铀矿产量难以满足发电需求 铀矿勘探步伐慢

中国教育装备采购网2012-09-03 11:23围观1653次我要分享

  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(600295,股吧)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。

来源:和讯网责任编辑:荔枝

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