最强移动电源

2017年11月，中国核电、上海电气、江南造船等五大公司宣布，计划出资10亿元，共同推进海上浮动核电站项目建设。12月，在上海举办的中国国际海事博览会上，中船重工集团公司公开展示了研发中的2万吨级海洋核动力平台大比例模型，并发布相关宣传资料。海上浮动核电站这一“海上巨兽”正式进入中国公众视野。

漂浮在海上的“超级充电宝”

海上浮动核电站是小型反应堆技术与船舶工程技术的有机结合，实际就是将小型核电站建在船舶平台上，使其变成一个能随船灵活移动的“超级充电宝”。

较之传统陆上核电站，发展海上浮动核电站的意义不仅在于节省陆地空间，更重要的是可以为偏远岛屿等陆上全域电网难以覆盖的地区提供可靠电源，以及为远洋作业的海上石油、天然气开采平台提供电力、热能和淡水资源。在这些特殊应用领域，以浮动核电站作为主要能源保障方式，相比于采用柴油发电或风能、太阳能发电等，具有能源密度高、輸出稳定、综合保障能力强、全生命周期平均供能成本低等显著优势。

首先是能源密度高。根据国外一些研究机构的估算，一个重4.5克的核燃料颗粒所产生的能量与350千克石油或400千克煤炭或360立方米天然气相当；如果建设70兆瓦的风电场需占用40平方千米土地或海面，则同等输出功率的浮动核电站只需占用约40平方米的移动平台。

其次是能源输出稳定。安装在偏远海岛上的柴油发电机需要经常补充燃料，燃料需要从大陆用船舶海运，如果遭遇海上恶劣天气，运输船舶停航，就会导致柴油发电站停止运转。而风能和太阳能则更容易受天气等因素左右而无法实现持续、稳定的能源输出。

第三是综合保障能力强。海上浮动核电站不仅具有基础的发电功能，而且可以根据需要加装供热和海水淡化等功能模块。这是因为，一方面偏远海岛地区除了需要电力保障之外，往往也同时需要热力和淡水保障；另一方面核电站输出的电能一般只占反应堆热能的20%—25%，因而可将剩余的大量热能对外输出或用于蒸馏海水制备淡水。这既延展了核电站的任务范围，提升了系统的综合效能，又彻底解决了一些偏远海岛的缺水难题。

海上浮动核电站的前世今生

早在1963年，美国马丁·马丽艾塔公司就为美国军方设计了MH-1A发电装置，安置在第二次世界大战期间建造的“自由号”轮船上，为缺电的巴拿马运河区供电，成为世界上第一座军民两用浮动核电站。MH-1A从1968年工作到1975年，后来因运行费用过高及军队反应堆计划的终止而退役。30年之后的2001年，俄罗斯海军将一艘退役的1141型核动力情报船“乌拉尔”号改造成浮动核电站，部署于俄太平洋舰队母港符拉迪沃斯托克。这座属于“废物利用”性质的浮动核电站于2008年报废解体。

世界首座全新设计的多功能浮动核电站（FNPP）是俄罗斯原子能公司于2007年开工建造的20870型“罗蒙诺索夫院士”号。该平台于2010年在位于俄罗斯圣彼得堡的波罗的海造船厂下水，经过漫长的舾装作业后，于2018年年初开始测试。该浮动核电站长144米，宽30米，排水量2.15万吨，配备2座KLT- 40S型反应堆，设计发电能力80兆瓦，海水淡化能力10万—40万吨/天。它可以满足20万人口城市的电力供应。目前俄罗斯计划建造7艘这种型号的浮动核电站，旨在解决该国远东和北极一些沿海偏远地区的大型矿产资源开发企业和军事基地等的能源供给问题。

除俄罗斯之外，近年来法、美、韩等国也纷纷提出本国的浮动核电站计划。

法国舰艇建造局基于舰船核动力装置技术，提出了Flexbule可潜式核电站概念方案。Flexblue核电站是一个胶囊状的设施，它长100米，直径12—15米，重1.2万吨，计划安置在水面下100米的海床上。每个“胶囊”可提供50—250兆瓦电力，能为10万—100万人口城市供应电能。

2014年，美国麻省理工学院（MIT）的由雅各布·布翁焦尔诺（Jacopo Buongiorno）领导的团队与来自威斯康星州立大学和芝加哥桥梁和钢铁公司的研究人员一起，开发设计了一款新的海上浮动核电站（OFNP）。该核电站安装在一个浮动式甲板上，采用圆柱形设计的平台能够规避海底地震、海啸、波浪和风的载荷影响，从而更好地保护反应堆。此外为应对恐怖袭击威胁，专门加强了对飞机撞击和船舶碰撞的防护。该电站输出功率45兆瓦，设计寿命60年。

韩国开发的GBS式浮动核电站方案采用混凝土重力基础结构作为反应堆容器和支持结构，电站设施采用模块化设计，发电能力90—100兆瓦，还具备40 000吨/天的海水淡化能力。

安全高效的核动力能源平台

历史上，苏联切尔诺贝利核事故和日本福岛核事故给世人留下了可怕的记忆，因此对于核能利用，安全性始终是公众关注的一个核心问题。与陆上核电站相比，海上浮动核电站可能面对海啸、船舶撞击等外力威胁，安全环境更为复杂。不过可喜的是，得益于多项先进技术的综合运用，我国规划中的自主技术海上浮动核电站项目将具有非常高的安全性。

据报道，我国目前海上浮动核电站反应堆主回路采用了先进的一体式设计，堆芯、主泵、蒸汽发生器和驱动机构等被整合于一个钢制容器内。这一设计既减小了反应堆的体积和重量，方便安装和拆卸，而且大大降低了主回路管道破损导致冷却剂泄漏进而导致堆芯损坏的风险。此外，该反应堆还实现了满足第三代核电安全标准的“非能动”停堆技术，一旦发生事故，反应堆可在无需外力干预的条件下通过重力和自然循环排出余热，从而有效避免福岛核事故中出现的由于应急电力中断导致的堆芯熔毁，大大提升了反应堆的安全性。

在具体建造中，该海上核电站的堆芯布置在船舶的水线以下，即使出现最严重的核事故，堆芯也会迅速被海水淹没，从而保证反应堆的安全。

尽管发展海上浮动核电技术难度大，研制建造周期长，一次性投资需求较大，但从全生命周期看，它所能创造的经济效益和社会效益都是十分可观的。

据专家估算，一座海上浮动核电站造价约在30亿人民币左右，建成之后，每天可生产约600兆瓦·时电力和10万吨淡水，在40年使用期内，它产生的效益将近200亿。随着我国南海岛礁建设和油气资源开发的不断推进，如果在南海区域建造部署20座海上浮动核电站，将有望彻底破解制约南海建设发展的电力和淡水资源短缺的瓶颈问题，从而有力推进整个南海区域的商业开发和国防建设。

未来，海上浮动核电站将助力中国向着“海洋强国”的目标加速迈进。