歐盟各國通過簽署《歐洲原子能共同體(Euratom)條約》在歐盟內部建立了統一的核市場,并為此建立了一個國際組織即歐洲原子能共同體供應局(Euratom Supply Agency),確保各國在平等的基礎上獲得核材料。目前歐盟共有27個成員國。由于英國2019年尚未脫歐,因此下文中EU-28是指歐盟的27個成員國與英國。截至2019年12月31日,在EU-28中共有14個成員國運營著126臺商業(yè)核電機組,總凈裝機容量117 GWe。法國、英國、斯洛伐克和芬蘭正在建設6臺機組。
歐洲原子能共同體供應局每年都在其網站上公布上一年度歐盟鈾市場報告。該機構2020年8月公布了最新報告,即《2019年年度報告》,介紹了歐盟2019年鈾市場概況。
表1 歐盟各國核電機組的分布
2019年,共有約2129 tU新燃料被裝入EU-28反應堆中。在生產這些新燃料時,使用了1.4335萬tU天然鈾和416 tU回收鈾(即通過后處理從乏燃料中提取的鈾)以及1.088萬tSWU的濃縮服務。這批燃料的鈾-235平均豐度為3.88%,大部分燃料的豐度為3.26%~4.58%。濃縮尾料的平均豐度為0.23%,超過90%尾料的豐度為0.20%~0.26%。
2019年,法國和荷蘭的多臺核電機組裝載了總計5.241 tPu的混合氧化物(MOX)燃料,比2018年(8.08 tPu)減少35%。這些MOX燃料的使用節(jié)約了470 tU和331 tSWU。
如果將2019年EU-28裝入反應堆的各種燃料(包括天然鈾進料、回收鈾和MOX燃料)均計算在內,EU-28在2019年對鈾的總需求為1.5221萬tU。歐盟的天然鈾產能加上回收鈾和MOX等提供的鈾數量,相當于EU-28 2019年天然鈾需求量的6.8%(詳見表2)。
表2 歐盟2019年裝入反應堆燃料中的天然鈾來源
在考慮了相關國家政策或監(jiān)管體系可能發(fā)生的變化(這些變化可能會對機組的新建、延壽和關閉等產生影響)之后,歐盟電力公司估算了未來20年的天然鈾和濃縮服務總需求,并在從總需求中扣減了計劃中的鈾/钚循環(huán)使用量和庫存量之后,獲得了未來20年的天然鈾和濃縮服務的凈需求。表3和圖1顯示了歐盟反應堆在未來20年中對天然鈾和濃縮服務的總需求和凈需求。
表3 歐盟在未來20年的天然鈾與濃縮服務需求
圖1 歐盟的天然鈾和濃縮服務需求(2020—2039年)
2019年,EU-28簽署了105份天然鈾新合同和修訂版合同,其中50份為新合同,55份為修訂版合同(詳見表4)。
2019年,EU-28的天然鈾需求量約占全球總需求的1/4,歐盟電力公司根據長期合同和現貨合同接收了1.2835萬tU天然鈾,與2018年基本持平。2019年,根據長期合同接收了1.1604萬tU,占接收總量的90.4%;根據現貨合同接收了1231 tU,占接收總量的9.6%。
2019年,歐盟電力公司共將含有1.4335萬tU天然鈾的燃料裝入反應堆中。圖2顯示了自2010年以來,歐盟電力公司每年接收的天然鈾數量以及裝入反應堆的天然鈾數量。
圖2 歐盟接收的天然鈾以及裝入反應堆的天然鈾數量(2010—2019年)
表4 歐盟簽署的天然鈾合同情況(2018年和2019年)
表5列出了歐洲原子能共同體供應局公布的分別以美元和歐元計價的三種天然鈾價格。從該表可見,三種價格均出現了不同程度的上升,現貨價格最高上升25%,長期合同價格至少上升2%。
2019年,EU-28總計接收了1.2835萬tU。其中俄羅斯和哈薩克斯坦是前兩大天然鈾供應國,占歐盟總接收量的39.4%:俄向歐盟提供的產品數據包括在濃縮鈾產品中含有的天然鈾。尼日爾、澳大利亞和加拿大分別提供1962 tU(15.3%)、1851 tU(14.4%)和1485 tU(11.6%)。
圖3 天然鈾價格(以歐元計價)(2010—2019年)
圖4 歐盟天然鈾來源(2019年)
2019年歐盟電力公司共接收了1.26萬 tU 轉化服務,其中63%(7970 tU)源自單獨的轉化服務供應合同,另外37%(4630 tU)源自其他合同(天然UF6、濃縮鈾產品采購合同以及燃料組件捆綁合同)。轉化服務主要來自四家供應商,分別是歐安諾集團(Orano)(32%)、俄羅斯國家原子能集團公司(Rosatom)(25%)、加拿大礦業(yè)能源公司(Cameco)(18%)和美國康弗登公司(CoverDyn)(17%)。
表5 歐盟天然鈾價格(2018年和2019年)
表6 2019年歐盟天然鈾的來源
表7列出了EU-28在2018年和2019年簽署的與特種易裂變材料相關的合同(濃縮服務、濃縮鈾和钚)數量。
2019年,EU-28共獲得2041 tU低濃鈾,其中包含1.2912萬tSWU濃縮服務和1.5643萬tU天然鈾。這批低濃鈾的平均豐度為4.08%,尾料平均豐度為0.22%。
2019年,歐盟約68%的濃縮服務(8764 tSWU)來自歐盟企業(yè)——歐安諾集團和歐洲鈾濃縮公司(Urenco),約31%(3927 tSWU)來自俄羅斯技術裝備出口公司(Tenex)和俄羅斯核燃料產供集團(TVEL)(詳見表8)。
截至2019年底,歐盟電力公司的鈾庫存總量為4.2912萬tU天然鈾,比2018年4.5342萬tU)低5%,比2015年(5.1892萬tU)低17%。這一庫存量包括了貯存在歐盟境內或境外核設施中的、處于核燃料循環(huán)各個環(huán)節(jié)的鈾,
表7 2018年與2019年簽署的特種易裂變材料與濃縮服務合同情況
表8 2018年與2019年歐盟鈾濃縮服務的供應情況
即天然鈾以及處于轉化、濃縮或燃料制造過程中的鈾。
采用下述方式計算歐盟反應堆未來的天然鈾和濃縮服務需求的合同覆蓋率:對于某一年度,通過已簽署合同得到保證的最大服務數量除以當年的服務凈需求量。
圖5 歐盟電力公司的天然鈾庫存量(2015—2019年)
圖6顯示了歐盟電力公司2020—2028年天然鈾和濃縮服務的合同覆蓋率。如表3所示,歐盟反應堆在2020—2029年期間的天然鈾凈需求約為平均每年1.27萬tU,濃縮服務凈需求約為平均每年1.07萬tSWU。
如圖6所示,到2025年,歐盟電力公司的天然鈾和濃縮服務需求基本能根據已簽署的合同得到滿足。對于天然鈾,合同覆蓋率2020年至2022年都超過了100%,2023年至2025年雖略低于100%,但一直保持在左右80%的水平。然而,從長期供應來看,到2025年后合同覆蓋率僅在50%左右。對于濃縮服務,合同覆蓋率到2028年都一直保持在100%左右或更高的水平。
圖6 歐盟接天然鈾和濃縮服務的合同覆蓋率(2020—2028年)
總體而言,歐盟反應堆的天然鈾和濃縮服務需求在中短期內都能通過已簽署合同得到滿足。