核能定義、監管及驅動因素有哪些？

核能行業受到嚴密監管，是各種發電方法中安全記錄最佳的發電方法之一，遠超過化石燃 料動力源，與風能和太陽能發電并駕齊驅。

1.核能是什么？

核反應堆將通過受控核裂變釋放的熱能匯聚起來，產生熱量，而熱量可 以轉化為由電動力、機械動力或熱動力等構成的組合。 就海事應用來說，核反應堆產生的動力可以用于滿足推進、工業用途及其他船上需求。核動 力的多個特征，有助于為航運業帶來新的經營和商業模式：核動力的變革性，可以與船帆被蒸汽 取代、燃煤被石油取代的變革性相當。此類特征包括無直接溫室氣體或其他排放，加注期以年甚 至十年為單位，可靠性高，以及運行期間需要的維護有限。 核能的來源是高能量密度的放射性重型材料；其生產、分配、處置和使用都受到嚴格監管。 考慮到其作為燃料的性質和成本，因此需要進行資本化，而不是作為營業費用。 核能來源的大小、形狀和形式因反應堆設計的不同而有所不同，包括固體芯塊、棒料和液體。

不同燃料的裂變同位素U-235濃度有所不同，包括受到嚴密監管但可向持牌民營公司供應的低濃縮 燃料，以及僅有少數國家在軍事或研究反應堆中應用的高濃縮燃料。 圍繞經營性核反應堆的成本結構和監管控制措施，會在船舶運營人與反應堆所有權人之間建 立新的關系。部分船東和運營人可能會購買反應堆產生的電力，但不會擁有反應堆本身，由此避 免船東被卷入核反應堆復雜的許可、運營事務中。 核反應堆的主要運營差異在于其不需要燃料加注。不僅不需要針對預計行程加注燃料，核反 應堆還具有運行數年甚至是數十年而不需要加注燃料的潛力。預計燃料加注的時間間隔至少為五 至八年，甚至有可能長達30年。

2.核能監管

核能行業受到嚴密監管，是各種發電方法中安全記錄最佳的發電方法之一，遠超過化石燃 料動力源，與風能和太陽能發電并駕齊驅。

整個行業均受國家級核監管機構監督，如英國核監管辦公室 (ONR)、韓國核能安全所(KINS)以及美國核能管理委員會(NRC)。 國際原子能機構倡導并支持制定全面的監管框架，以便在整個使 用壽命內確保核設施的安全性。監管框架由相關立法、法規、指 南以及強有力的領導和安全管理計劃構成。 國際原子能機構關于陸上核反應堆的規章已經較為完善。目 前正在對這些法規實施審查，以便編制針對移動、可運輸式應用 中的小型模塊化反應堆(SMR)以及系列制造產品的要求和影響。 對于航運業來說，依據現有法規評估浮動式核電站可行性的工作 也正在進行之中，這一工作與國際海事組織和國際原子能機構未 來制定關于核動力船舶的規章具有密切關聯。

航運業的核能法規

《國際海上人命安全公約》(SOLAS)第八章規定了關于配備 核電站船舶的基本要求，由此創建了涵蓋船上核反應堆設計、建 造、運行、維護、驗船、搶救、退役的基本要求，包括將核動力 用作推進手段的情形。 國際海事組織的A.491《核商船安全規則》于1981年通過， 對《國際海上人命安全公約》第八章形成了補充，進一步提供 了關于核動力船舶安全標準的指導意見。與該規則一起的，是 1962年《布魯塞爾核動力船舶經營人責任公約》，該公約尚未 生效，且很可能不會生效。 《國際海上人命安全公約》第八章和《核商船安全規則》 是基于20世紀70年代的反應堆技術和安全框架制定的，因此需 要結合過去40年的技術發展，反應堆設計領域的持續開發，以 及安全管理體系和質量體系的不斷演進進行徹底審查。

對于世界核運輸協會(WNTI)在國際海事組織海事安全委員 會第108次會議上針對《核商船安全規則》提交的更為廣泛的 差距分析，勞氏船級社針對海事安全和責任提供了差距分析。 該文件列出了《核商船安全規則》中需要修訂的部分，以便指 導核動力商船的設計和安全評估。 船用核反應堆具體安全規章的制定，需要國際海事組織與 國際原子能機構密切協作，因為這兩個機構分別負責航運以及 和平利用核能技術。

應急規劃區域

在岸上，核設施周圍設有應急規劃區域(EPZ)，在該區域內，必須實施旨在應對核事故的計劃，以便保 護人身健康和環境安全。 目前，對于海軍船舶中使用的壓水反應堆，可以在船舶靠港時設有覆蓋數千米的大規模應急規劃區域， 這會給船舶運營人造成很大的責任；船舶會移動，因此，船舶的應急規劃區域可能會覆蓋陸上和水上的主 要資產和基礎設施。對于核動力海軍船舶來說，這些責任由政府承擔，以便船舶能夠投入運行。 核動力船舶不適用1976年《海事賠償責任限制公約》。這意味著責任需要由船上核電站的運營人承擔。 對于需要在商業保險市場上承保的風險，核動力船舶的應急規劃區域需要收縮至船舶的邊界為限，這 一過程需要具體小型模塊化反應堆技術的安全特性才能實現。目前的廣泛預期是小型模塊化反應堆能夠安 全地將應急規劃區域縮小至船舶邊界。 新一代反應堆技術有縮小應急規劃區域的先例，包括NuScale采用的方法，該方法已經得到了美國核能 管理委員會的驗證。利用這種方法，可以開發符合岸上電站邊界的應急規劃區域。

基于風險的認證

盡管本身不是一種解決方案，但基于風險的認證方法可以用于進行法規調整，以便適合當前的以及即將出現的航運核技術。勞氏船級社基于風險的認證要求遵循了基于風險的方法，基本要求是要證明可以實現與傳統燃油系統相當的安全性，并且符合IAEA 3S要求的一般預期。 核動力船舶的安全規章需要更新，但很可能仍然會以風險評估以及基于風險的認證需求為基礎，因此規格更高，更聚焦于目標。關于核燃料處理的國際海事安全規章需要在國際海事組織、國際船級社協會(IACS)以及其他安全論壇展開討論，需要就燃料系統設計、處理及其他關鍵安全考慮因素提供入級指南。審批程序在《對各種IMO文件規定的替代和等效的批準導則》(MSC.1/ Circ.1455)中有概括說明。勞氏船級社已經制定了基于風險的認證(RBC)程序，與MSC.1/Circ.1455及國際海事組織的其他指南保持一致并且以之為基礎，且同等適用于非SOLAS項目。在需要就新的替代性設計提供認證和驗證信息時，可以將基于風險的認證用于風險評估。對于可替代燃料項目，基于風險的程序需要滿足SOLAS Reg.II-1/55中的強制性要求、MSC.1/Circ.1455中的指南，并且根據勞氏船級社基于風險的認證程序實施。

3.核能的驅動因素

法規

本章重點討論在航運業采用核推進的各類監管驅 動因素。關于安全條例，見本報告第2章。核動力航運 的監管驅動因素與其他減排可替代燃料相同。核動力 具有零運行排放的優勢，因而可以形成直接的規章合 規路徑，降低航運業的溫室氣體排放，并且實現整個 行業凈零排放的終極目標。

歐盟法規

一些最為成熟的航運業排放法規是由歐盟提出的。 關于歐盟對核動力的立場，最近的信號是在《凈零工 業法案》(NZIA)中寫入了“通過核工藝生產能源的先進 技術”，并且將小型模塊化反應堆視為凈零技術。不 過，尚沒有將核能視為可以在許可和公共采購方面為 項目提供支持的“戰略技術”。