2021年9月8日，世界核協(xié)會(WNA)在2021年度研討會上發(fā)布《核燃料報告：2021~2040年全球供求可用性情境》(The Nuclear Fuel Report: Global Scenarios forDemand and Supply Availability 2021-2040)。報告指出，隨著全球核能發(fā)電量繼續(xù)呈上升趨勢，鈾燃料需求在2040年之前將不斷增加。目前，鈾資源在滿足該需求之外尚有盈余，但為了避免潛在的供應(yīng)中斷，需要在近10年內(nèi)大力開發(fā)新項目。

根據(jù)報告，全球核電裝機容量預(yù)計將以每年2.6%的速度增長，到2040年將達到615 GWe。一次鈾供應(yīng)量僅滿足2020年反應(yīng)堆需求的74%。

自1975年以來，該系列報告約每兩年發(fā)布一次。該份最新報告由來自全球核工業(yè)的80多位專家參與起草，俄羅斯Tenex公司的Alexander Boytsov和美國Exelon電力公司的James Nevling擔(dān)任聯(lián)合主席。報告通過利用核燃料循環(huán)領(lǐng)域(包括協(xié)會成員和非成員)的公開可用信息，對核電裝機容量和鈾生產(chǎn)情況進行預(yù)測。其中所述3種情境——指定的參考情境、上限情境和下限情境——涵蓋了2040年前核工業(yè)的一系列可能性。

在重新評估影響核燃料需求的各種因素(例如熱效率參數(shù)、濃縮水平和燃料燃耗)之后，WNA在該版報告中對用于編制燃料需求預(yù)測的專有模型進行了徹底修訂。

報告中從定性角度考量小型堆(SMR)。然而，除了俄羅斯設(shè)計的KLT-40S反應(yīng)堆(其中兩座目前在羅蒙諾索夫號(Akademik Lomonosov)浮動電廠運行)外，尚未將其他小型堆定量納入模型。Nevling在當(dāng)天提交報告時表示，到2023年小型堆市場將足夠成熟，屆時定性處理將能夠轉(zhuǎn)為定量處理。

目前，核電約占全球總發(fā)電量的10%。由于核電所排放的二氧化碳和其他污染物接近于零，同時，具有靈活性、可靠性、安全性以及長期成本競爭力等優(yōu)勢，因此預(yù)計將在未來發(fā)揮越來越重要的作用。此外，核電產(chǎn)生近乎零碳熱量的能力可以幫助許多難以實現(xiàn)減排目標(biāo)的經(jīng)濟部門進行脫碳。目前，核電面臨著來自其他電源的若干競爭挑戰(zhàn)，尤其是在放松管制的市場中。盡管部分國家的電力需求增長放緩，但許多發(fā)展中國家的核工業(yè)發(fā)展依然強勁。

全球核電裝機容量增長

截至2021年年中，全球核電裝機容量約為394 GWe(442臺機組)，另有約60 GWe裝機容量(57臺機組)在建。在參考情景中，核電裝機容量預(yù)計每年增長2.6%，到2030和2040年將分別達到439 GWe和615 GWe。在上限情景中，預(yù)計裝機容量將于2030和2040年分別增至521 GWe和839 GWe。即使在下限情景中，整個報告期內(nèi)的預(yù)計裝機容量也會穩(wěn)步增加。

在參考情景中，預(yù)計2021年全球反應(yīng)堆鈾需求約為62500噸，到2030和2040年將分別增至79400噸和112300噸。然而，2016~2020年，世界鈾產(chǎn)量從63207噸大幅下降至47731噸。

報告指出，目前低迷的鈾市場導(dǎo)致鈾勘探工作急劇減少，從2014年的21.2億美元下降到2018年的約4.83億美元，降幅達77%。此外，現(xiàn)有礦山的鈾產(chǎn)量也在減少，每年有超過20500噸產(chǎn)量被閑置。預(yù)計現(xiàn)有礦山的鈾產(chǎn)量將保持相當(dāng)穩(wěn)定，直到21世紀20年代后期，并隨后在2030~2040年間減少一半以上。

報告稱，預(yù)計二次鈾供應(yīng)在全球市場中的作用將逐漸減弱，雖然商業(yè)庫存將有助于在短期內(nèi)彌合供需之間的差距，但市場仍處于供不應(yīng)求的狀態(tài)。報告指出，從長遠來看，到2040年，該行業(yè)至少需要將新項目的開發(fā)渠道拓寬一倍。目前有足夠的延期項目、鈾資源和其他在建項目滿足這一需求，但市場必須發(fā)出啟動這些項目所需的信號。為避免潛在的供應(yīng)中斷，當(dāng)前十年需加緊開發(fā)新項目。許多處于后期階段的開發(fā)項目正在等待供需市場形勢改善，以便啟動鈾生產(chǎn)。

采礦以外的因素

該報告還將轉(zhuǎn)化、濃縮和燃料制造部門的供需情況納入考量。近期對六氟化鈾的需求將通過商業(yè)庫存以及在2023年前對現(xiàn)有設(shè)施進行擴建和重啟來滿足。但從長遠來看，仍需更高的轉(zhuǎn)化能力。

報告指出，現(xiàn)有濃縮能力足以滿足反應(yīng)堆要求。在參考情景中，未來10年的后半期，以及在上限情景中的當(dāng)下10年期，可能需要額外產(chǎn)能。然而，考慮到離心機技術(shù)的模塊化性質(zhì)和反應(yīng)堆的建造工期，濃縮產(chǎn)能擴張能夠及時實現(xiàn)，且預(yù)計不會出現(xiàn)供應(yīng)困難。

由于燃料組件是設(shè)計用于特定反應(yīng)堆堆芯的高度工程化和技術(shù)產(chǎn)品，具有一定的特殊性，且市場本身更具區(qū)域性而不是全球性，因此燃料制造市場不同于核燃料循環(huán)的其他階段。當(dāng)前，亞洲核燃料需求增加而西方核燃料需求減少，這一地域轉(zhuǎn)移或?qū)?dǎo)致燃料供應(yīng)商從區(qū)域市場轉(zhuǎn)向更加全球化的市場。

WNA總干事Sama Bilbao y León在該報告發(fā)布后表示，鑒于核能具有可靠性、可負擔(dān)性、低碳和普遍可部署性等特征，核電將在未來電力和能源系統(tǒng)中發(fā)揮更大的作用。報告明確指出，現(xiàn)有鈾資源能夠滿足預(yù)期的增長，但鈾市場需要重新平衡，激勵對鈾礦開采的投資，從而支持全球核電廠的擴張。