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核能作為一種低碳、高效的能源，將在未來的能源結構中扮演重要角色。那么核燃料資源能否安全保障我國核能大規模發展？要想回答這個問題，需要理清核燃料資源的概念和供給能力。

一、核燃料資源分類

如石油、煤炭等通過燃燒方式釋放能量，核燃料則是通過在核反應堆中發生核裂變或核聚變的方式釋放能量。考慮到可控核聚變技術離商業化應用還有很長的路要走，本文重點關注的是核裂變所需的核燃料。

當前自然界中存在能被用來發電的核燃料資源可以分為常規資源和非常規資源，目前被廣泛開發使用的主要是常規鈾資源，根據IAEA和OECD-NEA2023年發布的最新版《鈾資源紅皮書》統計，截至2021年1月，全球開采成本低于260美元/公斤的已查明可回收鈾資源量約為791.7萬tU，全球待查明資源量（即預計資源和推測資源之和）約為736.55萬tU。非常規核燃料資源就鈾元素來講，是指含量極低、僅作為副產品生產的資源，通過傳統的開采方法在經濟上與常規資源比差距較大，根據紅皮書統計資源總量近3900萬tU；非常規鈾資源還包括那些潛在來源的鈾，如海水中的鈾（含量超過40億tU）。此外釷元素也可被用作核燃料進行核能發電，由于目前其應用仍受到反應堆技術以及相應工業體系的限制，尚未被大規模開發利用，因此也暫時被視為一種非常規的核燃料資源。需要注意的是，紅皮書中一些擁有大量已查明資源的主要生產國未報告待查明資源和非常規資源數據，或相關數據已有多年未更新。

天然鈾產品

二、核燃料資源供求關系

未來我國核能發展需要多少核燃料資源？截至2023年6月，我國大陸地區在運核電機組為55臺，總裝機容量約5699萬千瓦，在經濟發達的沿海省區形成了10余個大型核電基地。國內多家機構對我國核能發展規模進行了需求預測，假定國內壓水堆核電到2045年裝機2.5億千瓦，按照1臺百萬千瓦機組全壽期所需天然鈾為1萬tU，則2.5億千瓦核電機組全壽期所需天然鈾約為250萬tU。

我國自主三代核電華龍一號

我國核能大規模發展需要的這些核燃料資源是否有足夠保障？答案是肯定的。

從靜態角度看，即假定未來全球鈾資源探明量長期不再增長，假設全球在2045年裝機6億千瓦，后續不再新增，直至全部核電站退役，全球所有核電機組全壽期需要天然鈾約為600萬tU（考慮到目前全球運行的核電機組已消耗了一定量的天然鈾，后續所需天然鈾將遠小于600萬tU），目前鈾資源紅皮書中已查明可回收成本低于260美元/公斤的鈾資源量791.7萬tU，理論上是能夠滿足全球及我國核能發展所需的核燃料。

從動態角度看，鈾資源量與勘查找礦活動直接相關。根據鈾資源紅皮書2009年至今所公布的可回收資源量的變化趨勢來看，資源總量從630.63萬tU一直增長到791.75萬tU，年均增長率約為2%（圖1）。需要指出的是，2014年以來，全球針對鈾資源勘查和開發支出從21.2億美元降至2020年的2.5億美元，降幅達89%（圖2）；在勘查經費比較充足的年份，從2009年到2013年，資源總量年均增長率約為5%（圖1）。因此，未來隨著需求量的增加及價格的回升，勘查經費或將會逐步恢復至之前水平、甚至更高，對應資源總量將穩步增長。可見，從動態角度即使按照現有資源量1%的年均增長率，在不動用現已探明資源量的前提下，新增資源量也基本能滿足每年鈾資源的消耗。另外，我們也可以從石油資源的發現與消耗看，在20世紀80年代，就有人提出全世界的石油還可以供人類使用大約50年，如今已過去40多年，我們依然在使用石油，并沒有出現石油枯竭的困境，儲量反而大幅增加。當然這個案例并不足以說明鈾資源會越用越多，只是我們看待問題要從動態發展的角度看，才更有預見性、更符合客觀實際。

圖1 可回收鈾資源量變化趨勢

圖2  全球鈾資源勘查投入變化趨勢

事實上，除了上述自然界一次供應的鈾資源外，還有二次供應的鈾資源可供利用，包括相當規模的政府和商業儲備、乏燃料后處理回收的鈾、貧鈾再濃縮生產的鈾以及高濃鈾稀釋所產生的低濃鈾等。根據有記錄以來鈾資源的生產和消耗，推斷目前全球二次供應的鈾資源量約為50萬tU。此外，根據IAEA發布的報告，目前全球釷資源量約為637萬噸。有資料顯示，1噸釷資源完全反應所產生的能量抵得上200噸鈾資源（釷元素在自然界幾乎全是以Th232形式存在，而鈾元素自然界中只有0.71%是以U235同位素形式存在）。假設釷資源作為核燃料的技術取得突破，可以被核能發展所利用，則我國核能發展所需的核燃料資源將進一步得到有效充實。

目前核能發展僅考慮了當前熱堆的一次利用，而我國預計2040年后大規模使用快堆，快堆最大特點是能夠增殖，即消耗核燃料同時可生成核燃料（將目前熱堆中可轉換的U238轉化成Pu239），通過循環利用，理論上可以達到40-60倍的資源使用率，從而實現千年尺度上核能利用。

三、努力方向

理論上，全球核燃料資源能滿足全球以及我國需求，但并不意味著我們就可以高枕無憂，畢竟核燃料資源在全球分布極不平衡，只有獲取到更多的核燃料資源才能確保我國核能穩定可持續發展，為此需綜合施策加快資源獲取：

一是加大國內勘查開發力度。深入實施找礦戰略突破行動，加快落實可供開發的資源，加快建設集約化規模化優質產能，持續夯實國內資源保障基礎。

二是加大海外資源布局力度。統籌海外資源開發戰略，推動形成海外開發合力。多元布局、一地一策推動海外大基地建設。提升參與全球資源治理能力，提升國際影響力。

三是增強科技引領作用。堅持高水平自立自強，瞄準世界科技前沿，強化目標導向和問題導向，優化勘查開發關鍵核心技術，加快突破非常規鈾資源開發、海水提鈾等前沿技術，充分發揮科技創新在提升產業能力水平及優化海外資源布局、獲取海外優質資源等方面的支撐和引領作用。加快開展后處理鈾使用技術問題研究。

四是開展釷資源開發利用研究。考慮到釷作為燃料的高效性和目前全球巨大的資源量，加強專題研究，為釷資源開發利用做好資源和技術儲備。