歐盟成員國(guó)通過(guò)簽署《歐洲原子能共同體條約》在歐盟內(nèi)部建立了統(tǒng)一的核市場(chǎng),并為此成立了歐洲原子能共同體供應(yīng)局(Euratom Supply Agency),旨在確保各國(guó)能夠公平地獲得核材料。供應(yīng)局每年都在其官網(wǎng)上發(fā)布?xì)W盟鈾市場(chǎng)年度報(bào)告,于2022年8月10日發(fā)布《2021年年度報(bào)告》,介紹了2021年歐盟鈾市場(chǎng)概況。需注意的是,由于英國(guó)2021 年1 月1 日正式脫歐,因此除非另有說(shuō)明,下文中2020 年之前(包括2020年)的數(shù)值涵蓋歐盟27個(gè)成員國(guó)和英國(guó)。
截至2021 年底,13 個(gè)歐盟成員國(guó)擁有106臺(tái)在運(yùn)核電機(jī)組,總凈裝機(jī)容量1.04 億千瓦;另有4 臺(tái)機(jī)組正在法國(guó)、斯洛伐克和芬蘭建設(shè)(詳見(jiàn)表1)。2021 年,歐盟天然鈾需求量占全球需求總量的18%。
2021 年,共有約2197 噸鈾燃料被裝入歐盟反應(yīng)堆中。在這些燃料的制造過(guò)程中,消耗了1.5401萬(wàn)噸鈾的天然鈾、183噸鈾的回收鈾(即通過(guò)后處理從乏燃料中提取的鈾)和1.1588萬(wàn)噸分離功單位的濃縮服務(wù)。這批燃料的鈾-235 平均豐度為4.11%,其中83%的燃料豐度為3.5%至4.72%。濃縮尾料的平均豐度為0.22%,超過(guò)80%的尾料豐度為0.18%至0.26%。
2021 年,法國(guó)和荷蘭的多臺(tái)核電機(jī)組裝填了含有4.858噸钚的混合氧化物(MOX)燃料,較2020 年減少7%。使用這些MOX 燃料節(jié)約了439噸鈾和311噸分離功單位。
如果將歐盟電力公司2021年裝入反應(yīng)堆的各種鈾(包括天然鈾、回收鈾和使用MOX 燃料節(jié)省的鈾)均計(jì)算在內(nèi),2021年歐盟天然鈾總需求為1.6022萬(wàn)噸鈾(詳見(jiàn)表2)。
表1 歐盟各國(guó)在運(yùn)及在建核電機(jī)組(截至2021年底)
表2 歐盟裝入反應(yīng)堆的天然鈾(2021年)
在考慮了相關(guān)國(guó)家政策或監(jiān)管要求可能發(fā)生的變化(這些變化可能會(huì)對(duì)機(jī)組的建設(shè)、延壽、提前關(guān)閉等產(chǎn)生影響)之后,歐盟電力公司估算了未來(lái)20 年的天然鈾和濃縮服務(wù)總需求,并在從總需求中扣減了計(jì)劃中的鈾/钚循環(huán)使用量和庫(kù)存量之后,獲得了未來(lái)20年的天然鈾和濃縮服務(wù)的凈需求。表3 和圖1 顯示了歐盟核電機(jī)組未來(lái)20 年對(duì)天然鈾和濃縮服務(wù)的總需求和凈需求。
2021年,歐盟電力公司簽署了69份天然鈾新合同和修訂版合同,其中27份為新合同,42份為修訂版合同(詳見(jiàn)表4)。
2021 年,歐盟電力公司共接收了1.1975 萬(wàn)噸鈾的天然鈾:根據(jù)長(zhǎng)期合同接收了1.1496萬(wàn)噸鈾,占接收總量的96%;根據(jù)現(xiàn)貨合同接收了479噸鈾,占接收總量的4%。
2021 年,歐盟電力公司共將含有1.5401 萬(wàn)噸鈾天然鈾的燃料裝入反應(yīng)堆。圖2 顯示了自2011 年以來(lái),歐盟電力公司每年接收和裝入反應(yīng)堆的天然鈾數(shù)量。
表5 列出了分別以美元和歐元計(jì)價(jià)的三種天然鈾價(jià)格。由于國(guó)際市場(chǎng)交易的鈾以美元計(jì)價(jià),歐元/美元匯率波動(dòng)會(huì)影響計(jì)算出的價(jià)格指數(shù)水平。2021年歐洲央行歐元/美元的年均匯率為1.18。
表3 歐盟未來(lái)20年的天然鈾與濃縮服務(wù)需求
表4 歐盟簽署的天然鈾合同(2020年和2021年)
表5 歐盟天然鈾價(jià)格(2020年和2021年)
2021年,歐盟總計(jì)接收了1.1975萬(wàn)噸鈾。其中尼日爾、哈薩克斯坦、俄羅斯是前三大天然鈾供應(yīng)國(guó),占?xì)W盟總接收量的近67%。尼日爾提供2905噸鈾,占24%;哈提供2753噸鈾,占23%;俄提供2358噸鈾,占20%,包括向歐盟提供的濃縮鈾產(chǎn)品中含有的天然鈾;澳大利亞和加拿大分別提供1860噸鈾(16%)和1714噸鈾(14%)(詳見(jiàn)表6和圖4)。
2021年,歐盟電力公司共接收了1.2137萬(wàn)噸鈾轉(zhuǎn)化服務(wù),其中8138噸鈾(67%)源自單獨(dú)的轉(zhuǎn)化服務(wù)合同,其余3999噸鈾(33%)源自其他合同(天然UF6、濃縮鈾產(chǎn)品采購(gòu)合同以及燃料組件捆綁合同)。轉(zhuǎn)化服務(wù)主要來(lái)自四家供應(yīng)商,分別是歐安諾公司(3723 噸鈾,占31%)、加拿大礦業(yè)能源公司(3095 噸鈾,占26%)、俄羅斯國(guó)家原子能集團(tuán)公司(3039 噸鈾,占25%)和美國(guó)康弗登公司(1695噸鈾,占14%)
表7 列出了歐盟在2020 年(包括英國(guó))和2021 年簽署的與特種易裂變材料相關(guān)的合同(濃縮服務(wù)、濃縮鈾和钚)數(shù)量。
2021年,歐盟共接收1569噸鈾的低濃鈾。生產(chǎn)這些低濃鈾共消耗了1.2176萬(wàn)噸鈾的天然鈾和1.029萬(wàn)噸分離功單位的濃縮服務(wù)。這批低濃鈾的平均豐度為4.22%,尾料平均豐度為0.22%。
2021 年,歐盟總計(jì)接收1.029 萬(wàn)噸分離功單位的濃縮服務(wù),其中6385 噸分離功單位(約62%)來(lái)自歐盟企業(yè),3190 噸分離功單位(約31%)來(lái)自俄羅斯企業(yè)(詳見(jiàn)表8)。
表6 歐盟天然鈾來(lái)源(2021年)
截至2021年底,歐盟電力公司的鈾庫(kù)存總量為3.681 萬(wàn)噸鈾,比2020 年(4.2396 萬(wàn)噸鈾)少13.2%,比2017年(4.9004萬(wàn)噸鈾)低24.9%(詳見(jiàn)圖5)。這一庫(kù)存量包括了貯存在歐盟境內(nèi)和境外核設(shè)施中的、處于核燃料循環(huán)各個(gè)階段的鈾,即天然鈾以及處于轉(zhuǎn)化、濃縮或燃料制造過(guò)程中的鈾。
采用下述方式計(jì)算歐盟反應(yīng)堆未來(lái)的天然鈾和濃縮服務(wù)需求的最高或最低合同覆蓋率:對(duì)于某一年度,通過(guò)已簽署合同得到保證的最大或最小交付數(shù)量除以當(dāng)年的服務(wù)凈需求量。
表7 歐盟簽署的特種易裂變材料與濃縮服務(wù)合同(2020年和2021年)
表8 歐盟鈾濃縮服務(wù)供應(yīng)(2020年和2021年)
圖6 顯示了歐盟電力公司2022—2030 年天然鈾和濃縮服務(wù)的合同覆蓋率。如表3所示,歐盟反應(yīng)堆在2022—2031年期間的天然鈾凈需求約為平均每年1.0528萬(wàn)噸鈾,濃縮服務(wù)凈需求約為平均每年9060噸分離功單位。
如圖6 所示,在2025 年之前,歐盟電力公司的天然鈾和濃縮服務(wù)需求基本能根據(jù)已簽署合同的最大交付量得到滿足。對(duì)于天然鈾,2022—2025 年最高合同覆蓋率均接近或超過(guò)了100%,2026—2030 年維持在60%至80%。對(duì)于濃縮服務(wù),除2029年(覆蓋率95%),其余年份最高合同覆蓋率均保持在100%以上。
歐盟電力公司至2025年的轉(zhuǎn)化服務(wù)需求能夠通過(guò)現(xiàn)有合同得到全額保障,2026—2030 年間的最高合同覆蓋率為57%至77%。
2021 年,歐盟的天然鈾需求約占全球總需求的五分之一,但幾乎全部依賴進(jìn)口滿足;鈾轉(zhuǎn)化服務(wù)供應(yīng)也主要依賴進(jìn)口,前四大供應(yīng)商中僅有一家是本土企業(yè),即占31%市場(chǎng)份額的歐安諾;濃縮服務(wù)僅有小部分依賴進(jìn)口,兩家本土企業(yè)歐安諾和歐洲鈾濃縮公司占有約62%的市場(chǎng)份額。歐盟企業(yè)天然鈾庫(kù)存量足以滿足至少3年的裝料需求,并且主要通過(guò)簽署長(zhǎng)期合同保障天然鈾、轉(zhuǎn)化服務(wù)和濃縮服務(wù)的供應(yīng),現(xiàn)有合同足以確保2025年之前的供應(yīng)。