▲ 烏克蘭扎波羅熱核電站

一、核電是烏克蘭最大電源形式

2020年，烏克蘭一次能源消費總量為11380萬噸標煤，分燃料類型看，天然氣為3619萬噸標煤，煤炭為3346萬噸標煤，核能為2322萬噸標煤，石油為1537萬噸標煤，水電為205萬噸標煤，光伏發電為202萬噸標煤，風電為104萬噸標煤，其他可再生能源13萬噸標煤，其他能源形式為33萬噸標煤。

▲ 2020年烏克蘭一次能源消費情況

2020年，烏克蘭核電在國家電力結構中占比為51.14%，僅次于法國和斯洛伐克，位居世界第三位。2020年，烏克蘭總發電量為1490億千瓦時，分電源形式看，核電發電量為762億千瓦時，煤電為412億千瓦時，氣電為139億千瓦時，水電為63億千瓦時，光伏發電為62億千瓦時，風電為32億千瓦時，其他可再生能源為4億千瓦時，油電為7億千瓦時，其他電源形式為10億瓦時，人均年發電量為3420千瓦時。2020年，烏克蘭全社會用電量為1464億千瓦時，人均全社會年用電量3358千瓦時，同比我國人均全社會年用電量5320千瓦時。

▲ 2020年烏克蘭電力結構中各種電源占比情況

二、烏克蘭核電情況

(一)在運核電機組情況

烏克蘭在運核電機組15臺，總裝機容量1383.5萬千瓦，在歐洲僅次于法國和俄羅斯而位居第三位，在全球來看位居世界第八位。

▲ 烏克蘭在運核電機組情況

烏克蘭核電機組分布在赫梅利尼茨基、羅夫諾、南烏克蘭和扎波羅熱等4座核電站，全部采用VVER壓水堆技術，除羅夫諾核電站1、2號機組采用VVER-440技術外，其他13臺機組全部采用VVER-1000技術。扎波羅熱核電站在運機組6臺，總裝機容量600萬千瓦，是歐洲在運機組數量最多和裝機容量最大的核電站。

烏克蘭15臺核電機組中已有12臺機組完成了延壽工作，分別是羅夫諾1-3號、南烏克蘭1-3號、扎波羅熱1-5號和赫梅利尼茨基1號。

烏克蘭是全球商用核電機組區域供熱技術成熟的國家，在供暖季15臺機組全部為當地居民進行區域供熱。烏克蘭國家核電公司負責運營國內的核電機組，該公司是世界第七大核電企業。

▲ 烏克蘭核電站分布情況

(二) 在建、擬建和關停機組情況

1.在建核電機組情況

烏克蘭在建核電機組是赫梅利尼茨基核電站3號和4號，分別于1986年3月1日和1987年2月1日開工建設，于1990年中止建設，當時已經分別完工75%和15%，到2020年重新恢復建設時兩臺機組已經停工了30年時間。完成梅利尼茨基3、4號機組建設是烏克蘭核能行業發展的工作重點，預計將需要28億美元，計劃2026年實現兩臺機組投運。烏克蘭已經與美國簽署合作協議，其中包括完成赫梅利尼茨基4號機組建設，并將使用中止建設的美國薩默爾核電站AP1000機組的有關設備。

2.擬建核電機組計劃

烏克蘭核電發展規劃是到2040年核電裝機容量達到2400萬千瓦。2021年9月，烏克蘭國家核電公司與西屋公司達成協議，計劃引進4臺AP1000機組，加上完成赫梅利尼茨基4號機組建設，總投資額為300億美元。同年11月，兩家公司簽署在赫梅利尼茨基核電站建造2臺AP1000機組的協議，總投資100億美元。烏克蘭國家電力公司還表示將在扎波羅熱、羅夫諾和南烏克蘭等核電站建造AP1000機組，以及在切爾卡瑟地區和烏克蘭西部地區各建造4臺AP1000機組。韓國水利水電公司曾向烏克蘭核電公司提出在羅夫諾核電站建造一臺APR-1400機組的意愿。烏克蘭還計劃建造模塊化小型反應堆技術，表示將引進霍爾臺克國際公司的6臺SMR-160小堆來替代羅夫諾核電站的2臺VVER-440機組，還對NuScale、ARC-100等小堆技術表達了興趣。

3.已經關停核電機組情況

烏克蘭關停的機組有4臺，均是切爾諾貝利核電站的機組，總裝機容量為380萬千瓦。現在切爾諾貝利核電站沒有在運的核電機組。切爾諾貝利核電站是烏克蘭第一座核電站，原先運行的4臺核電機組是蘇聯時期建造的石墨慢化輕水冷卻反應堆中的RBMK技術。

▲ 烏克蘭關停核電機組情況

烏克蘭還曾在切爾卡瑟、敖德薩和哈爾卡夫等州各開工建設過一臺VVER-1000機組，但所有機組都在1989-1990年停止了建設。

三、烏克蘭鈾資源儲備豐富

烏克蘭有較豐富的鈾資源儲量。根據國際原子能機構數據，烏克蘭鈾資源排名居世界第十位。烏克蘭有20余座鈾礦床，鈾資源總儲量超過20萬噸，預測量超過25萬噸。其中，開采成本小于80美元/千克、130美元/千克和260美元/千克的鈾資源儲量分別為6.0萬噸、11.6萬噸和22.2萬噸。烏克蘭具有開采價值的鈾資源主要儲存在第聶伯羅夫斯基盆地的交代變質巖中，鈾礦品味為0.1%-0.2%，需要進行地下開采。烏克蘭還有一些砂巖型鈾礦，開采成本小于80美元/千克的鈾資源儲量約有0.73萬噸，需要進行地浸開采。

烏克蘭鈾礦開采產業始于1964年，1951年在第聶伯羅彼得羅夫斯克州成立國有企業沃斯托克公司(Vost GOK)負責國內鈾礦開采加工業務。沃斯托克公司是歐洲最大的鈾礦開采加工企業，年產量830噸鈾，滿足國內30%的核燃料需求，主要開采基洛夫格勒州鈾資源儲量分別為6.6萬噸和0.5萬噸的Ingulskaya鈾礦和Smolinskaya鈾礦。截至2019年底，烏克蘭共開采了13.3萬噸鈾。因資金短缺，沃斯托克公司的所有鈾礦開采業務已于2020年12月份暫停。烏克蘭生產的鈾被運送到俄羅斯由俄產供集團(TVEL)制造成核燃料再返回國內供核電機組使用。沃斯托克公司還計劃對塞維林斯基交代變質巖鈾礦進行開采，該礦深1300米。

新康斯坦丁諾夫斯科耶鈾礦是位于基洛夫格勒市以西40千米處的交代變質巖鈾礦，鈾資源儲量為9萬噸，是歐洲最大的鈾礦。2018年8月，該礦舉行了開采儀式，但是不久就因資金短缺而停止了開采活動，目前政府委托沃斯托克公司尋找為該礦投資8.2億美元的合作伙伴。該礦最終鈾產量有望達到2500噸/年。俄羅斯原子能公司多次提出投資該礦，但都被烏克蘭否決。

烏克蘭在1966-1983年間還曾使用地浸方法對德弗拉多夫斯克鈾礦和布拉茨克鈾礦進行了開采，開采了3925噸鈾，后因環境問題而中止。近期烏克蘭表示將重啟地浸法開采有關鈾礦。

烏克蘭生產的鋯合金出售給俄羅斯用于制造核燃料。烏克蘭聯合礦業和化工公司(UMCC)是國有企業，在2021年8月和10月份進行了兩次100%私有化拍賣，拍賣起價為1.36億美元，但是都因為缺少競標者而流拍。UMCC是歐洲最大的鈦鋯礦開采商，也是全球十大鈦鋯礦開采商之一，2020年在全球鈦鐵礦、金紅石和鋯石市場占有的份額分別為2.3%、6.2%和1.4%。

四、烏克蘭核燃料循環情況

烏克蘭沒有核燃料制造廠，需要從俄羅斯進口核燃料，同時也在西屋公司購買核燃料。烏克蘭采冶的鈾和制造的鋯合金被運送到俄羅斯，由俄產供集團公司加工成核燃料，再運回國內供核電機組使用。2007年，烏克蘭同意加入俄羅斯安加爾斯克國際鈾濃縮中心計劃，同時尋求在核燃料循環其他環節和在第三方國家建造核電站的合作。2008年，烏克蘭簽署持有國際鈾濃縮中心10%的股份的協議，2010年協議生效，烏克蘭成為繼俄羅斯、哈薩克斯坦之后該中心的第3個成員國。烏克蘭將天然鈾出售給國際鈾濃縮中心，國際鈾濃縮中心將天然鈾進行濃縮后售賣給俄產供集團公司加工成核燃料元件，之后返回烏克蘭供核電機組使用。2012年，國際鈾濃縮中心完成烏克蘭鈾濃縮服務的首筆交易，向烏克蘭提供的分離功能力為每年6萬SWU，烏克蘭全年需要的分離功能力為200萬SWU。

2015年，烏克蘭國家核燃料公司與美國康弗登公司簽署協議，開展在烏克蘭建造一座鈾轉化廠的可行性研究。烏克蘭國家核電公司還與原阿?，m公司簽署了一項濃縮鈾供應協議，但是這項計劃已經中止。

五、烏克蘭核燃料進口情況

烏克蘭沒有核燃料制造技術和生產線，需要的核燃料主要從俄產供集團購買。為了使國內VVER-1000機組核燃料供應多樣化，烏克蘭于2000年啟動核燃料鑒定計劃。在這一計劃中，美國支持烏克蘭對西屋公司瑞典威斯汀豪斯核燃料廠制造的TVZ-WR燃料進行測試，使該型號的燃料可用于VVER-1000核電機組。2005年，南烏克蘭核電站3號機組裝入6束TVZ-WR燃料先導組件進行試驗，2009年又裝入42束測試燃料組件進行為期三年的輻照考驗。除了進口核燃料組件外，烏克蘭還希望西屋公司將核燃料制造技術進行轉讓。2010年，烏克蘭國家核電公司與俄產供集團簽署了15臺機組核燃料供應長期協議，后來又與西屋公司簽署了核燃料供應協議。2010年和2013年烏克蘭國家核電公司向俄產供集團購買的核燃料支出分別為6.08億和6.01億美元。2014年、2015年、2016年和2017年，烏克蘭國家核電公司向俄產供集團購買的核燃料支出分別為5.88億、6.12億、3.87億和3.689億美元，向西屋公司購買的核燃料支出分別為0.39億、0.32億、1.62億和1.644億美元。

目前，烏克蘭6臺核電機組裝載了TVS-WR燃料，分別是南烏克蘭2號和3號機組，扎波羅熱1號、3號、4號和5號機組，其中烏克蘭3號機組和扎波羅熱5號機組滿載TVS-WR燃料。羅夫諾3號機組計劃將在今年裝載TVS-WR燃料。2018年，烏克蘭國家核電公司表示到2025年將有7臺機組使用西屋公司燃料，8臺機組使用俄產供集團的燃料。

六、烏克蘭核燃料制造廠情況

2009年，俄產供集團和西屋公司競標在基洛夫格勒州斯莫利諾村建造一座造價為4.6億美元的核燃料廠。烏克蘭最終選擇了俄產供集團，一方面是因為俄產供集團為斯莫利諾核燃料廠提供70%的資金，另一方面俄產供集團表示到2020年對烏克蘭實現技術轉讓。斯莫利諾燃料廠每年可以生產400束燃料組件，最終可以生產800束，這一產能超過了烏克蘭本國燃料需求，過剩產能可以向東歐國家輸出。斯莫利諾燃料廠于2012年開工建設，原計劃2014年全面開工，2015年具備制造燃料棒和燃料組件(芯塊由哈薩克斯坦烏爾巴廠提供)的能力，2016年開始生產核燃料，2020年具備生產燃料芯塊的能力。2014年，因為雙方對合同條款存在分歧，建設工程被暫停。2015年，烏克蘭宣布中止與俄產供集團的協議。烏克蘭還與哈薩克斯坦、加拿大、中國等國家商討過建造核燃料廠的計劃，但是都沒有成功。2021年8月美烏雙方簽署的協議涉及西屋公司在烏克蘭建造核燃料廠的有關內容。20世紀90年代早期，烏克蘭曾計劃建造一套完整的核燃料循環體系，而不僅僅是核燃料制造廠。

七、烏克蘭乏燃料管理情況

烏克蘭對乏燃料在國內的最終處置方式仍在考慮當中，目前的政策是暫時儲存50年之后情況再決定處置方式。2008年，烏克蘭政府批準了《國家放射性廢物管理目標計劃》，其中一項主要內容是建造一座可以對乏燃料進行暫存50年的中央貯存設施。2014年，烏克蘭國家核電公司進行了一項在法國阿格后處理廠對俄產供集團燃料和西屋燃料進行后處理的可行性研究。烏克蘭VVER-440機組產生的大部分乏燃料在堆貯存，但是也有少部分送到俄羅斯進行后處理。盡管扎波羅熱核電站在2001年啟用了自己的場內乏燃料貯存設施，但是其他VVER-1000機組產生的乏燃料仍然需要每年花費2億美元將乏燃料運輸到俄羅斯進行后處理。

2005年12月，烏克蘭國家核電公司和美國霍爾臺克國際公司簽署建造乏燃料中央貯存設施(CSFSF)的協議，后者負責設施的設計、取證、建造、調試和提供通風設備等。根據協議，霍爾臺克國際公司將提供5個HI-STAR 190運輸容器、3個HI-TRAC 190轉運容器、90個HI-STORM 190垂直通風貯存系統、5節軌道車和一系列輔助設備。

2012年2月，烏克蘭政府批準乏燃料中央貯存設施建在切爾諾貝利核電站附近，占地面積675畝，造價4.6億美元。乏燃料中央貯存設施成為切爾諾貝利核電站核燃料綜合設施的一部分，盡管只接受羅夫諾、南烏克蘭和赫梅利尼茨基等3座核電站產生的乏燃料。乏燃料中央貯存設施是一座干法貯存設施，設計容量可以貯存16530束乏燃料，其中包括12010束VVER-1000機組乏燃料和4520束VVER-440機組乏燃料，投運后將是世界上最大的乏燃料干法貯存設施。烏克蘭乏燃料后處理產生的高放廢物玻璃固化廢物也將從俄羅斯運回貯存在中央乏燃料貯存設施中。

2017年11月，烏克蘭國家核電公司和美國霍爾臺克國際公司開始合作建設乏燃料中央貯存設施。2021年11月，烏克蘭國家核電公司對中央乏燃料貯存設施進行最后的預調試試驗，完成第一次裝載作業需要的設備現已運到烏克蘭，原計劃今年向中央貯存設施轉移乏燃料。

八、烏克蘭核能研發設施

烏克蘭有兩座研究堆，一座是1960年建成投運的位于基輔核科學研究院的熱功率為10MWt的VVR-M，該研究堆于2008年完成核燃料低濃化工作。

烏克蘭還有一座熱功率為200kW的研究堆IR-200，位于塞瓦斯托波爾國立核能工業大學。

2012年，烏克蘭批準哈爾科夫物理科技研究所建設使用低濃鈾次臨界中子源實驗裝置。哈爾科夫次臨界實驗裝置造價7300萬美元，美國橡樹嶺和愛達荷國家實驗室提供了技術支持，美國提供了2500萬美元資金。哈爾科夫次臨界裝置主要用于核物理研究和同位素生產，同時也生產部分放射性藥物。

九、核安全、核安保和核不擴散

蘇聯解體后，烏克蘭將核彈頭和導彈運到俄羅斯進行拆解，以換取核燃料供應。烏克蘭隨后以無核武器國家身份加入了《核不擴散條約》。

(作者：中核戰略規劃研究總院)