來源: 國土資源情報 發(fā)布日期:2008-09-06
然而,世界核電至今仍然主要是沿著“開路”核循環(huán)途徑向前發(fā)展,其中實際所用的燃料組分只有同位素235U,而在天然鈾中235U的含量僅為0.7%。
一、世界鈾礦資源形勢
在“開路”核循環(huán)的條件下,天然鈾資源的利用效率很低,用量較大。2006年,世界核電站使用了大約7萬噸天然鈾。根據(jù)預測,到2015年,世界核電站對鈾的年需求量將達到7.5萬~8.5萬噸,2025年將為8.5萬~10萬噸。
這么大的需求量能夠得到滿足嗎?2006年全世界的地下鈾礦開采量只有4.3萬噸左右,就是說,只能滿足目前需求量的60%,不足部分依靠次生來源填補,主要是依靠消耗庫存和核武器中的核原料。據(jù)評估,到2015年,這些次生來源也將消耗殆盡。
因此,隨著核原料世界需求量的增大,鈾的價格也在飛漲,2007年中期高過每公斤300美元的價格(圖l) 。
鑒于這種形勢,世界核協(xié)會甚至發(fā)布了一份專門報告報告稱,在目前情況下,現(xiàn)已探明的鈾儲量還能使用50年左右。如果考慮到所謂的補充儲量,則還可使用200年。無論怎么說,這都不低于油氣的保證年限。同時還應看到,鈾儲量的增長速度超過了鈾消耗速度,在加大鈾礦地勘工作投資的情況下,儲量還會增加。
二、世界鈾礦價格與需求分析
按照獲取三氧化鈾的可能成本,世界上的鈾資源一般分為以下三種:<40美元/公斤,<80美元/公斤,<130美元/公斤。成本評估得準確與否主要取決于鈾資源分類的可靠性。人們一般將鈾資源分為已查明的資源(RAR)、推i則資源(IFR)和尚未發(fā)現(xiàn)的資源(UDR) 。
RAR級資源能極可靠地評估出成本,其數(shù)量與成本的關系見圖2 。
從圖2可見,成本小于40美元/公斤的鈾資源約占有史以來已采出鈾資源總量的86%。成本小于80美元/公斤的鈾資源,比已采出鈾資源多出大約18%。成本小于130美元/公斤的鈾資源,比已采出的鈾資源多出47%左右。
依照目前的需求水平,所有已查明的鈾資源還夠全世界使用50年。但在可預見的將來,從經(jīng)濟條件上看,能夠使用成本更高的鈾資源嗎?
若鈾價高于300美元/公斤,也不會有問題,因為只有現(xiàn)貨交易價格在上漲,而世界上的大部分鈾則是由具體生產(chǎn)廠家和用戶按照長期合同供貨的,并一直保持著較低的價格 。
據(jù)2007年5月消息,紐約交易所準備通過鈾的期貨合同開展交易,因此可能導致期貨價格上漲,但又能使現(xiàn)貨交易價格稍有下降,并保持鈾市場的總體穩(wěn)定性 。
若銷售價格高出成本1倍或1倍以上,即可保證礦山穩(wěn)定的收益率和可持續(xù)的投資額。因此,在銷售價格>260美元/公斤的條件下,以130美元/公斤的成本來開發(fā)鈾資源是可行的。在不久的將來,這個價格水準也許是可以接受的。但不論價格如何,人們都將首先去開發(fā)成本最低的鈾資源。由此可見,在可預見的將來,只有成本不高于80美元/公斤的鈾資源才能保持經(jīng)濟吸引力。
依照目前的需求水平,現(xiàn)有的成本為80美元/公斤的以RAR級鈾資源總共還可使用40年,若考慮到需求量的增長,其保證年限可能還短些。
如果算上成本為80美元/公斤的IFR級鈾資源,按如今的生產(chǎn)水平看,其保證年限可增至55年。若把可能發(fā)現(xiàn)的鈾資源也考慮進去,其資源保證年限則可增加l倍,達到80年(圖3)。
三、世界鈾礦資源的國家分布
這種資源評估的可靠性如何?或者說,發(fā)現(xiàn)新的大型鈾礦床的幾率如何?
時至今日,人類總共從地下采出了大約220萬噸鈾,尚未發(fā)現(xiàn)的儲量估計也有這么多,一直以來,人們通過增加儲量以補償開采量的途徑已大體解決了這一問題。
世界鈾資源的國家分布極不均衡。澳大利亞、加拿大和哈薩克斯坦這3個國家就擁有55%以上的RAR+IFR級鈾資源。如果再加烏茲別克斯坦,這一比例就接近60%,若是再算上南非和納米比亞,即可增至72%。在此基礎上再加上尼日爾和俄羅斯,幾乎可達85%(圖4)。
20世紀50~60年代,美國、德國(民主德國)、捷克和法國曾經(jīng)是鈾資源大國?,F(xiàn)在,歐洲國家的鈾資源實際上已經(jīng)用光,美國的鈾資源也只占世界鈾資源的2%左右。美、德、捷、法四國的鈾資源已經(jīng)完全枯竭,其總開采量為76.1萬噸。加拿大、南非、澳大利亞、尼日爾、納米比亞五國的累計開采量已有83.8萬噸,但它們還有資源潛力(圖5) 。
世界的鈾資源僅產(chǎn)于局部地質區(qū),即僅產(chǎn)于少數(shù)幾個國家和地區(qū)(鈾礦省)。因此有理由認為,世界上的主要鈾礦省都已查明,盡管其中某些潛力尚未完全挖掘出來。有鑒于此,那種認為可以成倍地擴大現(xiàn)有鈾資源量并在任何情況下都能滿足現(xiàn)代經(jīng)濟需求的想法,是不切實際的。
四、未來鈾市場分析
如果鈾價持續(xù)走高并維持在相當高的價位上,則有可能從某些非傳統(tǒng)來源來回收鈾。磷塊巖、黑色頁巖等巖石中的鈾濃度都較高,而且資源量較大。
假如能夠經(jīng)濟上合算地大量利用這些非傳統(tǒng)來源,可能形成一些難以克服的問題,其一是在回收鈾的過程中產(chǎn)出大量磷酸等伴生產(chǎn)品,而磷酸的需求量又沒那么多;其二是形成大量廢棄物,污染環(huán)境。
出于類似的原因(在鈾是伴生組分的條件下,應考慮主要產(chǎn)品的銷售情況和可以接受的價格),南非的含金礫巖和澳大利亞的銅金鈾礦石,作為鈾的非傳統(tǒng)來源,亦不宜大力增加開采量。
不久的將來,世界核電的發(fā)展主要將依靠發(fā)展中國家。在發(fā)展中國家,只有巴西擁有自己的鈾資源。所以,可將世界上的國家大體上分為兩類,即鈾進口國和鈾出口國。為了維持高價,鈾出口國可能制定某些政策,以遏抑本國的開采水平。目前,澳大利亞實施的就是這種政策。
鑒于所有上述因素,我們認為,至少到2020年世界市場才會出現(xiàn)鈾緊缺,鈾價也將提高。在這種情況下,世界鈾市場很可能向著如下方向演變:鈾生產(chǎn)廠家和用戶進一步加大直接聯(lián)系,大型核電站和鈾礦公司逐步一體化。
“哈薩克斯坦核工業(yè)”公司的首腦曾經(jīng)表示,將來新的用戶無論用什么價錢也買不到鈾,因為所有鈾產(chǎn)品都要簽定長期合同。
鈾資源日趨緊缺,必須加以充分利用,加快向“封閉式”核循環(huán)轉化。計算表明,俄羅斯目前每年需要大約4500噸鈾(不算出口)(圖6),現(xiàn)有核電站的總發(fā)電能力為23000兆瓦,完全轉換為“封閉式”循環(huán)后,總發(fā)電能力將達10萬兆瓦,而天然鈾的需求量僅為100噸。
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