По мнению норвежского классификационного общества DNV, изменение экологических требований"вновь пробуждает интерес" к ядерным двигательным установкам в качестве долгосрочного решения проблемы декарбонизации морского транспорта. Однако в нем говорится, что, прежде чем ядерные двигательные установки могут стать жизнеспособным решением, еще предстоит решить значительные проблемы.

(Изображение: DNV)

Судоходная отрасль потребляет около 350 млн. т ископаемого топлива в год и на нее приходится около 3% общего объема выбросов углерода в мире. В июле 2023 года судоходная отрасль через Международную морскую организацию (ИМО) утвердила новые целевые показатели сокращения выбросов парниковых газов, направленные на достижение чистого нулевого уровня выбросов к 2050 году или примерно к 2050 году.

"Ядерные двигательные установки, когда-то считавшиеся отдаленной перспективой, сейчас активно рассматриваются как реальный вариант для коммерческого морского флота",-говорит в предисловии к новой белой книге старший главный исследователь DNV Оле Кристен Рейстад. "Верфи и судовладельцы изучают ее потенциал и взвешивают перспективы практически безэмиссионной энергетики с учетом сложности внедрения такой преобразующей технологии на коммерческих флотах".

В <белой книге> ДНВ, озаглавленной <Морские ядерные двигательные установки: технологии, коммерческая жизнеспособность и проблемы регулирования для судов с ядерными двигателями>, освещается то, чем морские ядерные технологии отличаются от наземных реакторов, и подчеркивается необходимость учета технологических, нормативных и коммерческих факторов в попытке понять потенциальную роль ядерных двигательных установок. В документе рассматриваются основные элементы будущего морского топливного цикла, включая управление топливом, обращение с отходами, строительство и эксплуатацию судов и надзор за цепочками ядерных поставок, а также представлены реакторные технологии, которые, скорее всего, будут приняты судовладельцами. Достижения в области автоматизации, оцифровки и модульной конструкции определены в качестве важнейших факторов обеспечения безопасности, надежности и нераспространения будущего ядерного топлива и реакторов, тем самым прокладывая путь для общественного признания.

"Все морские ядерные технологии будут отличаться от наземных эквивалентов в силу некоторых ключевых характеристик, таких как мобильность, подверженность суровым морским условиям и эксплуатационные характеристики",-отмечается в документе. "Кроме того, морские установки будут существенно различаться в зависимости от их назначения-двигательные установки (атомные суда) или производство энергии (плавучие атомные электростанции)".

DNV говорит, что отрасль должна разработать экономичный и проверенный ядерный топливный цикл, адаптированный для использования на море. Это включает в себя установление четко определенных ролей и обязанностей по всей цепочке поставок-от производства топлива и интеграции реакторов до погрузки, обмена и удаления. Крайне важно, чтобы хранение и захоронение отработавшего ядерного топлива имели основополагающее значение для функциональности и надежности цепочки поставок. Конструкция реактора и тип топлива будут непосредственно влиять на эти требования, и эти факторы должны быть учтены до выдачи любой лицензии на эксплуатацию.

В этой связи в нем говорится, что положения, касающиеся всего морского топливного цикла, включая долгосрочное управление отходами, имеют существенно важное значение не только для соблюдения нормативных требований, но и для обеспечения более широкого признания со стороны общественности.

Развитие коммерческой морской ядерной промышленности также должно поддерживаться"предсказуемой и международно признанной" нормативной базой, говорит DNV. Такие организации, как ИМО и Международное агентство по атомной энергии, должны возглавить усилия по установлению стандартов для управления топливом, строительства судов и оперативных протоколов. "Классификационные общества будут играть решающую роль в обеспечении глобального принятия, помогая преодолеть фрагментарный характер наземной ядерной промышленности и содействуя стандартизированному морскому подходу",-говорится в нем.

DNV отметил: Нормативный ландшафт для ядерного судоходства, вероятно, превысит то, к чему привыкла морская индустрия, открывая дверь для множества будущих конфигураций систем. Определяя ключевых участников, их мандаты и необходимость координации, <дорожные карты> регулирования, изложенные в настоящей <белой книге>, служат важным руководством. По мере умножения ролей все более важное значение приобретает уточнение интерфейсов, что эти"дорожные карты" помогают решить путем сопоставления ключевых взаимозависимостей.

По мнению DNV, успех будущих морских ядерных установок будет также зависеть от разработки привлекательных бизнес-моделей. В нем говорится, что они должны отражать коммерческие реалии судоходства и обеспечивать четкое понимание общей стоимости владения, особенно на протяжении всего топливного цикла. "Конкурентоспособность с точки зрения затрат может быть значительно повышена за счет модульных и стандартизированных подходов, которые оптимизируют строительство, упрощают техническое обслуживание, обеспечивают независимые гарантии и облегчают утверждение регулирующих органов в различных юрисдикциях".

Тематические исследования DNV, представленные в документе, показывают, что ядерная энергия может опережать другие технологии при сценариях как низких, так и высоких цен на топливо. Стоимость реактора ниже 18 000 долл. США/кВт может быть конкурентоспособной, если полная декарбонизация будет достигнута к 2050 году, в то время как затраты ниже 8 000 долл. США/кВт могут быть жизнеспособными даже без полной декарбонизации.

"Для реализации потенциала ядерных двигательных установок на море требуется нечто большее, чем технологическая готовность",-заключает DNV. Она требует скоординированных глобальных действий с участием широкого круга субъектов, представляющих морскую отрасль, регулирующие органы и общество в целом. Благодаря стратегическим инвестициям и международному сотрудничеству ядерная энергия может стать краеугольным камнем перехода к морской энергетике, обеспечивая безопасную, эффективную и нулевую эмиссию для мирового флота.

Утверждение конструкции контейнеровозов

Выпуск"белой книги" произошел после того, как компания DNV предоставила южнокорейской компании"HD Korea Shipbuilding & Offshore Engineering" (HD KSOE), являющейся дочерней компанией"HD Hyundai", принципиальное одобрение на новую конструкцию контейнеровозов класса 15 000 ТЕУ, работающих на технологии малых модульных реакторов (SMR). Концепция судна включает в себя сверхкритическую систему выработки электроэнергии на основе CO2, которая может обеспечить более высокую тепловую эффективность и уменьшить нагрузку на оборудование по сравнению с обычными паровыми системами.

Технический директор DNV Гейр Дугстад (слева) и старший вице-президент HD KSOE Сункон Хан (изображение: DNV)

Принципиальное одобрение (АИП) представляет собой независимую оценку концепции в рамках определенных требований. Она подтверждает осуществимость проекта и проверяет отсутствие существенных технических препятствий на пути его осуществления.

В ходе разработки концепции конструкции судна группа DNV работала в тесном контакте с HD KSOE для оценки общей безопасности судна и проектирования усовершенствованной системы выработки электроэнергии. Этот обзор включал основные функции судна, энергоснабжение и общий подход к безопасности. В мае 2025 года HD KSOE и DNV также провели практикум HAZID (идентификация опасности) в штаб-квартире DNV в Осло для выявления потенциальных рисков и сценариев аварий для судов с ядерными источниками энергии и для руководства усовершенствованиями в конструкции.

« Эта концепция контейнеровозов с двигателем SMR представляет собой ключевую веху в наших усилиях по изучению альтернативных видов топлива для декарбонизации судоходства »,-сказал главный технический директор HD KSOE Чанг Кванпиль. Особое внимание в проекте уделяется безопасности судна и совершенствованию двигательной установки с применением технологии ВСР. Кроме того, мы разработали новую систему защиты и удержания, которая предназначена для поддержания безопасности реактора и живучести судна даже в случае столкновений, посадки на мель или аварий, связанных с затоплением. Мы будем и впредь сотрудничать с глобальными партнерами в целях развития морских ядерных технологий.

"С небольшим недавним опытом использования ядерной энергии для грузовых судов, этот AiP представляет собой важный первый шаг в построении процесса технической проверки для судов с ядерной энергией", сказал Гейр Дугстад, технический директор DNV. "Мы очень рады наградить KSOE этим новым AiP, который является заслуженным результатом интенсивного и продуктивного сотрудничества, которое мы надеемся продолжить по мере развития этой захватывающей технологии".

Ранее HD KSOE получила принципиальное одобрение от Американского бюро судоходства на модель конструкции контейнеровоза класса 15 000 TEU с применением технологии SMR.