核电燃料困境：铀矿勘探步伐慢 产量难以满足发电需求

2012年年中，中国的核电步伐悄然重启。

8月23日，中国广东核电集团(下称“中广核”)下属的大亚湾、台山、阳江、红沿河、宁德、防城港6个核电站，同时举办核电站公众开放日，共有700多人进入核电站内探访。

7月，国务院公布《“十二五”国家战略性新兴产业发展规划》，提出“到2015年，掌握先进核电技术，提高成套装备制造能力，实现核电发展自主化;核电运行装机达到4000万千瓦”。

与沿用数年的《核电中长期发展规划(2005-2020年)》相比，4000万千瓦核电的目标从2020年提前到了2015年。

不过，对中国而言，核燃料的保障问题至今仍然没有丝毫缓解。有学者预计，2020年中国将消耗当量天然铀1.36万吨，2010-2020年累计消耗当量天然铀9.07万吨。但国内开采成本低于130美元/千克的铀矿储量，目前仅为17.14万吨，这意味着国内大部分的铀矿需求将依赖进口。

“贫铀”的中国

铀矿储量17.14万吨。这一数据来源于经合组织核能机构与国际原子能机构在2010年7月正式发布的2009年版铀红皮书《2009铀：资源、产量和需求》。事实上，中国此前没有任何机构正式公布过相关数据。

“红皮书的准确性是得到大家公认的，但由于铀矿的勘查需要很长的时间，所以最新发现的一些大矿，并不会那么快就能准确掌握储量数字，因此红皮书的数据，肯定是比实际储量要少。”中国核工业地质局科技处处长简晓飞如此解释。

多年以来，中国一直被定位为贫铀国。2009年版的铀红皮书数据还显示，澳大利亚、加拿大、哈萨克斯坦三国共占有全球52%的可开采铀矿资源，而中国仅占有其中的3%，排在第十位。

显然，与广大的地域面积相比，3%的储量并不相称。“储量数据一直在变化，几年前很多人都接受的数据是，中国仅有7万吨左右的铀矿储量。”简晓飞说，“但现在这一数据扩大了一倍不止，储量突飞猛进的原因不是特大矿床的发现，而是技术的进步。”

简晓飞介绍，开采费用低于130美元/千克是国际上沿用多年的标准，高于这一成本的铀矿并非无法开采，只是因为开采难度较高，缺乏商业价值，因而暂不作统计。

“随着中国在铀矿开采技术的提高，很多铀矿的开采成本就会降低到130美元以下，也有了开采的价值，所以也被列入了统计。”简晓飞说，“比如现在逐渐被采用的地浸采矿技术，使铀矿的边界品位由0.03%降到0.01%，原来选择放弃的矿化围岩，变成了可以利用的矿石，我们的铀资源量自然就扩大了很多。”

尽管如此，中国的天然铀生产几年来鲜有增长。2004年，中国生产天然铀当量为750吨，直到2010年才增加到产量827吨，产能为1350吨，但当年的铀矿需求就达到了2875吨，缺口在2000吨以上。

铀矿需求缺口巨大

中国现有铀矿的情况并不理想，在全国200余座铀矿中，大部分为中小型矿床，而全球已知的、储量规模在500吨以上的582个矿床中我国仅占10余个，并且矿石品位以中低品位居多。目前，仅有江西抚州、新疆伊宁两地的铀矿能达到300吨的产能。

今年6月，中核集团地矿事业部总工程师张金带在一个论坛上曾测算，按照我国2020年投运7000万千瓦、在建3000万千瓦的规模测算，2020年当年将消耗当量天然铀1.36万吨，2010-2020年累计消耗当量天然铀9.07万吨。如果按天然铀产品提前3年供货考虑，2020年当年需要提供天然铀1.67万吨，2010-2020年累计需要提供天然铀12.65万吨。

张金带一直主张，中国的铀矿资源足够支撑未来的核电发展，全国潜在铀矿总量应在170万吨以上，但他也不得不承认，中期内中国对铀矿的需求缺口巨大。

一般情况下，地质勘探从普查到详查再到正式提交储量，需10年左右时间，而此后的矿山建设还需要4年左右时间。

“即使在几年之内国内铀矿勘查有新的重大发现，也难以在2020年前大规模供应市场，而2016-2018年期间铀矿累计需求量就将超过我国现有资源量，面对急剧攀升的需求，铀矿供应严重短缺很快就会出现，并且铀矿对外依存度将迅速上升，导致我国能源供需格局的重大变化。”中国地质科学院全球矿产资源战略研究中心博士闫强分析道。

闫强认为，参股或者购入铀矿出口国的铀矿山是无法避免的选择，但这将面临不少竞争者，而同样是贫铀国并且渴望大规模发展核电的印度则将会是主要对手。

“铀矿价格上涨肯定是不可避免的，但适度的价格上涨也有好处，铀矿价格多年来一直低迷，也导致很多铀矿企业动力不足，从世界范围来看，铀矿供需也有很大缺口。”闫强说。

2010年，全球铀矿产量5.3万吨，仅能满足总需求的78%左右，剩下的只能通过库存以及俄罗斯浓缩铀稀释产品来解决，未来必须寻找新的天然铀来源。

铀矿勘探仍有空白

最近几年，鄂尔多斯盆地成为了国内矿业的焦点。在这一地区，发现了国内目前最大的铀矿床，储量可达数万吨。

资料显示，目前伊犁盆地南缘、吐哈盆地西南缘、鄂尔多斯盆地东北部、二连盆地中东部都已经建立了万吨至数万吨级铀资源勘查基地。这些大矿都位于北方。

正是基于这些新的发现，中国核动力研究设计院总工程师陈炳德不久前表示，我国铀资源可能达百万吨级，但勘查工作相对滞后，“潜在总量较大，前景广阔，勘查程度较低，探明有限”。

对此张金带并不回避，他曾表示，从上世纪90年代以来，铀矿地勘进入了长达15年的历史低谷，直到“十一五”期间才得以恢复。在2001年前，地质找矿经费一度不到6000万元，不到最高年份的1/15。

15年的低谷使得多年来鲜有大型新矿发现，现有的铀矿产地大部分仍是上世纪六七十年代所发现。至今仍有360万平方公里土地属于铀矿地勘的空白地区。

一位不愿具名的中核集团专家告诉时代周报，国家当年在发展核电问题上迟迟不下决心，建成大亚湾、秦山两座电站后多年没有决定下一步计划，使得铀矿的勘探随之也放慢了下来。

“就地质条件来说，中国有着丰富的地质环境，寻找铀矿应该是很优越的，我们临近的蒙古、哈萨克斯坦跟中国的边境地区都发现大量的铀矿矿床，国内的新疆、内蒙古两地与之相近的地质环境也很多，将来肯定会有更大的发现。”上述专家说。

公开数据显示，中国在2009年用于铀勘查的费用是4017万美元，而哈萨克斯坦则为1.3亿美元，中国仅为哈萨克斯坦的1/3。

林贺(化名)是包头一家地质队的队员，他向时代周报介绍，1999年地质队属地化之后，目前中核集团旗下仅有三个地质大队，而中广核则主要从国外买矿，并不在国内找矿。

“地方的地质队当然也能找铀矿，但是肯定会优先找当地所需要的资源，铀矿对地方来说价值远没有煤矿大。中核的地质队就没有这样的束缚，并且属地化之后，很多原来不能去探的地方现在都能去了，所以这十年才会有新的发现。”林贺说。

由于储量稀少，铀矿的品位不高，因此铀矿往往有大量的伴生矿，而这些伴生矿往往威胁到铀矿的开采。

鄂尔多斯盆地的特大型铀矿床在发现后，便让许多核电人士感到焦急，原因是这个铀矿与煤矿伴生，如果不尽快探明并开矿，煤矿矿权的拥有者并不会等候。

“由于煤炭资源开发规模大，建设速度快，这不仅将对铀矿资源造成很大破坏，也会造成放射性环境污染。”在今年的全国政协提案中，中核集团821厂长宋学斌提出，要对鄂尔多斯盆地的铀矿进行“抢救”。

因为铀矿位于煤矿的上方，为了保护铀矿开发，中核集团在三年前与两家大型煤企签订开采互不影响协议，在20年(局部地区为10年)内开采完铀矿，但由于种种原因，目前尚处于详查阶段，离探明储量开矿仍需数年时间。

“在鄂尔多斯这种地方，到处都是煤，如果不尽快动工，很快就会随着煤矿开采被破坏掉。”林贺说，“等地方提供水电需要很长时间，搬运机器也要不少时间，所以这几年下去钻井勘探都叫“会战”了，真正能用的时间很少。”

按照目前的架构，鄂尔多斯的地质队在完成铀矿的勘查之后，需要将铀矿转交中核集团的铀矿企业，而勘查的经费则全靠国家投入。

“中核集团是转企了，我们很快也会完成转企，但转企以后怎么运作，实在不知道，既然是企业，那么找矿肯定要有收入，但我们实际上又得靠拨款。如果完全是自负盈亏，这活肯定没人肯干，投入大量成本之后却找不到矿，这风险谁来承担?只能是靠国家了。”林贺说。

快堆商业化路途漫长

在《“十二五”国家战略性新兴产业发展规划》中，第三代核电技术(AP100)被列为未来首要发展的对象，同时，作为国家863计划重大项目，第四代核电技术快中子堆(下称“快堆”)也被列入了示范工程计划。

仅仅在一年前，中国的快堆实验项目才并网发电，中国成为第五个掌握快堆技术的国家，而在全球范围内，目前也只有法国的快堆实现商业运营。

作为第四代核能系统的发展方向，快堆技术的推广将消除缺乏核燃料的担忧。此外，快堆技术可将核燃料的利用率用原来的3%提高到50%-60%，大大减少铀矿的需求量，紧缺问题有望解决。

国际原子能机构曾估计，第四代核电技术推广之后，核燃料将由原来的铀235改为蕴藏量更为丰富的铀238，并且原来使用后的乏燃料(又称辐照核燃料)也能取出继续发电，因此地球上储藏的铀资源可供使用1000年，而乏燃料储存所带来的环保问题也能相应解决。

目前，中国仅有13个在运核电机组，产生的乏燃料有限，基本上存于核电站之内。在美国尤卡山地质处置场现存5万吨乏燃料。乏燃料在数十万年后才能降到天然铀的毒性以下。

中国工程院院士叶奇蓁曾表示，快堆要想商业化，必须具备经济性和技术上成熟，目前快堆技术在国际上还处于试验阶段，预期2025年-2035年才能进入商用阶段。

在快堆商业化之前，即20年之内，寻找铀矿仍是发展核电所带来最大的难题。