世界核協會(WNA)于2020年6月發布了最新版《核燃料報告擴展摘要：2019～2040年全球供求情況》。該擴展摘要預測了核燃料循環不同階段的供需情況，并對今后20年內核電的發展進行了預測。

1 核燃料報告簡介

WNA約每兩年發布一次有關核燃料供需的報告，2019年9月發布了第19版《核燃料報告》。該擴展摘要涵蓋了第19版報告的主要結論，并解釋了報告中針對未來核燃料三種供需情景的方法論和假設。

核燃料市場的運作方式與其他能源市場截然不同。核燃料循環很復雜，首先是鈾的開采，然后必須進行開采和研磨、轉化、濃縮和燃料制造等步驟才能在核反應堆中使用，最后從反應堆中移出的核廢物還要經過臨時貯存、后處理和回收以及廢物處置等步驟。從歷史上看，核電的燃料成本在總生產成本中僅占很小的比例。燃料成本(包括鈾、轉化、濃縮和制造的成本)通常不到現代核電站總電力成本的20%，而化石燃料發電廠的電力成本高達80%。

核燃料的供需與核電的發展息息相關。目前全球核電占總電力生產的10%以上，預計核電將繼續在未來的電力供應中發揮重要作用，這主要歸功于以下原因：

(1)核電產生的溫室氣體和其他污染物排放量接近于零;

(2)核電是一種可靠且安全的能源，對于工業化國家和缺乏本土能源的國家來說極具吸引力;

(3)與化石能源和清潔能源的平準化電力成本(LOCE)相比，核電具有長遠的成本競爭力;

(4)核能的開發和利用能夠為工業和人力資源方面帶來眾多相關利益。

盡管核電具有這些優勢，其仍然面臨著來自其他電力資源的競爭挑戰，尤其是在當前設計不規范以及持續存在監管和政治障礙的電力市場中。此外，電力需求的增長速度已經放慢，特別是在那些已經建有核電的國家。然而，許多發展中國家的核工業實力仍然堅挺，因此，這些國家將有望實現大部分的核電裝機容量增長。

2 核燃料報告的主要發現

2.1 鈾

初級鈾生產的過度供應導致鈾價非常低，且鈾價一直下降了十多年。造成這種情況的原因是：①日本在2011年關閉了所有反應堆，而接下來的反應堆重啟進程比預期的要慢得多;②美國、德國和其他一些西歐國家提前關閉了大量的反應堆;③取消了幾個新建核電項目，另外，因全球金融危機使得全球經濟放緩以及安全標準的修訂，導致還有一些核電項目被延遲。這些不利的市場條件導致對鈾礦開采新項目的投資急劇下降，同時還降低了現有礦山的生產力。

從長期來看，參考情景顯示鈾需求量的復合平均增長率(CAGR)將穩定在1.9%，這主要是由于遠東地區核擴建所致，使得未來十年的鈾需求量將超過80 000噸鈾/年。高需求量情景即CAGR為3.4%且在15年內鈾需求量翻一番;低需求量情景即鈾需求量可基本供現有反應堆運行并支持當前生產設施運營。

由于資源枯竭，預計將有幾座鈾礦在21世紀20年代末關閉，這將需要通過重啟閑置產能或啟動新項目來代替關閉的產能。無論是在參考、高需求量或低需求量情景下，從長遠來看，核工業都需要在2040年前將其現有、閑置、正在開發、計劃和潛在項目的基礎設施至少翻一番。顯然，目前的擴展項目、鈾資源和儲備項目足以滿足這一目標。表1和表2分別是截至2018年年底全球現有鈾礦項目、閑置鈾礦項目的產能分布情況;表3和表4分別是對全球正在開發、計劃和潛在鈾礦項目以及儲備項目的預估產能分布情況。

目前，主要問題仍然是供過于求以及較低的市場價格，使得很少有參與者能夠或愿意投資將這些資源轉化為儲備，并最終開發成鈾礦項目以保持市場平衡。一些國家正在實施國企戰略發展計劃，但仍然缺乏具有固定價格的長期合同，而這樣的合同正是支撐市場主導公司進行新項目投資所需的。

2.2 二次鈾供應

二次鈾供應可能會繼續保持高水平，但從21世紀30年代初開始，二次鈾供應占鈾供應總量的比值將逐漸降低，從目前的約10 000噸鈾/年逐漸減少到5 000～7 000噸鈾/年。

除了已確定的二次鈾供應量，還存在大量未查明的二次鈾供應，其中包括電力公司、生產商和其他市場參與者所持有的商業庫存鈾。因為商業敏感性，這些庫存鈾的量無法被準確估計，但它們可以立即被直接消費或用于轉售。預計短期或中期的所有鈾供應缺口都將由商業庫存鈾得到補充。作為二次鈾供應的主要組成部分，商業庫存鈾在市場中扮演著越來越重要的角色，因為許多參與者試圖從當前鈾和鈾濃縮的低價格中獲利，進而大大增加了鈾的商業庫存量。

2.3 鈾轉化

鈾轉化方面最有可能出現以下三種供需情景：

(1)短期內，具有很強流動性的二次鈾供應將消除一次鈾供需之間的差距。因為當前情況下，燃料購買者嚴重依賴于庫存鈾來滿足其需求。

(2)從中期來看，預計閑置產能將根據市場需求方的需求逐漸恢復。

(3)從長期來看，市場可能需要在現有設施或者新建轉化廠的基礎上擴大鈾轉化產能。

為了擴大一次鈾轉化產能，或是在2030年之前證明新項目具有合理的經濟性，必須出現以下任意一種情況：①出現最樂觀的需求情景;②從中期來看，由于技術或監管方面的困難，閑置產能無法根據市場需求而恢復;③鈾轉化市場可能出現主要轉化設施意外長期關閉的情況;④中國“自給自足”的鈾轉化供應計劃沒有實現。

總的來說，由于一次鈾轉化產能降低而嚴重依賴庫存鈾，庫存鈾也相應減少了。在中短期內耗盡這些庫存鈾之后，市場應鼓勵重啟閑置產能，可能的話還要擴建或新建鈾轉化廠。

2.4 鈾濃縮

預計在2019～2040年期間鈾濃縮需求將隨著潛在新建核電項目而增長，主要是在亞洲和中東一些國家，特別是中國和印度。盡管如此，現有的鈾濃縮產能似乎足以應付增長的鈾濃縮需求。此外，由于當前鈾濃縮市場供過于求，主要供應商已經推遲、延期或放棄新的鈾濃縮項目(這些項目在早期《核燃料報告》中已經介紹過)。

鈾濃縮供應商還試圖通過不替換達到運行壽期的離心機來減少現有鈾濃縮容量。過剩的全球鈾濃縮產能將用于濃縮廠減料和貧鈾尾礦再濃縮，這導致每年增加約5 000～7 000噸鈾當量的濃縮鈾。

2.5 燃料制造

由于燃料組件是高度工程化和技術化的特殊產品，所以燃料制造市場明顯不同于核燃料循環的其他階段。再者，燃料制造市場本身更具有區域性而非全球性。此外，燃料供應應該分為首堆燃料和換料兩類，因為這兩類燃料供應各具特點。這樣的結果是，燃料制造市場將按照區域和技術進行細分，從而導致對該市場的分析更加復雜化。

從歷史上看，不管是在區域還是國家范圍，燃料制造市場中不同的供應商和制造商之間都存在著激烈的競爭。全球燃料制造能力超過了需求，對于大多數區域也是如此。另外，隨著亞洲核燃料需求的增加以及西方國家核燃料需求的減少，燃料供應商可能會從區域市場轉向全球市場。這將有助于燃料供需平衡，并提高燃料供應的競爭性和安全性。

3 和諧計劃

和諧是全球核工業對未來電力的愿景。為了滿足全球對可靠、經濟和清潔電力不斷增長的需求，未來所有低碳能源都有必要成為多樣化混合結構能源的組成部分。和諧的目標是要將核能發電量提高至目前水平的三倍，到2050年，核電占總電力的百分比至少達到25%。這相當于到2050年核電裝機容量將達到1 250 GWe，其中包括約1 000 GWe新的核電裝機容量。

和諧計劃的目標看似雄心勃勃，但其實是可以實現的。為了達到這一目標，使全球平均氣溫上升幅度保持在2 ℃以內，需要在未來十年內將新建核電站的數量迅速提升至年度并網裝機容量達33 GWe，與20世紀80年代已有核電水平相當。

實現和諧計劃的目標將意味著核電機組數量將超過高需求量情景中概述的機組數量。除非在這段時間內反應堆技術發生根本性的改革，否則將對鈾資源、鈾濃縮、燃料制造、燃料運輸和乏燃料等服務產生更大需求。

正如過去幾十年所證明的那樣，在任何采礦工業中(例如石油和天然氣工業)，勘探和開采技術都會隨著時間的推移而不斷改進。預計核電的擴張也是如此，隨著擴張的進行，更多額外的非傳統鈾資源將大大擴充已知的鈾儲量。從長遠來看，開發先進堆及其燃料循環技術可以使每噸鈾產生更多的能源。

鈾資源不太可能成為阻礙核計劃擴張的因素。但是，在缺乏適當激勵措施的情況下，無法保證市場上能獲得充足的鈾供應。在未來幾十年中，想要通過開發新的礦山來取代現有的已耗盡的礦山并擴大整體生產能力，這將需要大量投資。此外，新礦山的許可和開發通常是在邊遠地區，這可能要花費很多年時間。盡管如此，在和諧計劃中，實現核電擴展所需的時間足夠長，不管是用于鈾儲備的開發還是燃料循環設施的擴容，均有足夠時間來提供適當的市場信號，使得這些設施能夠按照需要和時間表進行開發和交付。

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