核能發(fā)展離不開鈾資源的供應保障。鈾資源具有能量密度極高、儲運過程中對空間和條件要求小等特點,使鈾資源的供應保障體系能力水平與評價指標與化石能源資源顯著不同。最近一段時間,核能行業(yè)內存在一種聲音,認為我國鈾資源“對外依存度”高,因此核能發(fā)展面臨鈾資源保障的較高風險。
事實上,使用“對外依存度”這一評價指標評價化石能源資源供應結構安全性有其合理性的一面,然而將其直接遷移用于評價鈾資源供應體系,忽視了鈾資源的特殊屬性以及客觀實際情況,對鈾資源供應保障安全問題得出的結論不夠科學。本文通過深入分析對外依存度評價指標內涵及影響因素,力圖對我國鈾資源供應保障安全評價給出更科學的意見。通過全面評價我國鈾資源儲備體系、備用能力,并區(qū)分海外開發(fā)鈾資源與國際貿易,可以更科學、全面評價鈾資源供應體系的安全性。
能源資源對外依存度的內涵及應用
一個國家或區(qū)域的能源資源的供應結構,通常可分為國家(區(qū)域)內部供應和外部供應兩個方面。經驗上看,內部供應風險是相對可控的,而外部的風險往往更不可控也更受到關注。對外依存度就是衡量一個國家或地區(qū)在某領域或物項的依賴外部程度的指標。
通常能源對外依存度是指國外油、氣進口量占國內油、氣消費總量的百分比,國內關于油、氣對外依存度有兩種計算方法,一種是當年油、氣進口量與同年消費量之比;另一種是當年消費量與產量之差跟消費量之比,即消費量與國內產量可之差就是供需缺口,缺口由進口填補:
油、氣對外依存度反映的是一個國家在某一時期油、氣供應結構的現狀,也常常用于表示該領域的供應鏈結構的外部風險水平。對外依存度越大,意味著對國際油氣資源供應短缺的敏感性更大,也意味著當外部供應完全中斷,對于供應保障安全帶來的損害程度越大。這一概念常常用于評估一個國家的油、氣安全程度。
根據《2022年中國石油和化學工業(yè)經濟運行報告》,2022年,石油對外依存度為71%,天然氣對外依存度為41%,煤炭對外依存度6%,石油對外依存度最高,通常認為石油供應安全風險也更高。
對外依存度的價值、局限性以及影響因素

納米比亞鈾礦
建立儲備體系或備用產能體系一定程度緩解對外依存度高的風險。例如通過建設國家(區(qū)域)可以控制的儲備體系和儲備性質的備用產能體系,可以在外部供應中斷后,用儲備量和備用產能部分彌補外部中斷,可以緩解對外依存度高的風險(本質上講,通過建立本國控制的國內儲備能力及國內備用產能替代了進口量)。目前,建立儲備機制,已經成了應對市場波動以及對外依存度風險的普遍做法,在能源領域、糧食領域、戰(zhàn)略金屬與礦產領域等均有儲備機制。
隨著儲備體系的健全,完全用對外依存度評價和表征供應保障安全水平的可靠性下降了。設想,某一能源資源外依存度很高(例如100%),如果這個國家建立的儲備能力十分龐大,即使外部供應全部中斷,依靠釋放儲備能力,仍然可以運行數年,實現充分安全的應對外部供應中斷風險,那就意味著這一領域實質性風險并不高。這種情況的典型案例就是日本對能源資源的控制,如日本本國幾乎不產煤炭,其通過從各煤炭豐富國家大量進口煤炭,以填海等方式進行儲備,建立體量極度龐大的體系,充分應對對外依存度100%的現實風險,實現風險的顯著降低;相反的例子是,即使對外依存度很小,例如10%,但是如果儲備量或備用能力為零,一旦外部供應中斷,在內部缺乏儲備或備用產能且難以短期內建立的情況下,外部中斷將帶來的供應不足,也將影響正常生產或運行,帶來實質性損害。兩個極端案例都說明了對外依存度與風險之間不能簡單的劃等號。
之所以我國化石能源資源行業(yè)習慣于用對外依存度表征化石能源資源供應結構的風險,是因為建立足夠龐大的化石能源資源儲備能力存在很大困難。首先,化石能源資源儲備體系的建設和運營成本很高。根據國內相關儲備建設成本推測,如果我國建設滿足1年的石油儲備庫,估算儲備庫成本約7500億元人民幣,加上儲備的石油成本(2022年我國進口5.08億噸石油,按照80美元/桶,1美元兌7.3元人民幣匯率)高達2.2萬億元,總的1年石油儲備庫成本約3萬億人民幣(這還不包括每年儲備庫每年高昂的運行成本)。其次,占用的儲備空間過于龐大。如果按照石油密度約為1m3/t,則儲備我國一年所需的石油體積約5.08億立方米。假設建設底面積為100平方米的圓柱儲備庫,這個儲備庫需要5000公里的高度。因此,建立滿足1年的石油儲備庫,不僅資金量龐大,占用的空間也是不可想像的。事實上,我國作為石油消費大國,從2003年開始籌建石油戰(zhàn)略儲備基地,截至2022年,我國原油儲備約9億桶(約1.2億噸)。而這樣的儲備能力,應對外部完全中斷,我國可以維持約90天(1.2億噸/5億噸×365天)。也就是說,如果外部供應完全中斷持續(xù)時間超過3個月,則會因為高的對外依存度而受到實質性影響。關于儲備量或備用能力設定多少是合適的,因國際環(huán)境以及一個國家政治外交及風險偏好有關,顯然,儲備體系能夠保障的時間越長、能力越大,則對于外部中斷風險的應對能力越強大。
綜上,盡管單純用對外依存度不能完全評價外部供應資源風險,但考慮到油、氣資源現實可行性因素,通常難以建設足夠龐大的儲備需求量,現實情況下,使用對外依存度評價化石資源供應風險,仍然具有重要參考意義。
我國天然鈾供應保障體系用對外依存度評價并不可靠
天然鈾具有完全不同于化石能源資源的屬性。天然鈾是核能發(fā)展的物質基礎。首先,不同于石油天然氣等化石能源資源的用途廣泛(作為燃料、化工、有機材料等的基礎),天然鈾除應用于反應堆作為核燃料外,目前看其他用途幾乎可以忽略;其次,天然鈾能量密度極高(同體積下,即使按照熱中子堆鈾資源利用率不足1%情況下,釋放的能量也比石油高約10萬倍),相比之下儲運占用空間小,且天然鈾通常以氧化物等固體形態(tài)儲存運輸,不屬于易燃、易爆等物品,因此對儲存運輸條件要求不高,儲備體系運營成本也并不高;再次,不像石油需求是連續(xù)的,天然鈾需求是間歇性的,目前核電機組通常是每18個月換料一次,一次裝料即可滿足1.5年的用料需求,且天然鈾均在核燃料生產過程中都是提前3年以上采購。
我國高度重視天然鈾保障體系建設,強化多元多樣的鈾資源保障體系。我國已初步建立了國內開發(fā)、海外開發(fā)、國際貿易、儲備體系相結合的“四位一體”天然鈾保障供應體系。由于鈾資源儲備體系構建的相對便捷性以及成本可承受性,強化備用能力建設是重要的保障渠道。
天然鈾供應安全性水平高,能夠相對經濟地構建安全的儲備體系。相比于儲備1年所需的石油費用3萬億,當前我國現有運行核電機組50余臺,按照每臺百萬千瓦核電機組消耗天然鈾180噸鈾計算,儲備一年量的天然鈾需要150億元人民幣,儲備10年的天然鈾約1500億元(而且這還是按當前處于的高位價格計算),遠低于石油儲備1年的成本。這意味著,即使考慮100%的鈾資源對外依存度,并假設所有外部供應途徑完全中斷,完全依靠儲備體系釋放,可以實現8~10年跨度的、無需修復外部供應渠道的安全運行。實際上,我國現有“四位一體”鈾資源保障體系是已經可以應對數年完全中斷的保障能力,相比之下,我國目前石油保障供應體系為90天。從這個簡單的評價指標看,我國天然鈾保障的安全水平相對很高。
對外依存度也要進一步區(qū)分鈾資源海外開發(fā)與國際貿易區(qū)別。海外鈾資源開發(fā)獲得的鈾資源供應和國際貿易獲得的鈾資源供應一同構成了“對外依存度”公式的分子,但是兩者實際風險不同。鈾資源海外開發(fā)是指以獲取礦產資源歸屬權目的的商業(yè)活動,一旦成功獲取海外鈾資源礦山項目,意味著未來十幾年甚至幾十年內,該部分鈾資源供應保障是可靠且成本相對穩(wěn)定的,相比之下國際鈾貿易的波動性和供應可靠性風險性更高。并且,由于鈾資源對國際航線運輸量和通道占用量極低,因而通常海外開發(fā)的鈾資源安全性較高。因此,也存在另一個評價概念,被稱為“窄口對外依存度”=(總進口量-企業(yè)礦權量)/國內消費總量×100%,即純產品貿易依存度。這樣區(qū)分后,將降低“表觀對外依存度”,也更科學展現資源對外依存的風險水平。
實際評估顯示,考慮目前我國核電站規(guī)模以及構建的鈾資源供應保障體系能力,我國天然鈾供應體系是安全可靠可持續(xù)的。從長期來看,考慮我國核電規(guī)模仍處于快速增長的需求,要從長遠和戰(zhàn)略角度,強化底線思維,牢牢掌控戰(zhàn)略資源控制的主動權、自主權,用好兩種資源和兩個市場,強化科技支撐,進一步加快摸清家底,挖掘自身潛力,持續(xù)完善保障體系,確保中長期鈾資源保障的安全性、可靠性。(作者單位:中核戰(zhàn)略規(guī)劃研究總院、中核鈾業(yè)有限責任公司)
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