
Urenco 位于英國卡彭赫斯特的濃縮廠
7 月 4 日,工黨當選,結束了保守黨長達 14 年的執政。為支持先進反應堆的部署,英國仍在實施建設高濃度低濃縮鈾燃料循環的計劃。在選舉前幾天,英國開始了建設商業規模 HALEU 分解設施的競爭性撥款征集,新政府于 7 月 19 日發布了一系列更新消息,確認了這一支持。但英國 HALEU 計劃包含哪些內容?它與美國 HALEU 可用性計劃有何不同?
用于 HALEU 的資金:英國能源安全部和 Net Zero今年 1 月宣布向 HALEU 基礎設施投資 3 億英鎊(約合 3.83 億美元),使英國成為第一個推進 HALEU 濃縮的歐洲國家,并部分履行了英國與其他四個國家(美國、加拿大、法國和日本)在 2023 年 12 月 COP28 會議上做出的承諾,即在未來三年內共同調動超過 42 億美元的公共和私人資金用于燃料安全。
5 月 4 日,英國政府更加明確地宣布,將向英國政府部分擁有的 Urenco 公司撥款 1.96 億英鎊(約合 2.45 億美元),用于建造一座到 2031 年可年產 10 噸濃縮 HALEU 的設施。該設施將位于英格蘭西北部柴郡的卡彭赫斯特,Urenco 公司已在此運營三座生產低濃縮鈾的濃縮廠。
在獲得濃縮資金后,政府接下來宣布通過HALEU 分解競賽提供高達 7000 萬英鎊的資金(1 月份宣布的 3 億英鎊的一部分) ,尋求申請人支持設計和建造商業規模的氧化物 HALEU 分解設施(以及設計商業規模的金屬 HALEU 分解線,可在同一設施內部署“以防市場增長”)。該競賽于 7 月 1 日開始接受申請,并將于 9 月 9 日結束。
首先是氧化物:根據該計劃,想要在英國建設一座分解工廠的申請人必須提供一份提案,設計、建造和調試一座商業規模的氧化物 HALEU 分解設施,該設施將于 2031 年投入運營,初始處理能力至少為每年 10,000 千克鈾(或 10 公噸鈾 [MTU]),并且“未來產量可擴大到每年至少 30,000 千克鈾”。
該設施的設計應支持未來的去轉化生產線,該生產線可以生產金屬形式的 HALEU 燃料原料。(一些先進反應堆,特別是鈉快堆,需要金屬 HALEU 燃料。)
雖然分解招標書明確指出,英國預計氧化物燃料的需求將超過金屬燃料,但申請必須“至少”包括一份商業規模的金屬 HALEU 分解設施的詳細設計提案,該設施的最低產能為每年 5,000 千克鈾。該計劃的指導意見指出:“在項目預算和時間限制內,將根據申請在設計過程中的進展情況進行評估,任何能夠超越詳細設計的投標都將獲得額外分數。”申請者必須提供一份詳細計劃,說明如何包裝和儲存分解后的氧化物和金屬形式的 HALEU。
共同點:美國分別于 2023 年 11 月和 2024 年 1 月發布了 HALEU去轉化和濃縮的征求建議書。英國和美國的項目都將濃縮和去轉化的前端燃料循環任務劃分為單獨的資金安排,并都制定了將六氟化鈾去轉化成氧化物和金屬燃料的計劃。以下是這兩個項目之間的一些相似之處。
國內重點——每個國家將只支持在其境內進行的濃縮和去轉化,但在一定程度上也向盟友開放參與。根據 7 月 19 日更新的一組澄清問題,英國的去轉化申請人“必須提供進入英國場地的證據,該場地擁有涵蓋 HALEU 去轉化和相關流程的許可證,或提供確保英國場地和/或獲得相關規劃許可和場地許可證的詳細計劃,并確定每個步驟的具體時間表和合格資源要求。”資助只能頒發給在英國注冊的公司,并且必須在申請過程中提交注冊證明。
規模——這兩項計劃在規模上也相差不大。雖然 2023 年 6 月發布的美國濃縮 RFP 草案表明,潛在的濃縮者可以在 10 年合同期內提供 5 至 145 MTU 的 HALEU UF 6的一系列潛在產量報價,這些產量將達到 19.75% 的 U-235,但最終 RFP 確定的要價是 10 MTU 的 HALEU UF 6。(重要的是,合同可以授予多家濃縮者;累計授予的所有任務訂單的濃縮服務總合同上限為 27 億美元。)
不同之處:美國準備授予“一個或多個”濃縮和去核化合同,而英國迄今為止的計劃僅包括支持一個濃縮設施和一個去核化設施。以下是這兩個計劃之間的一些差異。
資金——英國政府通過 Urenco 支持 HALEU 濃縮項目的資金細節尚未公布,但對于通過競爭授予的拆除合同,英國將要求“至少以 70:30(政府:工業界)的比例”為拆除項目“共同出資”,并且不會進行任何承購。
相比之下,美國早在 2022 年就著眼于一項承購協議,當時它正在建立 HALEU 可用性計劃,以刺激對可持續商業 HALEU 燃料基礎設施的需求和私人投資。美國濃縮和去轉化的最終 RFP 要求簽訂無限期交付/無限量 (IDIQ) 合同,該合同將持續長達 10 年,在此期間可以發布多個單獨的任務訂單。
美國金屬產量平價?——雖然根據英國的分解 HALEU 計劃,氧化物生產將先于金屬生產(這取決于市場信號),但美國分解 RFP 并未強調氧化物或金屬。RFP 中包含的“僅用于評估目的”的“示例任務訂單”要求氧化物和金屬產量相等:“承包商的接收、運輸、分解和儲存能力應能夠每年將最多 6 MTU 的 UF6 加工成 3 MTU 的金屬和 3 MTU 的氧化物。”
時間表——英國規定了濃縮和去轉化作業的開始時間(均在 2031 年之前),而美國則將濃縮和去轉化的具體時間表留給承包商。就濃縮而言,“完成此 HALEU 濃縮 [任務訂單] 的時間表應在投標人的提案中定義。……HALEU UF 6產品交付將按照承包商提供的交付時間表進行。”
前端的前端——美國濃縮RFP涵蓋了UF6的開采和選礦、轉化、濃縮和儲存,而英國宣布向Urenco提供濃縮資金時卻沒有提及開采、選礦和轉化。
等待游戲:在美國,對 HALEU 分解和濃縮的 RFP 的回應分別將于 2 月 13 日和 3 月 22 日截止。尚未宣布中標者。
6 月 27 日,美國能源部又發布了一項 RFP,這次是針對低濃縮鈾,其“將符合商用輕水反應堆使用的低濃縮鈾燃料原料的規格”。輕水反應堆通常被授權使用濃縮度高達 5% 的低濃縮鈾,但有些反應堆正在測試濃縮度略高的燃料。美國能源部計劃授予兩份或多份合同,合同期限最長為 10 年,用于購買由新的國內鈾濃縮能力來源產生的低濃縮鈾,這些來源可能包括新的濃縮設施或擴大現有設施產能的項目。對該 RFP 的回復將于 8 月 26 日截止。
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