工程。
▶24000TEU级超大型集装箱船是一种大型集装箱货轮,其长度为399.99米,比世界最大航母还长了60多米,宽度超过61.5米,高度接近75米,相当于25层楼的高度,甲板面积为24000平方米,相当于3.5个标准足球场,载货量可达24万吨。是全世界最大的集装箱货船。
据悉,24万吨其实是载货量,如果是满载排水量,应该是超过30万吨的,堪称集装箱货轮中的巨无霸。