兼具破冰、開(kāi)辟極地航道、供電等功能的中國首艘核動(dòng)力破冰綜合保障船“浮出水面”,這是中國首次將核動(dòng)力裝置用于水面艦船。
中國核工業(yè)集團有限公司(下稱(chēng)中核集團)電子商務(wù)平臺于6月23日披露的一則招標公告顯示,上海中核浦原有限公司受中核海洋核動(dòng)力發(fā)展有限公司的委托,就“核動(dòng)力破冰綜合保障船示范工程技術(shù)咨詢(xún)與服務(wù)外委項目”進(jìn)行公開(kāi)招標。該項目將“基于成熟技術(shù)的基礎上,制造我國首艘核動(dòng)力破冰綜合保障船,須具備破冰、開(kāi)辟極地航道能力,同時(shí)兼顧供電、海上補給保障及救援等功能!
公告顯示,上述項目資金來(lái)源已落實(shí),已具備招標條件。招標范圍包括:在核動(dòng)力破冰綜合保障船示范工程的立項、可研、設計、審評、取證、建造、調試等工作過(guò)程中,為招標人(即中核海洋核動(dòng)力發(fā)展有限公司)提供船舶與核動(dòng)力裝置的設計驗證、設計審查、技術(shù)咨詢(xún)等多方面的技術(shù)支持,解決示范工程推進(jìn)過(guò)程中的技術(shù)問(wèn)題。服務(wù)期從合同生效后到示范工程核動(dòng)力破冰綜合保障船調試結束,交付使用方。
中國核動(dòng)力平臺研發(fā)已有近50年歷史
上海中核浦原有限公司和中核海洋核動(dòng)力發(fā)展有限公司均為中核集團下屬企業(yè)。其中,浦原公司的定位是中核集團統一的招投標與集中采購平臺。中核海洋核動(dòng)力發(fā)展有限公司則頗為年輕:2017年8月10日,中核集團旗下上市公司中國核能電力股份有限公司(中國核電,601985.SH)公告,擬與關(guān)聯(lián)方浙江浙能電力股份有限公司及其他投資方上海國盛(集團)有限公司、江南造船(集團)有限責任公司、上海電氣集團股份有限公司共同出資設立中核海洋核動(dòng)力發(fā)展有限公司。中國核電出資5.1億元,持股比例51%。
工商資料顯示,中核海洋核動(dòng)力發(fā)展有限公司于2017年8月15日在上海成立,經(jīng)營(yíng)范圍包括海洋核動(dòng)力裝備開(kāi)發(fā)等。
值得注意的是,中核海洋核動(dòng)力發(fā)展有限公司參股方中的江南造船(集團)有限責任公司,在極地科考破冰船領(lǐng)域的作業(yè)經(jīng)驗頗豐。該公司目前正在建造中國新一代萬(wàn)噸級極地科考破冰船。該船是中國首艘國產(chǎn)極地破冰船,計劃于2019年年初交船,交付后將與“雪龍”號組成極地考察船隊,極大提升中國在極地海洋區域的綜合考察能力。1993年中國從烏克蘭引進(jìn)并改造“雪龍”號后,江南造船多次承擔“雪龍”號的維修改造工作。
其實(shí),中國核動(dòng)力平臺的研發(fā)已有近50年歷史,但民用核動(dòng)力船舶建造尚無(wú)先例。據澎湃新聞了解,在海洋核動(dòng)力領(lǐng)域,包括中核集團、中廣核集團和國電投集團在內的涉核央企正與船舶央企展開(kāi)廣泛合作。
早在2016年,國家發(fā)改委已正式復函,同意中核集團申報的海上浮動(dòng)核電站ACP100S納入能源創(chuàng )新“十三五”規劃。ACP100S是中核集團完全自主研發(fā)、自主設計的小型海上反應堆型號,完全符合三代核電安全要求,可以滿(mǎn)足為海上鉆井平臺、海島開(kāi)發(fā)、偏遠地區等提供熱電水的能源需求,以及海水淡化、核能制冷等多元化的發(fā)展需求。
“全球最強移動(dòng)電源”海上浮動(dòng)核電站
除破冰船之外,民用核動(dòng)力船舶的另一個(gè)應用方向,是海上綜合利用平臺。隨著(zhù)對海洋經(jīng)濟的倚重,各國紛紛將目光投向海上浮動(dòng)核電站,以此突破海上開(kāi)發(fā)的能源供給瓶頸。
國際上,被喻為“全球最強移動(dòng)電源”的世界第一座浮動(dòng)核電站——俄羅斯“羅蒙諾索夫院士”號(Akademik Lomonosov)已于4月28日離開(kāi)位于圣彼得堡的Baltiysky Zavod造船廠(chǎng),開(kāi)始其通往該國最北部城市佩韋克(Pevek)的行程。將來(lái),該浮動(dòng)核電站將用于解決偏遠的俄羅斯北部和遠東地區的供電問(wèn)題。
“羅蒙諾索夫院士”號長(cháng)140米、寬30米、高10米,排水量21500噸,能配備70名左右船員。這座“全球最強移動(dòng)電源”配備有兩座35MW(1MW=1000KW)的KLT-40S反應堆裝置,這種反應堆與俄羅斯核動(dòng)力破冰船的推進(jìn)系統相類(lèi)似。在額定運行模式下,“羅蒙諾索夫院士”號能產(chǎn)生高達70 MWe的電功率和50 Gcal / h的熱能。這足以滿(mǎn)足一個(gè)10萬(wàn)人口城鎮的能源所需。船上的海水淡化設備則可為居民提供每天24萬(wàn)立方米的淡水。
海上浮動(dòng)核電站的技術(shù)原理其實(shí)并不神秘,只是將原本建造在陸地上的核電站安裝在船舶平臺上。但是,由于陸地和海上條件差異很大,相關(guān)的技術(shù)要求不盡相同,海上浮動(dòng)核電站的設計、建造和運行都面臨特殊的技術(shù)難題。這種小型的、可移動(dòng)式的海上核電站將陸上核電站的縮小版安裝在船舶上,既可為偏遠島嶼供應安全、有效的能源供給,也可為遠洋作業(yè)的海上石油、天然氣開(kāi)采平臺提供電力、熱力和淡水資源,有用電需求時(shí)將電站拉過(guò)來(lái),不需要便可用船將電站拉走。
“羅蒙諾索夫院士”號專(zhuān)為北極和遠東地區設計,其主要任務(wù)是為偏遠的工業(yè)企業(yè)、港口城市以及海上油氣平臺提供電力。該浮動(dòng)核電站計劃于2019年11月投入試運行,屆時(shí)取代比利比諾(Bilibino)核電站,成為世界上最北端的核電站。
除了ACP100S,中核集團旗下的中國核動(dòng)力研究設計院還開(kāi)發(fā)了ACP10S、ACP25S等不同功率規模的浮動(dòng)式反應堆,并可在此基礎上進(jìn)行單雙堆組合,實(shí)現不同功率規模的浮動(dòng)式核電站型號。
中國核動(dòng)力研究設計院多用途模塊化小堆總設計師宋丹戎此前接受媒體采訪(fǎng)時(shí)曾介紹,ACP100S的安全性與經(jīng)濟性并重。就海上應用這一特點(diǎn),ACP100S結構緊湊、重量集中、重心低、抗傾斜,搖擺能力和抗沖能力強,反應堆相關(guān)的主設備均開(kāi)展過(guò)抗沖擊試驗。設計時(shí),充分考慮海上臺風(fēng)、海冰、雪載荷等對核動(dòng)力裝置的影響。反過(guò)來(lái),反應堆也滿(mǎn)足國標對放射性排放的要求。