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核燃料报告:2021~2040年全球供求可用性情境

日期:2021-09-23    来源:嘿嘿能源heypower

国际电力网

2021
09/23
12:02
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关键词: 核燃料 核能发电量 铀燃料

2021年9月8日,世界核协会(WNA)在2021年度研讨会上发布《核燃料报告:2021~2040年全球供求可用性情境》(The Nuclear Fuel Report: Global Scenarios forDemand and Supply Availability 2021-2040)。报告指出,随着全球核能发电量继续呈上升趋势,铀燃料需求在2040年之前将不断增加。目前,铀资源在满足该需求之外尚有盈余,但为了避免潜在的供应中断,需要在近10年内大力开发新项目。

根据报告,全球核电装机容量预计将以每年2.6%的速度增长,到2040年将达到615 GWe。一次铀供应量仅满足2020年反应堆需求的74%。

自1975年以来,该系列报告约每两年发布一次。该份最新报告由来自全球核工业的80多位专家参与起草,俄罗斯Tenex公司的Alexander Boytsov和美国Exelon电力公司的James Nevling担任联合主席。报告通过利用核燃料循环领域(包括协会成员和非成员)的公开可用信息,对核电装机容量和铀生产情况进行预测。其中所述3种情境——指定的参考情境、上限情境和下限情境——涵盖了2040年前核工业的一系列可能性。

在重新评估影响核燃料需求的各种因素(例如热效率参数、浓缩水平和燃料燃耗)之后,WNA在该版报告中对用于编制燃料需求预测的专有模型进行了彻底修订。

报告中从定性角度考量小型堆(SMR)。然而,除了俄罗斯设计的KLT-40S反应堆(其中两座目前在罗蒙诺索夫号(Akademik Lomonosov)浮动电厂运行)外,尚未将其他小型堆定量纳入模型。Nevling在当天提交报告时表示,到2023年小型堆市场将足够成熟,届时定性处理将能够转为定量处理。

目前,核电约占全球总发电量的10%。由于核电所排放的二氧化碳和其他污染物接近于零,同时,具有灵活性、可靠性、安全性以及长期成本竞争力等优势,因此预计将在未来发挥越来越重要的作用。此外,核电产生近乎零碳热量的能力可以帮助许多难以实现减排目标的经济部门进行脱碳。目前,核电面临着来自其他电源的若干竞争挑战,尤其是在放松管制的市场中。尽管部分国家的电力需求增长放缓,但许多发展中国家的核工业发展依然强劲。

全球核电装机容量增长

截至2021年年中,全球核电装机容量约为394 GWe(442台机组),另有约60 GWe装机容量(57台机组)在建。在参考情景中,核电装机容量预计每年增长2.6%,到2030和2040年将分别达到439 GWe和615 GWe。在上限情景中,预计装机容量将于2030和2040年分别增至521 GWe和839 GWe。即使在下限情景中,整个报告期内的预计装机容量也会稳步增加。

在参考情景中,预计2021年全球反应堆铀需求约为62500吨,到2030和2040年将分别增至79400吨和112300吨。然而,2016~2020年,世界铀产量从63207吨大幅下降至47731吨。

报告指出,目前低迷的铀市场导致铀勘探工作急剧减少,从2014年的21.2亿美元下降到2018年的约4.83亿美元,降幅达77%。此外,现有矿山的铀产量也在减少,每年有超过20500吨产量被闲置。预计现有矿山的铀产量将保持相当稳定,直到21世纪20年代后期,并随后在2030~2040年间减少一半以上。

报告称,预计二次铀供应在全球市场中的作用将逐渐减弱,虽然商业库存将有助于在短期内弥合供需之间的差距,但市场仍处于供不应求的状态。报告指出,从长远来看,到2040年,该行业至少需要将新项目的开发渠道拓宽一倍。目前有足够的延期项目、铀资源和其他在建项目满足这一需求,但市场必须发出启动这些项目所需的信号。为避免潜在的供应中断,当前十年需加紧开发新项目。许多处于后期阶段的开发项目正在等待供需市场形势改善,以便启动铀生产。

采矿以外的因素

该报告还将转化、浓缩和燃料制造部门的供需情况纳入考量。近期对六氟化铀的需求将通过商业库存以及在2023年前对现有设施进行扩建和重启来满足。但从长远来看,仍需更高的转化能力。

报告指出,现有浓缩能力足以满足反应堆要求。在参考情景中,未来10年的后半期,以及在上限情景中的当下10年期,可能需要额外产能。然而,考虑到离心机技术的模块化性质和反应堆的建造工期,浓缩产能扩张能够及时实现,且预计不会出现供应困难。

由于燃料组件是设计用于特定反应堆堆芯的高度工程化和技术产品,具有一定的特殊性,且市场本身更具区域性而不是全球性,因此燃料制造市场不同于核燃料循环的其他阶段。当前,亚洲核燃料需求增加而西方核燃料需求减少,这一地域转移或将导致燃料供应商从区域市场转向更加全球化的市场。

WNA总干事Sama Bilbao y León在该报告发布后表示,鉴于核能具有可靠性、可负担性、低碳和普遍可部署性等特征,核电将在未来电力和能源系统中发挥更大的作用。报告明确指出,现有铀资源能够满足预期的增长,但铀市场需要重新平衡,激励对铀矿开采的投资,从而支持全球核电厂的扩张。

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