摘要：我國(guó)政府已經(jīng)制定了發(fā)展核電的宏偉目標(biāo)。從鈾資源供需的角度分析我國(guó)核電發(fā)展面臨的風(fēng)險(xiǎn)，并分析國(guó)內(nèi)鈾資源供需狀況。結(jié)果表明：短期內(nèi)我國(guó)鈾資源供應(yīng)能夠滿(mǎn)足核電的發(fā)展，長(zhǎng)期來(lái)看我國(guó)面臨著鈾資源供應(yīng)風(fēng)險(xiǎn);從世界鈾資源供需狀況看，無(wú)論是現(xiàn)在還是將來(lái)世界鈾資源都存在短缺問(wèn)題：制約我國(guó)核電發(fā)展的主要因素是鈾資源供應(yīng)。給出了加強(qiáng)國(guó)內(nèi)鈾礦勘探和生產(chǎn)能力、與國(guó)外合作找礦、鈾資源儲(chǔ)備和積極開(kāi)發(fā)第叫代核電技術(shù)等對(duì)策與建議。

　　關(guān)鍵詞：核電：鈾資源：供需分析

　　推薦閱讀：《大眾用電》(月刊)創(chuàng)刊于1985年，由湖南大學(xué);湖南省電力行業(yè)協(xié)會(huì)主辦。是一本全國(guó)公開(kāi)發(fā)行、深受廣大電氣工作者及供用電人員喜愛(ài)的刊物。

　　0、引　言

　　根據(jù)我國(guó)《核電中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃(2005-2020年)》，到2020年，在人口密度較大且工業(yè)化水平較高的沿海省市將建造30多座核電站，爭(zhēng)取運(yùn)行的核電裝機(jī)量達(dá)到40 GW，在目前在建和運(yùn)行核電容量16，968 GW的基礎(chǔ)上，新投產(chǎn)核電裝機(jī)容量將達(dá)到23 GW左右;同時(shí)?？紤]核電的后續(xù)發(fā)展。2020年末在建核電容量應(yīng)保持18 GW左右：核電將占全國(guó)總裝機(jī)量的4%，核發(fā)電量占總發(fā)電量的比例將升高到6%。本文從世界范圍內(nèi)鈾資源供應(yīng)狀況角度分析我國(guó)核電面臨的風(fēng)險(xiǎn)。以期為核電可持續(xù)發(fā)展提供參考建議。

　　1、國(guó)內(nèi)鈾資源供需狀況

　　我國(guó)自1991年12月第1座核電站——秦山核電站建成運(yùn)行以來(lái)，到2009年底運(yùn)營(yíng)的核電站達(dá)到4座。11臺(tái)機(jī)組，總裝機(jī)容量8，846GW(見(jiàn)表1)。就目前核電機(jī)組所需要的鈾燃料來(lái)看，一個(gè)百萬(wàn)千瓦級(jí)的壓水堆核電機(jī)組每年需要鈾燃料25-30t。合150-180tU/a。按照2009年的核電裝機(jī)容量，我國(guó)需要消耗的天然鈾數(shù)量為1300-1600 tU/a。若2020年我國(guó)核電裝機(jī)容量達(dá)40 GW，屆時(shí)所需天然鈾數(shù)量為6000-7200tU/a。

　　中國(guó)內(nèi)地探明的鈾礦資源儲(chǔ)量為17.14萬(wàn)tU。主要分布在江西、廣東、湖南、新疆、內(nèi)蒙古、陜西、遼寧和云南等8個(gè)省份(見(jiàn)表2)。目前江西撫州和崇義、新疆伊寧、陜西藍(lán)田、遼寧本溪和青龍和廣東韶關(guān)等7個(gè)鈾礦正在開(kāi)采，總產(chǎn)能約為1350tU，a(見(jiàn)表3)。我國(guó)目前的鈾產(chǎn)量約為750t。如表4所示。從現(xiàn)有的核電裝機(jī)容量及我國(guó)鈾產(chǎn)量歷史數(shù)據(jù)看，現(xiàn)有的產(chǎn)量以及我國(guó)積累的鈾儲(chǔ)量，基本能夠滿(mǎn)足我國(guó)核電的需求。此外，我國(guó)還從哈薩克斯坦、俄羅斯及納米比亞等國(guó)家進(jìn)口一部分天然鈾?？傮w上來(lái)看，短期內(nèi)鈾的生產(chǎn)和進(jìn)口可以滿(mǎn)足我國(guó)核電的需求。不存在鈾供應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)。

　　假設(shè)我國(guó)規(guī)劃的鈾礦投產(chǎn)且鈾礦全部滿(mǎn)負(fù)荷生產(chǎn)，預(yù)計(jì)產(chǎn)量2400tU/a。按照2020年我國(guó)核電裝機(jī)容量達(dá)40 GW，所需要天然鈾數(shù)量為6000-7200 tU/a，屑時(shí)需要進(jìn)口天然鈾3600-4800tU/a，我國(guó)天然需求量的對(duì)外依存度將超過(guò)60%。較高的對(duì)外依存度將加大我國(guó)核電發(fā)展的風(fēng)險(xiǎn)，必須警惕這種風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生。

　　2、世界鈾資源供需狀況分析

　　截止到2010年4月1日，全世界共有438臺(tái)在運(yùn)核電機(jī)組，核電總裝機(jī)容量為374.127GW：在建的核電機(jī)組52臺(tái)，總裝機(jī)容量51.242 GW：規(guī)劃核電機(jī)組143臺(tái)，總裝機(jī)容量157.932 GW;擬建核電機(jī)組344臺(tái)，裝機(jī)容量363.175 GW;預(yù)計(jì)2010年天然鈾需求量6.8646萬(wàn)tU/a;2008年核電發(fā)電量為2601 TW·h，占全世界發(fā)電量的15%(見(jiàn)表5)。

　　國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)到2030年，其低方案為全球核電裝機(jī)容量將達(dá)473 CW。高方案為748 GW。世界能源署預(yù)測(cè)到2030年世界核電裝機(jī)容量為433 GW，略低于國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)的預(yù)測(cè)：同時(shí)世界能源署公布了2個(gè)氣候政策場(chǎng)景，其550政策場(chǎng)景相當(dāng)于大氣溫室氣體(GHG)二氧化碳體積分?jǐn)?shù)長(zhǎng)期穩(wěn)定在550x106，即全球氣溫上升控制在3℃以?xún)?nèi)：在450政策場(chǎng)景下，全球氣溫上升控制在2℃以?xún)?nèi)。在550政策場(chǎng)景下，2030年全球核電裝機(jī)容量為533 GW;在450政策場(chǎng)景下，2030年全球核電裝機(jī)容量為680 GW。經(jīng)濟(jì)合作組織(OCED)核能機(jī)構(gòu)(NEA)預(yù)測(cè)到2030年全球核電裝機(jī)容量將達(dá)404-625 GW，到2050年全球核電裝機(jī)容量將為580-1400 GW。美國(guó)能源信息署預(yù)測(cè)到2030年全球核電裝機(jī)容量將達(dá)498 GW。從近幾年世界核電發(fā)展趨勢(shì)看，本文采用國(guó)際能源署高預(yù)測(cè)方案，即2030年核電裝機(jī)容量將達(dá)748 GW，屆時(shí)全球每年天然鈾的需求量將達(dá)11.0-13.3萬(wàn)tU/a。

　　從鈾礦的儲(chǔ)量來(lái)看，目前已經(jīng)探明的鈾儲(chǔ)量足可以支撐未來(lái)核電的發(fā)展的。全球已經(jīng)探明鈾資源儲(chǔ)量約為630萬(wàn)tU(見(jiàn)表6)。若以目前鈾消耗約7萬(wàn)tU/a計(jì)算，其儲(chǔ)采比為約為90a，比石油、天然氣的30-50 a儲(chǔ)采比時(shí)間要長(zhǎng)。

　　雖然鈾礦的產(chǎn)能總體呈上升趨勢(shì)，但是全球鈾礦的產(chǎn)能并不能滿(mǎn)足核電對(duì)鈾的需求。近lOa鈾的供給一直處于短缺狀態(tài)，現(xiàn)有鈾礦產(chǎn)量?jī)H能滿(mǎn)足當(dāng)年需求的50%-70%。鈾需求的缺口部分是主要通過(guò)軍用高濃鈾的稀釋利用、乏燃料處理回用和一些過(guò)去尾料的再濃縮等補(bǔ)充(見(jiàn)圖1)。如果按照國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)對(duì)2030年核電預(yù)測(cè)的高方案。2030年全球每年對(duì)天然鈾的需求將達(dá)11.0-13.3萬(wàn)tU/a。也就是說(shuō)，未來(lái)20 a鈾資源供給至少增長(zhǎng)2倍才能夠滿(mǎn)足需求，鈾資源短缺將是未來(lái)一段時(shí)間全球核電發(fā)展面臨的主要詞題。

　　3、對(duì)策與建議

　　從國(guó)際鈾資源供需狀況看來(lái)，無(wú)論是現(xiàn)在還是在可見(jiàn)的將來(lái)，都存在著鈾需求遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于鈾供給的不平衡狀態(tài)。此外，國(guó)內(nèi)鈾礦的產(chǎn)能不足，從國(guó)外進(jìn)口鈾又面臨著價(jià)格上升的風(fēng)險(xiǎn)。因此，鈾資源是制約我國(guó)未來(lái)核電的主要因素。為此，我國(guó)需要在以下幾個(gè)方面著手、以使我國(guó)積極發(fā)展核電這一政策順利推行。

　　(1)加強(qiáng)國(guó)內(nèi)鈾礦勘探和生產(chǎn)能力：從已經(jīng)探明的鈾礦資源總量看，我國(guó)僅有17.14萬(wàn)tU，按照40GW核電裝機(jī)容量，依靠國(guó)內(nèi)資源僅僅能夠支撐我國(guó)核電運(yùn)行25 a左右。如果我國(guó)鈾資源對(duì)外依存度過(guò)高，勢(shì)必加大鈾資源進(jìn)口的價(jià)格風(fēng)險(xiǎn)。我國(guó)鈾資源遠(yuǎn)景儲(chǔ)量為140-170萬(wàn)tU。是世界上鈾資源豐富的國(guó)家之一，但我國(guó)鈾礦勘查程度較低，我國(guó)需要加快鈾礦投入，采用先進(jìn)技術(shù)，提高現(xiàn)有鈾礦生產(chǎn)能力。

　　(2)與國(guó)外合作找礦以及鈾資源儲(chǔ)備：國(guó)內(nèi)企業(yè)走出國(guó)門(mén)、與國(guó)外企業(yè)合作涉足國(guó)外鈾資源的勘查和開(kāi)發(fā)工作并建立鈾資源的儲(chǔ)備體系。是降低我國(guó)核電發(fā)展中鈾資源風(fēng)險(xiǎn)的另一條途徑。如2009年，中核集團(tuán)在尼日爾開(kāi)發(fā)一座鈾礦，并在調(diào)查哈薩克斯坦、蒙古和阿爾及利亞的開(kāi)發(fā)前景;中鋼集團(tuán)在澳大利亞PeDinNini礦務(wù)公司合資的一家公司中占60%的股份，該公司負(fù)責(zé)開(kāi)發(fā)澳大利亞南部的一座鈾礦。

　　(3)積極開(kāi)發(fā)第四代核電技術(shù)：我國(guó)運(yùn)行核電和在建核電的主流技術(shù)為壓水堆。而目前壓水堆核電技術(shù)核燃料利用率僅為1%-2%，其余約98%-99%的鈾將會(huì)被積壓下來(lái)，要等到快中子堆才能加以利用。第四代核電技術(shù)中的快中子堆最大的優(yōu)點(diǎn)就是能夠充分利用核燃料，它在消耗裂變?nèi)剂袭a(chǎn)生核能的同時(shí)。還能夠產(chǎn)生112-116倍的裂變?nèi)剂?，使得熱堆積壓下來(lái)的鈾-238的60%-70%能在快堆中利用。與單單發(fā)展壓水堆相比，快堆對(duì)鈾資源的利用率將提高60-70倍。我國(guó)中長(zhǎng)期科技發(fā)展規(guī)劃綱要中已將快中子堆列為前沿技術(shù)項(xiàng)目。積極開(kāi)發(fā)快中子堆的第四代核電技術(shù)，能夠大大提高鈾資源的利用效率，降低我國(guó)核電發(fā)展面臨的鈾資源風(fēng)險(xiǎn)。

　　4、結(jié)　語(yǔ)

　　國(guó)內(nèi)鈾資源供需形式表明，按照我國(guó)到2020年核電裝機(jī)容量將達(dá)4GW以及我國(guó)預(yù)期鈾礦產(chǎn)量來(lái)計(jì)算，屆時(shí)我國(guó)鈾資源對(duì)外依存度將超過(guò)60%。國(guó)際鈾資源供需形式表明，無(wú)論是現(xiàn)在還是在可見(jiàn)的將來(lái)。都存在著鈾需求遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于鈾供給的不平衡狀態(tài)?？梢哉f(shuō)鈾資源短缺是制約我國(guó)核電發(fā)展主要因素之一。結(jié)合我國(guó)國(guó)情。本文給出加強(qiáng)國(guó)內(nèi)鈾礦勘探和生產(chǎn)能力、與國(guó)外合作找礦、鈾資源儲(chǔ)備以及積極開(kāi)發(fā)第四代核電技術(shù)等政策建議。