核能定義、監(jiān)管及驅(qū)動(dòng)因素有哪些？

核能行業(yè)受到嚴(yán)密監(jiān)管，是各種發(fā)電方法中安全記錄最佳的發(fā)電方法之一，遠(yuǎn)超過化石燃 料動(dòng)力源，與風(fēng)能和太陽能發(fā)電并駕齊驅(qū)。

1.核能是什么？

核反應(yīng)堆將通過受控核裂變釋放的熱能匯聚起來，產(chǎn)生熱量，而熱量可 以轉(zhuǎn)化為由電動(dòng)力、機(jī)械動(dòng)力或熱動(dòng)力等構(gòu)成的組合。 就海事應(yīng)用來說，核反應(yīng)堆產(chǎn)生的動(dòng)力可以用于滿足推進(jìn)、工業(yè)用途及其他船上需求。核動(dòng) 力的多個(gè)特征，有助于為航運(yùn)業(yè)帶來新的經(jīng)營(yíng)和商業(yè)模式：核動(dòng)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(dāng)。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(yùn)行期間需要的維護(hù)有限。 核能的來源是高能量密度的放射性重型材料；其生產(chǎn)、分配、處置和使用都受到嚴(yán)格監(jiān)管。 考慮到其作為燃料的性質(zhì)和成本，因此需要進(jìn)行資本化，而不是作為營(yíng)業(yè)費(fèi)用。 核能來源的大小、形狀和形式因反應(yīng)堆設(shè)計(jì)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(yán)密監(jiān)管但可向持牌民營(yíng)公司供應(yīng)的低濃縮 燃料，以及僅有少數(shù)國(guó)家在軍事或研究反應(yīng)堆中應(yīng)用的高濃縮燃料。 圍繞經(jīng)營(yíng)性核反應(yīng)堆的成本結(jié)構(gòu)和監(jiān)管控制措施，會(huì)在船舶運(yùn)營(yíng)人與反應(yīng)堆所有權(quán)人之間建 立新的關(guān)系。部分船東和運(yùn)營(yíng)人可能會(huì)購(gòu)買反應(yīng)堆產(chǎn)生的電力，但不會(huì)擁有反應(yīng)堆本身，由此避 免船東被卷入核反應(yīng)堆復(fù)雜的許可、運(yùn)營(yíng)事務(wù)中。 核反應(yīng)堆的主要運(yùn)營(yíng)差異在于其不需要燃料加注。不僅不需要針對(duì)預(yù)計(jì)行程加注燃料，核反 應(yīng)堆還具有運(yùn)行數(shù)年甚至是數(shù)十年而不需要加注燃料的潛力。預(yù)計(jì)燃料加注的時(shí)間間隔至少為五 至八年，甚至有可能長(zhǎng)達(dá)30年。

2.核能監(jiān)管

核能行業(yè)受到嚴(yán)密監(jiān)管，是各種發(fā)電方法中安全記錄最佳的發(fā)電方法之一，遠(yuǎn)超過化石燃 料動(dòng)力源，與風(fēng)能和太陽能發(fā)電并駕齊驅(qū)。

整個(gè)行業(yè)均受國(guó)家級(jí)核監(jiān)管機(jī)構(gòu)監(jiān)督，如英國(guó)核監(jiān)管辦公室 (ONR)、韓國(guó)核能安全所(KINS)以及美國(guó)核能管理委員會(huì)(NRC)。 國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)倡導(dǎo)并支持制定全面的監(jiān)管框架，以便在整個(gè)使 用壽命內(nèi)確保核設(shè)施的安全性。監(jiān)管框架由相關(guān)立法、法規(guī)、指 南以及強(qiáng)有力的領(lǐng)導(dǎo)和安全管理計(jì)劃構(gòu)成。 國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)關(guān)于陸上核反應(yīng)堆的規(guī)章已經(jīng)較為完善。目 前正在對(duì)這些法規(guī)實(shí)施審查，以便編制針對(duì)移動(dòng)、可運(yùn)輸式應(yīng)用 中的小型模塊化反應(yīng)堆(SMR)以及系列制造產(chǎn)品的要求和影響。 對(duì)于航運(yùn)業(yè)來說，依據(jù)現(xiàn)有法規(guī)評(píng)估浮動(dòng)式核電站可行性的工作 也正在進(jìn)行之中，這一工作與國(guó)際海事組織和國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)未 來制定關(guān)于核動(dòng)力船舶的規(guī)章具有密切關(guān)聯(lián)。

航運(yùn)業(yè)的核能法規(guī)

《國(guó)際海上人命安全公約》(SOLAS)第八章規(guī)定了關(guān)于配備 核電站船舶的基本要求，由此創(chuàng)建了涵蓋船上核反應(yīng)堆設(shè)計(jì)、建 造、運(yùn)行、維護(hù)、驗(yàn)船、搶救、退役的基本要求，包括將核動(dòng)力 用作推進(jìn)手段的情形。 國(guó)際海事組織的A.491《核商船安全規(guī)則》于1981年通過， 對(duì)《國(guó)際海上人命安全公約》第八章形成了補(bǔ)充，進(jìn)一步提供 了關(guān)于核動(dòng)力船舶安全標(biāo)準(zhǔn)的指導(dǎo)意見。與該規(guī)則一起的，是 1962年《布魯塞爾核動(dòng)力船舶經(jīng)營(yíng)人責(zé)任公約》，該公約尚未 生效，且很可能不會(huì)生效。 《國(guó)際海上人命安全公約》第八章和《核商船安全規(guī)則》 是基于20世紀(jì)70年代的反應(yīng)堆技術(shù)和安全框架制定的，因此需 要結(jié)合過去40年的技術(shù)發(fā)展，反應(yīng)堆設(shè)計(jì)領(lǐng)域的持續(xù)開發(fā)，以 及安全管理體系和質(zhì)量體系的不斷演進(jìn)進(jìn)行徹底審查。

對(duì)于世界核運(yùn)輸協(xié)會(huì)(WNTI)在國(guó)際海事組織海事安全委員 會(huì)第108次會(huì)議上針對(duì)《核商船安全規(guī)則》提交的更為廣泛的 差距分析，勞氏船級(jí)社針對(duì)海事安全和責(zé)任提供了差距分析。 該文件列出了《核商船安全規(guī)則》中需要修訂的部分，以便指 導(dǎo)核動(dòng)力商船的設(shè)計(jì)和安全評(píng)估。 船用核反應(yīng)堆具體安全規(guī)章的制定，需要國(guó)際海事組織與 國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)密切協(xié)作，因?yàn)檫@兩個(gè)機(jī)構(gòu)分別負(fù)責(zé)航運(yùn)以及 和平利用核能技術(shù)。

應(yīng)急規(guī)劃區(qū)域

在岸上，核設(shè)施周圍設(shè)有應(yīng)急規(guī)劃區(qū)域(EPZ)，在該區(qū)域內(nèi)，必須實(shí)施旨在應(yīng)對(duì)核事故的計(jì)劃，以便保 護(hù)人身健康和環(huán)境安全。 目前，對(duì)于海軍船舶中使用的壓水反應(yīng)堆，可以在船舶靠港時(shí)設(shè)有覆蓋數(shù)千米的大規(guī)模應(yīng)急規(guī)劃區(qū)域， 這會(huì)給船舶運(yùn)營(yíng)人造成很大的責(zé)任；船舶會(huì)移動(dòng)，因此，船舶的應(yīng)急規(guī)劃區(qū)域可能會(huì)覆蓋陸上和水上的主 要資產(chǎn)和基礎(chǔ)設(shè)施。對(duì)于核動(dòng)力海軍船舶來說，這些責(zé)任由政府承擔(dān)，以便船舶能夠投入運(yùn)行。 核動(dòng)力船舶不適用1976年《海事賠償責(zé)任限制公約》。這意味著責(zé)任需要由船上核電站的運(yùn)營(yíng)人承擔(dān)。 對(duì)于需要在商業(yè)保險(xiǎn)市場(chǎng)上承保的風(fēng)險(xiǎn)，核動(dòng)力船舶的應(yīng)急規(guī)劃區(qū)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(yīng)堆技術(shù)的安全特性才能實(shí)現(xiàn)。目前的廣泛預(yù)期是小型模塊化反應(yīng)堆能夠安 全地將應(yīng)急規(guī)劃區(qū)域縮小至船舶邊界。 新一代反應(yīng)堆技術(shù)有縮小應(yīng)急規(guī)劃區(qū)域的先例，包括NuScale采用的方法，該方法已經(jīng)得到了美國(guó)核能 管理委員會(huì)的驗(yàn)證。利用這種方法，可以開發(fā)符合岸上電站邊界的應(yīng)急規(guī)劃區(qū)域。

基于風(fēng)險(xiǎn)的認(rèn)證

盡管本身不是一種解決方案，但基于風(fēng)險(xiǎn)的認(rèn)證方法可以用于進(jìn)行法規(guī)調(diào)整，以便適合當(dāng)前的以及即將出現(xiàn)的航運(yùn)核技術(shù)。勞氏船級(jí)社基于風(fēng)險(xiǎn)的認(rèn)證要求遵循了基于風(fēng)險(xiǎn)的方法，基本要求是要證明可以實(shí)現(xiàn)與傳統(tǒng)燃油系統(tǒng)相當(dāng)?shù)陌踩裕⑶曳螴AEA 3S要求的一般預(yù)期。 核動(dòng)力船舶的安全規(guī)章需要更新，但很可能仍然會(huì)以風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估以及基于風(fēng)險(xiǎn)的認(rèn)證需求為基礎(chǔ)，因此規(guī)格更高，更聚焦于目標(biāo)。關(guān)于核燃料處理的國(guó)際海事安全規(guī)章需要在國(guó)際海事組織、國(guó)際船級(jí)社協(xié)會(huì)(IACS)以及其他安全論壇展開討論，需要就燃料系統(tǒng)設(shè)計(jì)、處理及其他關(guān)鍵安全考慮因素提供入級(jí)指南。審批程序在《對(duì)各種IMO文件規(guī)定的替代和等效的批準(zhǔn)導(dǎo)則》(MSC.1/ Circ.1455)中有概括說明。勞氏船級(jí)社已經(jīng)制定了基于風(fēng)險(xiǎn)的認(rèn)證(RBC)程序，與MSC.1/Circ.1455及國(guó)際海事組織的其他指南保持一致并且以之為基礎(chǔ)，且同等適用于非SOLAS項(xiàng)目。在需要就新的替代性設(shè)計(jì)提供認(rèn)證和驗(yàn)證信息時(shí)，可以將基于風(fēng)險(xiǎn)的認(rèn)證用于風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。對(duì)于可替代燃料項(xiàng)目，基于風(fēng)險(xiǎn)的程序需要滿足SOLAS Reg.II-1/55中的強(qiáng)制性要求、MSC.1/Circ.1455中的指南，并且根據(jù)勞氏船級(jí)社基于風(fēng)險(xiǎn)的認(rèn)證程序?qū)嵤?/p>

3.核能的驅(qū)動(dòng)因素

法規(guī)

本章重點(diǎn)討論在航運(yùn)業(yè)采用核推進(jìn)的各類監(jiān)管驅(qū) 動(dòng)因素。關(guān)于安全條例，見本報(bào)告第2章。核動(dòng)力航運(yùn) 的監(jiān)管驅(qū)動(dòng)因素與其他減排可替代燃料相同。核動(dòng)力 具有零運(yùn)行排放的優(yōu)勢(shì)，因而可以形成直接的規(guī)章合 規(guī)路徑，降低航運(yùn)業(yè)的溫室氣體排放，并且實(shí)現(xiàn)整個(gè) 行業(yè)凈零排放的終極目標(biāo)。

歐盟法規(guī)

一些最為成熟的航運(yùn)業(yè)排放法規(guī)是由歐盟提出的。 關(guān)于歐盟對(duì)核動(dòng)力的立場(chǎng)，最近的信號(hào)是在《凈零工 業(yè)法案》(NZIA)中寫入了“通過核工藝生產(chǎn)能源的先進(jìn) 技術(shù)”，并且將小型模塊化反應(yīng)堆視為凈零技術(shù)。不 過，尚沒有將核能視為可以在許可和公共采購(gòu)方面為 項(xiàng)目提供支持的“戰(zhàn)略技術(shù)”。