欧盟各国通过签署《欧洲原子能共同体(Euratom)条约》在欧盟内部建立了统一的核市场,并为此建立了一个国际组织即欧洲原子能共同体供应局(Euratom Supply Agency),确保各国在平等的基础上获得核材料。目前欧盟共有27个成员国。由于英国2019年尚未脱欧,因此下文中EU-28是指欧盟的27个成员国与英国。截至2019年12月31日,在EU-28中共有14个成员国运营着126台商业核电机组,总净装机容量117 GWe。法国、英国、斯洛伐克和芬兰正在建设6台机组。
欧洲原子能共同体供应局每年都在其网站上公布上一年度欧盟铀市场报告。该机构2020年8月公布了最新报告,即《2019年年度报告》,介绍了欧盟2019年铀市场概况。
表1 欧盟各国核电机组的分布
2019年,共有约2129 tU新燃料被装入EU-28反应堆中。在生产这些新燃料时,使用了1.4335万tU天然铀和416 tU回收铀(即通过后处理从乏燃料中提取的铀)以及1.088万tSWU的浓缩服务。这批燃料的铀-235平均丰度为3.88%,大部分燃料的丰度为3.26%~4.58%。浓缩尾料的平均丰度为0.23%,超过90%尾料的丰度为0.20%~0.26%。
2019年,法国和荷兰的多台核电机组装载了总计5.241 tPu的混合氧化物(MOX)燃料,比2018年(8.08 tPu)减少35%。这些MOX燃料的使用节约了470 tU和331 tSWU。
如果将2019年EU-28装入反应堆的各种燃料(包括天然铀进料、回收铀和MOX燃料)均计算在内,EU-28在2019年对铀的总需求为1.5221万tU。欧盟的天然铀产能加上回收铀和MOX等提供的铀数量,相当于EU-28 2019年天然铀需求量的6.8%(详见表2)。
表2 欧盟2019年装入反应堆燃料中的天然铀来源
在考虑了相关国家政策或监管体系可能发生的变化(这些变化可能会对机组的新建、延寿和关闭等产生影响)之后,欧盟电力公司估算了未来20年的天然铀和浓缩服务总需求,并在从总需求中扣减了计划中的铀/钚循环使用量和库存量之后,获得了未来20年的天然铀和浓缩服务的净需求。表3和图1显示了欧盟反应堆在未来20年中对天然铀和浓缩服务的总需求和净需求。
表3 欧盟在未来20年的天然铀与浓缩服务需求
图1 欧盟的天然铀和浓缩服务需求(2020—2039年)
2019年,EU-28签署了105份天然铀新合同和修订版合同,其中50份为新合同,55份为修订版合同(详见表4)。
2019年,EU-28的天然铀需求量约占全球总需求的1/4,欧盟电力公司根据长期合同和现货合同接收了1.2835万tU天然铀,与2018年基本持平。2019年,根据长期合同接收了1.1604万tU,占接收总量的90.4%;根据现货合同接收了1231 tU,占接收总量的9.6%。
2019年,欧盟电力公司共将含有1.4335万tU天然铀的燃料装入反应堆中。图2显示了自2010年以来,欧盟电力公司每年接收的天然铀数量以及装入反应堆的天然铀数量。
图2 欧盟接收的天然铀以及装入反应堆的天然铀数量(2010—2019年)
表4 欧盟签署的天然铀合同情况(2018年和2019年)
表5列出了欧洲原子能共同体供应局公布的分别以美元和欧元计价的三种天然铀价格。从该表可见,三种价格均出现了不同程度的上升,现货价格最高上升25%,长期合同价格至少上升2%。
2019年,EU-28总计接收了1.2835万tU。其中俄罗斯和哈萨克斯坦是前两大天然铀供应国,占欧盟总接收量的39.4%:俄向欧盟提供的产品数据包括在浓缩铀产品中含有的天然铀。尼日尔、澳大利亚和加拿大分别提供1962 tU(15.3%)、1851 tU(14.4%)和1485 tU(11.6%)。
图3 天然铀价格(以欧元计价)(2010—2019年)
图4 欧盟天然铀来源(2019年)
2019年欧盟电力公司共接收了1.26万 tU 转化服务,其中63%(7970 tU)源自单独的转化服务供应合同,另外37%(4630 tU)源自其他合同(天然UF6、浓缩铀产品采购合同以及燃料组件捆绑合同)。转化服务主要来自四家供应商,分别是欧安诺集团(Orano)(32%)、俄罗斯国家原子能集团公司(Rosatom)(25%)、加拿大矿业能源公司(Cameco)(18%)和美国康弗登公司(CoverDyn)(17%)。
表5 欧盟天然铀价格(2018年和2019年)
表6 2019年欧盟天然铀的来源
表7列出了EU-28在2018年和2019年签署的与特种易裂变材料相关的合同(浓缩服务、浓缩铀和钚)数量。
2019年,EU-28共获得2041 tU低浓铀,其中包含1.2912万tSWU浓缩服务和1.5643万tU天然铀。这批低浓铀的平均丰度为4.08%,尾料平均丰度为0.22%。
2019年,欧盟约68%的浓缩服务(8764 tSWU)来自欧盟企业——欧安诺集团和欧洲铀浓缩公司(Urenco),约31%(3927 tSWU)来自俄罗斯技术装备出口公司(Tenex)和俄罗斯核燃料产供集团(TVEL)(详见表8)。
截至2019年底,欧盟电力公司的铀库存总量为4.2912万tU天然铀,比2018年4.5342万tU)低5%,比2015年(5.1892万tU)低17%。这一库存量包括了贮存在欧盟境内或境外核设施中的、处于核燃料循环各个环节的铀,
表7 2018年与2019年签署的特种易裂变材料与浓缩服务合同情况
表8 2018年与2019年欧盟铀浓缩服务的供应情况
即天然铀以及处于转化、浓缩或燃料制造过程中的铀。
采用下述方式计算欧盟反应堆未来的天然铀和浓缩服务需求的合同覆盖率:对于某一年度,通过已签署合同得到保证的最大服务数量除以当年的服务净需求量。
图5 欧盟电力公司的天然铀库存量(2015—2019年)
图6显示了欧盟电力公司2020—2028年天然铀和浓缩服务的合同覆盖率。如表3所示,欧盟反应堆在2020—2029年期间的天然铀净需求约为平均每年1.27万tU,浓缩服务净需求约为平均每年1.07万tSWU。
如图6所示,到2025年,欧盟电力公司的天然铀和浓缩服务需求基本能根据已签署的合同得到满足。对于天然铀,合同覆盖率2020年至2022年都超过了100%,2023年至2025年虽略低于100%,但一直保持在左右80%的水平。然而,从长期供应来看,到2025年后合同覆盖率仅在50%左右。对于浓缩服务,合同覆盖率到2028年都一直保持在100%左右或更高的水平。
图6 欧盟接天然铀和浓缩服务的合同覆盖率(2020—2028年)
总体而言,欧盟反应堆的天然铀和浓缩服务需求在中短期内都能通过已签署合同得到满足。