歐盟成員國通過簽署《歐洲原子能共同體條約》在歐盟內(nèi)部建立了統(tǒng)一的核市場,并為此成立了歐洲原子能共同體供應(yīng)局(Euratom Supply Agency),旨在確保各國能夠公平地獲得核材料。供應(yīng)局每年都在其官網(wǎng)上發(fā)布?xì)W盟鈾市場年度報告,于2022年8月10日發(fā)布《2021年年度報告》,介紹了2021年歐盟鈾市場概況。需注意的是,由于英國2021 年1 月1 日正式脫歐,因此除非另有說明,下文中2020 年之前(包括2020年)的數(shù)值涵蓋歐盟27個成員國和英國。
截至2021 年底,13 個歐盟成員國擁有106臺在運(yùn)核電機(jī)組,總凈裝機(jī)容量1.04 億千瓦;另有4 臺機(jī)組正在法國、斯洛伐克和芬蘭建設(shè)(詳見表1)。2021 年,歐盟天然鈾需求量占全球需求總量的18%。
2021 年,共有約2197 噸鈾燃料被裝入歐盟反應(yīng)堆中。在這些燃料的制造過程中,消耗了1.5401萬噸鈾的天然鈾、183噸鈾的回收鈾(即通過后處理從乏燃料中提取的鈾)和1.1588萬噸分離功單位的濃縮服務(wù)。這批燃料的鈾-235 平均豐度為4.11%,其中83%的燃料豐度為3.5%至4.72%。濃縮尾料的平均豐度為0.22%,超過80%的尾料豐度為0.18%至0.26%。
2021 年,法國和荷蘭的多臺核電機(jī)組裝填了含有4.858噸钚的混合氧化物(MOX)燃料,較2020 年減少7%。使用這些MOX 燃料節(jié)約了439噸鈾和311噸分離功單位。
如果將歐盟電力公司2021年裝入反應(yīng)堆的各種鈾(包括天然鈾、回收鈾和使用MOX 燃料節(jié)省的鈾)均計算在內(nèi),2021年歐盟天然鈾總需求為1.6022萬噸鈾(詳見表2)。
表1 歐盟各國在運(yùn)及在建核電機(jī)組(截至2021年底)
表2 歐盟裝入反應(yīng)堆的天然鈾(2021年)
在考慮了相關(guān)國家政策或監(jiān)管要求可能發(fā)生的變化(這些變化可能會對機(jī)組的建設(shè)、延壽、提前關(guān)閉等產(chǎn)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(wù)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(wù)的凈需求。表3 和圖1 顯示了歐盟核電機(jī)組未來20 年對天然鈾和濃縮服務(wù)的總需求和凈需求。
2021年,歐盟電力公司簽署了69份天然鈾新合同和修訂版合同,其中27份為新合同,42份為修訂版合同(詳見表4)。
2021 年,歐盟電力公司共接收了1.1975 萬噸鈾的天然鈾:根據(jù)長期合同接收了1.1496萬噸鈾,占接收總量的96%;根據(jù)現(xiàn)貨合同接收了479噸鈾,占接收總量的4%。
2021 年,歐盟電力公司共將含有1.5401 萬噸鈾天然鈾的燃料裝入反應(yīng)堆。圖2 顯示了自2011 年以來,歐盟電力公司每年接收和裝入反應(yīng)堆的天然鈾數(shù)量。
表5 列出了分別以美元和歐元計價的三種天然鈾價格。由于國際市場交易的鈾以美元計價,歐元/美元匯率波動會影響計算出的價格指數(shù)水平。2021年歐洲央行歐元/美元的年均匯率為1.18。
表3 歐盟未來20年的天然鈾與濃縮服務(wù)需求
表4 歐盟簽署的天然鈾合同(2020年和2021年)
表5 歐盟天然鈾價格(2020年和2021年)
2021年,歐盟總計接收了1.1975萬噸鈾。其中尼日爾、哈薩克斯坦、俄羅斯是前三大天然鈾供應(yīng)國,占?xì)W盟總接收量的近67%。尼日爾提供2905噸鈾,占24%;哈提供2753噸鈾,占23%;俄提供2358噸鈾,占20%,包括向歐盟提供的濃縮鈾產(chǎn)品中含有的天然鈾;澳大利亞和加拿大分別提供1860噸鈾(16%)和1714噸鈾(14%)(詳見表6和圖4)。
2021年,歐盟電力公司共接收了1.2137萬噸鈾轉(zhuǎn)化服務(wù),其中8138噸鈾(67%)源自單獨(dú)的轉(zhuǎn)化服務(wù)合同,其余3999噸鈾(33%)源自其他合同(天然UF6、濃縮鈾產(chǎn)品采購合同以及燃料組件捆綁合同)。轉(zhuǎn)化服務(wù)主要來自四家供應(yīng)商,分別是歐安諾公司(3723 噸鈾,占31%)、加拿大礦業(yè)能源公司(3095 噸鈾,占26%)、俄羅斯國家原子能集團(tuán)公司(3039 噸鈾,占25%)和美國康弗登公司(1695噸鈾,占14%)
表7 列出了歐盟在2020 年(包括英國)和2021 年簽署的與特種易裂變材料相關(guān)的合同(濃縮服務(wù)、濃縮鈾和钚)數(shù)量。
2021年,歐盟共接收1569噸鈾的低濃鈾。生產(chǎn)這些低濃鈾共消耗了1.2176萬噸鈾的天然鈾和1.029萬噸分離功單位的濃縮服務(wù)。這批低濃鈾的平均豐度為4.22%,尾料平均豐度為0.22%。
2021 年,歐盟總計接收1.029 萬噸分離功單位的濃縮服務(wù),其中6385 噸分離功單位(約62%)來自歐盟企業(yè),3190 噸分離功單位(約31%)來自俄羅斯企業(yè)(詳見表8)。
表6 歐盟天然鈾來源(2021年)
截至2021年底,歐盟電力公司的鈾庫存總量為3.681 萬噸鈾,比2020 年(4.2396 萬噸鈾)少13.2%,比2017年(4.9004萬噸鈾)低24.9%(詳見圖5)。這一庫存量包括了貯存在歐盟境內(nèi)和境外核設(shè)施中的、處于核燃料循環(huán)各個階段的鈾,即天然鈾以及處于轉(zhuǎn)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(yīng)堆未來的天然鈾和濃縮服務(wù)需求的最高或最低合同覆蓋率:對于某一年度,通過已簽署合同得到保證的最大或最小交付數(shù)量除以當(dāng)年的服務(wù)凈需求量。
表7 歐盟簽署的特種易裂變材料與濃縮服務(wù)合同(2020年和2021年)
表8 歐盟鈾濃縮服務(wù)供應(yīng)(2020年和2021年)
圖6 顯示了歐盟電力公司2022—2030 年天然鈾和濃縮服務(wù)的合同覆蓋率。如表3所示,歐盟反應(yīng)堆在2022—2031年期間的天然鈾凈需求約為平均每年1.0528萬噸鈾,濃縮服務(wù)凈需求約為平均每年9060噸分離功單位。
如圖6 所示,在2025 年之前,歐盟電力公司的天然鈾和濃縮服務(wù)需求基本能根據(jù)已簽署合同的最大交付量得到滿足。對于天然鈾,2022—2025 年最高合同覆蓋率均接近或超過了100%,2026—2030 年維持在60%至80%。對于濃縮服務(wù),除2029年(覆蓋率95%),其余年份最高合同覆蓋率均保持在100%以上。
歐盟電力公司至2025年的轉(zhuǎn)化服務(wù)需求能夠通過現(xiàn)有合同得到全額保障,2026—2030 年間的最高合同覆蓋率為57%至77%。
2021 年,歐盟的天然鈾需求約占全球總需求的五分之一,但幾乎全部依賴進(jìn)口滿足;鈾轉(zhuǎn)化服務(wù)供應(yīng)也主要依賴進(jìn)口,前四大供應(yīng)商中僅有一家是本土企業(yè),即占31%市場份額的歐安諾;濃縮服務(wù)僅有小部分依賴進(jìn)口,兩家本土企業(yè)歐安諾和歐洲鈾濃縮公司占有約62%的市場份額。歐盟企業(yè)天然鈾庫存量足以滿足至少3年的裝料需求,并且主要通過簽署長期合同保障天然鈾、轉(zhuǎn)化服務(wù)和濃縮服務(wù)的供應(yīng),現(xiàn)有合同足以確保2025年之前的供應(yīng)。