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世界核协会2011年核燃料市场报告综述

发布时间:2012-7-1 14:32 原作者:康晓文   来自: 中国能源

摘要:本文介绍了世界核协会(WNA)最新发布的世界核燃料市场报告,分析比较了WNA2011与WNA2009的情景预测变化,指出至2030年前需求增量由中、印领跑,供给增量大半来自非洲,供需形势总体平衡。世界核协会(WNA)脱胎于早期英国伦敦的铀协会(UraniumInstitute),自1975年起每两年发布一次核燃料供需预测,福岛核事故后公布了最新的第15期报告《世界核燃料市场:2011~2030年供应与需求》。该研究主要从全球120多个协会成员收集核电产业链各环节的第一手数据,辅以非会员国的问卷调查数据作为补充,更新装机规模、铀矿产能等行业数据,以及尾料丰度、容量因子等技术参数,重新进行供需预测。报告从核电经济性、气候变化压力、电力市场化程度、政府决策取向、公众接受度五个角度设定了高、中、低三种情景的边界条件。需求侧梳理了全球核电政策变化,分别考虑了容量因子、尾料丰度、燃耗深度等技术进步等因素,对全球铀需求进行预测;供给侧从一次铀、二次铀、浓缩转化、组件加工等各环节分析了核燃料的供给能力。主要分析预测结果如下:中情景下,全球核电规模将从2011年365GW增加到2030年613GW,铀燃料需求从6.3万tU增加到10.7万tU,其中亚洲贡献70%以上的增量需求,而欧洲总体呈负增长态势;二次铀供应从2011年的1.7万tU至2030年基本稳定在1.5万tU,全球铀矿产能从5.5万tU增加到8.9万tU,其中非洲贡献54%以上的供给增量,供需总体平衡。

1 情景预测结果较两年前无颠覆性差异,福岛核事故导致区域性增幅差异加大

(1)WNA2011较两年前预测范围收窄,总体趋势无颠覆性差异

尽管从情景预测结果看,参考情景几乎与2009年的预测情况相同,受福岛事故影响不大。这表面上与普遍直观感受有较大差异,实际上需要考虑两年间其他重要因素:首先,气候变化谈判逐步向实际操作阶段推进;其次,全球严峻的能源安全形势迫使新兴经济体对核电的依赖加强。自2009年以后,中国、俄罗斯等国对核电的预期攀升,抵消了日本、德国未来核电规模减少的影响。参考情景下,至2020年中国较WNA2009预测增加16.8GW、俄罗斯增加7.4GW,基本平衡了主要国家日本11.5GW、德国5.1GW的减少量。因此,参考情景时隔两年,预测情况无太大变化。WNA2011年预测的高低情景,较WNA2009整体范围收窄。两年间中国及俄罗斯的核电发展态势更加乐观、其中部分规模为刚性需求,加之气候变化谈判强化了各国低碳发展约束,直接导致了低情景预测的上扬;同时,福岛事故降低了无核国家对核电的热情,高情景发展规模低于2009年的预测。

(2)2015~2020年,是核电发展的关键分水岭

三种情景在2015年前并无较大差别,之后开始分化的主要原因是70年代核电高潮期建设的核电站大批达到退役期限。自第一次石油危机至三哩岛核事故,全球建造投运的约170台机组,到2020年已运行40年,如不考虑延寿的情况,大量机组必将集中退役。因此,2015~2020年将是新建核电能否填补旧核电退役的关键时期。高、中情景的核电新增装机抵消了大量机组退役的影响,全球核电规模呈上升趋势;而低情景持续受核电机组退役的影响,装机规模开始下滑。

(3)中、印两国将成为今后相当一段时期内核电发展领跑者

参考情景下,全球从2010年370.8GW,增加到2030年613.6GW,中、印领跑,增幅最大。

规模上,中、印、俄罗斯及阿拉伯联合酋长国增长迅速。中国从10.1GW,到2020年达到67.3GW,超过法国规模位列全球第二,预计至2030年达到135.7GW,超过美国成为第一大核电国家;印度从5.4GW,2020年上升到14.9GW,预计到2030年达到31.4GW。俄罗斯23.1GW,2020年增加至35.8GW,增幅超过54%;阿拉伯酋长国从一个无核国家,逐步上升到装机规模排列第17位。同时,德国从2011年的第7位,预计到2020年下降至第11位,至2030年核电站全部退役。

2 一次铀供应具备梯队增产潜力,满足不同情景需求,增量大半来自非洲

(1)一次铀供应凭借在建、计划、远景三类铀矿,发挥梯队供给作用旧矿产能基本稳定在约5万tU,在建、计划、远景的三类铀矿在不同时段的供给能力,提供了三个梯队的供给增量,保障供需平衡。低情景下,铀燃料需求保持平稳,供给侧在2013年美俄HEU协议终止时出现小幅缺口,依靠在建铀矿增产补充,届时达产0.8万tU,满足低情景需求。参考情景下,在建、计划、远景三类铀矿分别在2013年、2020年、2023年逐步投产,增加供给约3.9万tU,能够满足铀燃料需求;高情景下,在建、计划、远景的铀矿分别提前五年投产,增加供给约4.3万tU,能够满足2025年前的铀需求。2025年以后,偏紧的供需格局,推动铀价走高,提升新建铀矿的边际收益,促使更多铀矿投入建设,从而最终满足高情景下的供需平衡。

(2)一次铀供应中一半以上的增量来自非洲参考情境下,从规模总量看,随着在建新矿不断投运,全球铀矿产量持续增加,从2010年的5.4万tU,增加到2030年的8.9万tU,增幅达到66%;从结构上看,非洲、哈萨克斯坦、加拿大、澳大利亚的产量始终占全球80%以上。其中,哈萨克斯坦呈先增后减态势,从2011年占全球产量的三分之一,增至2020年接近全球产量的二分之一,之后逐步减产,至2030年降到全球产量的五分之一。非洲增幅最大,从2010年占全球产量的19%,增加到2030年的30%。未来二十年,全球增量的54%来自于非洲。加拿大、澳大利亚的铀矿产量保持稳步上升,始终列于全球铀产量的第三、四位。

3 二次铀供应继续在平衡供需中发挥有益作用

(1)二次铀供应不可或缺,供给量总体稳定若核燃料来源过于单一,将蕴含风险。如果供给仅依赖铀矿采冶、转化、浓缩一条线,一但上游供给中断,新铀矿需经几年规划与建设,短期难以形成产能,核电产业将受到严重影响。因此市场参与者会采取一定程度的“储备”,并选择合适时期释入市场,即二次铀供应,具体来自核武器高浓缩铀转化、尾料丰度降低、贫铀再浓缩、乏燃料循环利用、MOX元件推广、政府及商业库存释放等方面。其中,美、俄高浓缩铀处理协议(Russia-USHEUdeal)年铀供给量为7768tU铀当量,约占二次铀供应的一半。2013年该协议终止后,新供给补充主要来自军核材料转MOX元件及俄罗斯高浓缩铀稀释。未来二十年,二次铀矿供给基本稳定在1.2~1.7万tU,2010年约占全球铀需求的四分之一,至2030年,二次铀供应约占全球铀供给的五分之一。三种情景下供给量基本稳定,差异小于亚万tU量级。低情景下,二次铀供给量从2010年的1.7万tU,持续下降到2030年的1.2万tU;参考情景下,二次铀供给量先降后升,2020年以后稳定在1.5万tU;高情景下,2030年二次铀供给量达到1.8万tU。

(2)过去两年间,国家铀储备在缓和供需波动中发挥重要作用

从2010年供需情况看,全球铀燃料供给明显大于实际需求。一次铀生产量为5.36万tU,估算的二次铀供给量为1.71万tU,共计7.07万tU供给量,比全球6.38tU铀需求量,超出近0.7万tU。之所以仍能平衡的原因是一些国家进行铀资源储备,即超过实际需求进口铀资源。2011年,供需剩余更加明显,铀矿区惯性增产,而需求减少,尤其是福岛事故加剧了铀燃料市场供给剩余的状况,这恰恰激励了贫铀国家进行铀资源储备,而这些储备客观上缓和了供需市场的大幅波动。

4 WNA报告的局限性

4.1 情景预测方法存在固有局限,应理性看待预测结果

任何情景预测,必然基于一定的前提假设。WNA需求侧情景是基于以下五个方面:核电经济性、气候变化压力、电力市场化程度、政府决策取向、公众接受度。WNA依据相同的标准,为每个国家设置三种情景,在此基础上对该国的核电发展规模进行预测。有了各国的预测结果,报告将各国在相同情景下的结果进行叠加。这种叠加在理论上符合情景研究方法的要求,但却失去了对现实指导意义。原因是各国所面临的能源需求压力、气候变化问题及能源安全形势差别迥异,上述宏观差别导致了中观层面的能源价格、发展政策的巨大差异。以核电经济性为例:欧洲天然气价格约是东亚市场的70%,而核电成本约是东亚市场的1.5倍,不同的核电气电比价关系,导致了核电竞争力的巨大差异。因此,在现实中各国往往难以处于相同的情景,即一国处在高情景、而另一国则处在低情景。报告将两国依据同一情景进行叠加,显然已经失去了现实的合理性。WNA对全球需求侧的三种情景预测结果,不宜作为评价全球核电发展态势的依据,视作一种发展的边界,更为适宜。

4.2 报告未涉及铀燃料价格,市场价格因素更值得关注

铀燃料价格是铀燃料市场的重要组成部分,然而在报告中却少有涉及。近年来,随着金融买家逐渐介入铀燃料市场,导致现货市场价格有时会脱离核燃料供需的基本面。2011年福岛核事故对核工业的冲击远远大于金融危机的影响,然而铀燃料现货市场表现出的波动却远远小于金融危机的冲击。金融危机爆发后,铀燃料(U3O8)现货价格从2007年7月12日的140美元/磅,半年间跌落至82美元/磅,跌幅超过40%。福岛核事故后,价格从2011年3月的61美元/磅,下降至2012年4月的51美元/磅,该降幅远小于金融危机对铀燃料市场的冲击。传统的铀燃料市场以长期合同为主,现货市场的功能主要是应对采购调整和铀矿生产计划变更,未来现货市场的金融属性不断增强,其价格影响力也将不断扩大。尽管铀燃料市场化不断加强,但由于铀市场自身的特殊性,比较石油等大宗商品,价格相对独立。一是市场买卖主体不同,现货市场主体是各种贸易商、代理商、生产商建立在双边协商的基础上,它与其他产品不同,并没有一个类似伦敦金属交易所的终端出清市场,期货市场交易的占比相对较小。二是供给侧多元分离。铀燃料市场的供给侧呈分离状态,包括现货市场、长期合同、二次铀处理等;同时因涉核的敏感性,下游转化、浓缩、元件制备的供给也受相关国际公约的限制,加之俄罗斯堆型的需求差异,核燃料市场在一定意义上仍属于分割的市场。三是消费侧需求相对固定,铀燃料以发电为主要需求,各种堆型尽管在燃耗能力等方面有所差异,但年需求量基本固定,弹性不大。

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