王健菲,宋繼葉,李滿根,張曉,王恬,劉穎
(1.核工業(yè)北京地質(zhì)研究院 中核集團(tuán)鈾資源勘查與評(píng)價(jià)技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100029;2.東華理工大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院,江西 南昌 330013)
關(guān)鍵金屬或關(guān)鍵礦產(chǎn)資源是國(guó)際上近年新提出的資源概念,未來全球礦產(chǎn)資源和科技的競(jìng)爭(zhēng),在很大程度上將集中于對(duì)關(guān)鍵礦產(chǎn)控制力的博弈[1]。鈾,既是關(guān)鍵性礦產(chǎn)也是戰(zhàn)略性能源礦產(chǎn),對(duì)國(guó)家經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展、國(guó)防安全必不可少,是全球也是我國(guó)核工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。
然而全球鈾資源分布的不均勻性,使得世界各國(guó)鈾的生產(chǎn)與需求呈現(xiàn)出極大的不均勻性。我國(guó)鈾礦資源稟賦不強(qiáng),盡管有較大的找礦潛力,但短期內(nèi)產(chǎn)量難以滿足快速增長(zhǎng)的需求[2-3],鈾資源的短缺將制約我國(guó)核電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,EIA(Electronic Industries Association,美國(guó)電子工業(yè)聯(lián)合會(huì))預(yù)測(cè),到2032 年中國(guó)有望超越美國(guó)成為全球核能發(fā)電第一大國(guó)[4],這使得我國(guó)鈾資源對(duì)外依存度逐漸上升。
美洲處于美洲板塊古老克拉通之上,尤其是北美洲,鈾成礦地質(zhì)條件十分有利,鈾礦資源豐富且品位高,一直都具有良好的勘查開發(fā)現(xiàn)狀與潛力。美國(guó)鈾資源豐富,但需求高而不產(chǎn),本身需要大量進(jìn)口。2018 年美國(guó)正式將鈾列為關(guān)鍵性礦物,2019 年美國(guó)重振整個(gè)核燃料供應(yīng)鏈,2020 年4 月美國(guó)宣布了核燃料復(fù)興戰(zhàn)略,2020 年12 月美國(guó)國(guó)會(huì)批準(zhǔn)7 500 萬美元用于建立國(guó)家鈾儲(chǔ)備的初始資金,核電發(fā)展雄心勃勃。由此可見,我國(guó)從美國(guó)進(jìn)口鈾的可能性微乎其微,但美國(guó)在世界上占有重要地位,該國(guó)的核電規(guī)劃、未來發(fā)展策略及鈾資源領(lǐng)域的變化均會(huì)對(duì)全球鈾資源市場(chǎng)產(chǎn)生一定影響。加拿大鈾礦資源量位居全球前列,且鈾品位都較高,本身需求低,鈾大多用于出口。因此,實(shí)時(shí)跟蹤美洲鈾資源分布格局、勘查開發(fā)動(dòng)態(tài),把握對(duì)優(yōu)質(zhì)礦山是否可能存在合作“缺口”,掌握美洲國(guó)家核能及鈾資源發(fā)展計(jì)劃,對(duì)促進(jìn)我國(guó)鈾礦產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要戰(zhàn)略意義。
鈾礦資源在美洲地區(qū)主要分布在11 個(gè)國(guó)家內(nèi),資源量較大的國(guó)家為加拿大、美國(guó)、巴西、阿根廷、秘魯、墨西哥、哥倫比亞和圭亞那,鈾資源總量達(dá)2 911.74 萬tU,其中常規(guī)鈾資源量為362.2 萬tU,非常規(guī)鈾資源量為2 549.54 萬tU(表1)。鈾資源總量占全球(7 489.4 萬tU)的39%,常規(guī)鈾資源量占全球(1 457.4 萬tU)的20%,非常規(guī)鈾資源量占全球(6 032 萬tU)的42%。常規(guī)鈾資源量超過5 000 tU 的國(guó)家有8個(gè)(圖1)。
圖1 美洲常規(guī)鈾資源(大于5 000 tU)分布Fig.1 Histogram of conventional uranium resources(greater than 5 000 tU)of America counties
表1 美洲鈾資源分布及鈾資源量統(tǒng)計(jì)[5]Table 1 Uranium resources of some countries in America[5]
按照常規(guī)鈾資源劃分,全球常規(guī)鈾資源超過100 萬tU 的國(guó)家有6 個(gè),按鈾資源量依次是澳大利亞(312.6 萬tU)、加拿大(186.6 萬tU)、哈薩克斯坦(144.5 萬tU)、俄羅斯(123 萬tU)、美國(guó)(115.9 萬tU)和納米比亞(107.2 萬tU)。其中美洲超過100 萬tU 的國(guó)家有兩個(gè),為全球排名第2 的加拿大和全球排名第5 的美國(guó)(表2)。
按照非常規(guī)鈾資源劃分,全球非常規(guī)鈾資源超過100 萬tU 的國(guó)家有6 個(gè),按鈾資源量依次是美國(guó)(2 487.2 萬tU)、摩洛哥(1 519.7 萬tU)、瑞典(657.8 萬tU)、愛沙尼亞(566.7 萬tU)、南非(285.3 萬tU)、和意大利(120 萬tU)(表2)。其中美洲超過100 萬tU 的國(guó)家有1 個(gè),為美國(guó),全球排名第一。
表2 全球常規(guī)和非常規(guī)鈾資源(大于100 萬tU)分布[5]Table 2 Global distribution of conventional and unconventional uranium resources (greater than 1 million tU)[5]
根 據(jù)UDEPO 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),2015—2019 年北美洲常規(guī)鈾礦資源量呈下降趨勢(shì),而從2019—2021 年呈現(xiàn)上升趨勢(shì)(表3)。2021 年北美洲常規(guī)鈾資源量位居第2 位(304 萬tU),占全球常規(guī)鈾資源量(1 457 萬tU)的21%;2019 年北美洲常規(guī)鈾資源量位居第3 位(257 萬tU),占全球常規(guī)鈾資源量(1 319 萬tU)的19%;2015 年北美洲常規(guī)鈾資源量位居第3 位(294 萬tU),占全球常規(guī)鈾資源量(1 268 萬tU)的23%。2015—2021 年南美洲常規(guī)鈾礦資源量呈上升趨勢(shì),由2015 年常規(guī)鈾資源40 萬tU,增長(zhǎng)至2021 年常規(guī)鈾資源量58 萬tU。
表3 全球各大洲鈾資源量統(tǒng)計(jì)/萬tU[5-7]Table 3 Statistics on uranium resources of continents in the world[5-7]
根據(jù)美洲鈾礦資源量實(shí)際情況,將礦床規(guī)模劃分為:礦點(diǎn)(<300 tU)、小型礦床(300~2 500 tU)、中型礦床(2 500~10 000 tU)、大型礦床(10 000~50 000 tU);超大型礦床(≥50 000 tU)。將礦床品位劃分為:低品位(<0.05%)、中品位(0.05%~0.2%)、較富品位(0.2%~0.5%)、富品位(0.5%~5%)、特富品位(>5%)。
根據(jù)UDEPO 的最新數(shù)據(jù),美洲2 011 個(gè)礦床[8]的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),從礦床規(guī)模分布來看,超大型礦床有25 個(gè),主要分布在加拿大、美國(guó)和巴西(圖2)。大型礦床有78 個(gè),主要分布在加拿大、美國(guó)、巴西、智利、墨西哥、秘魯、哥倫比亞和委內(nèi)瑞拉(圖3)。大型以上礦床僅占全部礦床數(shù)量的5.1%,其余絕大部分屬于小型礦床和礦點(diǎn)。
圖2 美洲鈾礦床分布Fig.2 Scale distribution of uranium deposits in America
圖3 美洲超大型、大型鈾礦床統(tǒng)計(jì)Fig.3 Histogram of over-large and large uranium deposits in America
從礦床品位分布來看,以中-較富品位礦床為主,占總礦床數(shù)的83%(圖4)。富品位礦床有93 個(gè),分別位于美國(guó)、加拿大、阿根廷、墨西哥、巴西、秘魯和智利,特富品位礦床有4 個(gè),僅分布于美國(guó)和加拿大。
圖4 美洲鈾礦床品位占比分布Fig.4 Grade proportion of uranium deposits in America
參照國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)專家Franz J.Dahlkamp 的分類[9],同時(shí)參考《IAEA 紅皮書》(2020)中給出的全球鈾礦床類型劃分方案[10],美洲有全部15 種鈾礦床類型的分布,其中北美洲鈾礦床類型主要為砂巖型、元古代不整合面型、古石英卵石礫巖型和交代巖型等。南美洲鈾礦床類型主要為交代巖型、砂巖型、火山巖型等,其中砂巖型鈾礦床約占美洲鈾總資源量的34%,元古代不整合面型約占美洲鈾總資源量的32%,其他類型占比相對(duì)較少(表4,圖5)。
圖5 美洲主要鈾礦類型資源量占比分布Fig.5 Distribution of uranium resources of main types in America
表4 美洲不同類型鈾礦床統(tǒng)計(jì)/個(gè)[8]Table 4 Statistics of different types uranium deposits in America[8]
據(jù)UDEPO 數(shù)據(jù)庫對(duì)已知的2 011 個(gè)礦床規(guī)模進(jìn)行統(tǒng)計(jì)[8],磷酸鹽型礦床以大型以上礦床為主,占全部磷酸鹽型礦床的81%,27 個(gè)磷酸鹽型礦床中,超大型礦床就有10 個(gè)。45 個(gè)碳酸鹽型礦床中,超大型礦床有10 個(gè),占比45%。黑色頁巖型礦床以中型以上規(guī)模為主。元古代不整合型、古石英卵石礫巖型和多金屬鐵氧化物角礫雜巖型礦床中型以上規(guī)模占全部礦床的50%以上。據(jù)統(tǒng)計(jì),砂巖型礦床有1 502個(gè),以小型礦床和礦點(diǎn)分布居多。
從礦床品位來看,特富品位的有砂巖型、變質(zhì)巖型和侵入巖型礦床,富品位的以砂巖型礦床為主,中-較富品位的以砂巖型、火山巖型、元古代不整合型、和侵入巖型礦床為主。
全球產(chǎn)鈾國(guó)家相對(duì)集中,但全球鈾礦產(chǎn)量整體呈下降趨勢(shì),2020 年鈾產(chǎn)量達(dá)到了近10 年來的最低點(diǎn)。美洲地區(qū)主要產(chǎn)鈾國(guó)集中在加拿大、美國(guó)和巴西,2020 年美洲地區(qū)產(chǎn)量較2019 年下降了約44%,達(dá)到歷史最低點(diǎn)。整個(gè)美洲地區(qū)的鈾產(chǎn)量基本以加拿大為主。由于加拿大Cameco 公司的McArthur River 項(xiàng)目的暫停,造成2018 年加拿大鈾產(chǎn)量大幅下降。2020 年加拿大鈾產(chǎn)量為3 885 tU,占全球鈾產(chǎn)量8.1%。美國(guó)自2014 年鈾產(chǎn)量達(dá)到1 919 tU 峰值后,鈾產(chǎn)量逐年下降,2020年鈾產(chǎn)量?jī)H為6 tU,同比下降約99.7%。2017—2019 年巴西產(chǎn)量為0 tU,2020年巴西產(chǎn)量為15 tU。阿根廷和墨西哥僅在2016年之前有鈾產(chǎn)量,2016年之后鈾產(chǎn)量均為0 tU。阿根廷2016年以前鈾產(chǎn)量達(dá)2 582 tU,墨西哥2016年以前鈾產(chǎn)量為49 tU(表5)。
表5 美洲地區(qū)主要產(chǎn)鈾國(guó)的鈾產(chǎn)量/tU[10-11]Table 5 Uranium production of major uranium-producing countries in America/tU[10-11]
根據(jù)UxC最新數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)[12],全球在產(chǎn)、計(jì)劃和潛在礦山分別37座、31座和37座,主要分布在27個(gè)國(guó)家,其中美洲在產(chǎn)礦山5座,主要包括加拿大的Cigar Lake(產(chǎn)能0.69萬tU/年)、美國(guó)的Lance(產(chǎn)能0.09萬tU/年)、美國(guó)的Lost Creek(產(chǎn)能0.08萬tU/年)、美國(guó)的Nichols Ranch-Hank(產(chǎn)能0.08萬tU/年)和巴西的Lagoa Real(產(chǎn)能0.03萬tU/年)(表6)。
表6 美洲地區(qū)在產(chǎn)礦山信息[12]Table 6 Production capacity and basic information of America mines in production[12]
目前美洲所有的18 座計(jì)劃礦山都分布在北美洲,其中加拿大8 座,美國(guó)10 座(表7)。美洲計(jì)劃礦山總計(jì)資源量達(dá)45.6 萬tU,總計(jì)產(chǎn)能達(dá)5 萬tU/年,其中加拿大計(jì)劃礦山總計(jì)資源達(dá)39.8 萬tU,總計(jì)產(chǎn)能達(dá)3.9 萬tU/年;美國(guó)計(jì)劃礦山總計(jì)資源量達(dá)5.8 萬tU,總計(jì)產(chǎn)能達(dá)1.1 萬tU/年(圖6)。按照2019 年產(chǎn)能量計(jì)算,加拿大計(jì)劃礦山可以持續(xù)開采近10 年,美國(guó)計(jì)劃礦山可以持續(xù)開采近7 年。
表7 美洲地區(qū)計(jì)劃礦山信息[12]Table 7 Basic information of planned mines in America[12]
目前美洲潛在礦山有20 座,分布在阿根廷、巴西、秘魯、加拿大和美國(guó)5 個(gè)國(guó)家,包括阿根廷3 座、巴西1 座、秘魯1 座、加拿大4 座和美國(guó)11 座(表8)。美洲潛在礦山總計(jì)資源量為35.7 萬tU,總計(jì)產(chǎn)能為2.1 萬tU/年,其中加拿大潛在礦山總計(jì)資源量為11.8萬tU,總計(jì)產(chǎn)能為0.9萬tU/年;美國(guó)潛在礦山總計(jì)資源量為12.4 萬tU,總計(jì)產(chǎn)能為0.78 萬tU/年;阿根廷潛在礦山總計(jì)資源量為1.7萬tU,總計(jì)產(chǎn)能為0.1 萬tU/年,由此可見,資源量高的地區(qū)產(chǎn)能也相對(duì)較高(圖6)。
表8 美洲地區(qū)潛在礦山信息[12]Table 8 Basic information of potential mines in America[12]
圖6 美洲地區(qū)國(guó)家產(chǎn)能分布Fig.6 Production capacity distribution in America
鈾礦產(chǎn)量不僅在國(guó)家層面趨于集中,同時(shí)在企業(yè)層面上,也逐漸被鈾礦企業(yè)所壟斷,2019 年全球排名前10 的產(chǎn)鈾公司及產(chǎn)量占比分別是:Kazatomprom 公司(22%)、Orano 公司(11%)、Cameco 公司(9%)、Uranium One 公司(8%)、中核集團(tuán)(CNNC)(7%)、中廣核集團(tuán)(CGN)(7%)、Navoi Mining 公司(6%)、必和必拓公司(BHP)(6%)、俄羅斯聯(lián)邦國(guó)有鈾資源公司(ARMZ)(5%)、Energy Asia 公司(4%),前10名產(chǎn)鈾公司占全球鈾產(chǎn)量的85%以上(表9)。
表9 全球排名前10 名產(chǎn)鈾公司[13]Table 9 Worldwide top 10 uranium producing companies[13]
控股美洲地區(qū)的產(chǎn)鈾公司主要有Cameco、Uranium One、Peninsula Energy、Ur-Energy、Energy Fuels Inc.。Cameco 公司控股了加拿大的Cigar Lake 礦山和McArthur River 礦山,同時(shí)控股了美國(guó)的Crow Butte 礦山和Smith Ranch-Highland礦山。Uranium One 公司控股了美國(guó)的Willow Creek 礦山,Peninsula Energy 公司控股了美國(guó)的Lance 礦山,Ur-Energy 控股了美國(guó)的Lost Creek礦山,Energy Fuels Inc.控股了美國(guó)的White Mesa礦山和Nichols Ranch 礦山。
2012 年以前美洲地區(qū)國(guó)內(nèi)企業(yè)和政府勘查費(fèi)用投入有數(shù)據(jù)報(bào)告的國(guó)家有15 個(gè),2018 年以前國(guó)內(nèi)企業(yè)和政府勘查費(fèi)用投入有數(shù)據(jù)報(bào)告的國(guó)家只有加拿大、美國(guó)、阿根廷、墨西哥、和巴西5 個(gè)國(guó)家。根據(jù)不同時(shí)期累計(jì)勘查經(jīng)費(fèi)投入情況發(fā)現(xiàn),2012年以前美洲地區(qū)勘查經(jīng)費(fèi)累計(jì)投入922.2億美元,是全球勘查費(fèi)用投入占比最多的地區(qū)(圖7)。當(dāng)前盡管全球勘查經(jīng)費(fèi)投入呈下降趨勢(shì),但加拿大的經(jīng)費(fèi)投入仍高于平均水平。
美洲地區(qū)最主要的勘查經(jīng)費(fèi)投入國(guó)家是加拿大和美國(guó),但勘查經(jīng)費(fèi)投入在逐年下降,加拿大是提交數(shù)據(jù)報(bào)告中全球勘查費(fèi)用投入占比最大的國(guó)家,美國(guó)2017 年勘查費(fèi)用投入4 430 萬美元,較2012 年勘查費(fèi)用投入1.66 億美元下降了73%。其次是阿根廷有一定的經(jīng)費(fèi)投入,呈不規(guī)則整體下降趨勢(shì),經(jīng)費(fèi)投入由2017 年的509.2 萬美元降至2018 年的237.6 萬美元。墨西哥自2016年開始,勘查經(jīng)費(fèi)投入有所上升。巴西2018 年以前累計(jì)勘查經(jīng)費(fèi)投入1.9 億美元,2018 年沒有再追加投入。由此可見,勘查經(jīng)費(fèi)投入大國(guó)亦為主要鈾資源量大國(guó)。
1)美國(guó)
截至2018 年底,美國(guó)在產(chǎn)礦山有5 座,包括內(nèi)布拉斯加州的Crow Butte 礦山,懷俄明州的Lost Creek 礦山、Nichols Ranch-Hank 礦山、Lance 礦山和Smith Ranch-Highland 礦山。因Cameco 削減產(chǎn)量,2018 年懷俄明州的Smith Ranch-Highland 和內(nèi)布拉斯加州的Crow Butte 礦山減產(chǎn)到可以忽略不計(jì)的水平。截至2018 年底,美國(guó)有4 個(gè)地浸礦山處于待命狀態(tài),此外,在新墨西哥州、南達(dá)科他州、德克薩斯州和懷俄明州還有6個(gè)礦山在規(guī)劃中。
截至2019 年7 月,美國(guó)在產(chǎn)礦山有3 座,年產(chǎn)能總計(jì)1.4 萬tU/年,包括Lost Creek 礦山、Nichols Ranch-Hank 礦山和Lance 礦山。美國(guó)西部有一些開發(fā)程度不同的小型可地浸項(xiàng)目在一定程度上處于待產(chǎn)狀態(tài),為等待更高的鈾價(jià)格時(shí)開采。大多數(shù)勘探和開發(fā)集中在德克薩斯州和懷俄明州。2020 年,Denison 公司發(fā)現(xiàn)了新的高品位不整合型鈾礦化,鈾品位高達(dá)7.66%。
美國(guó)鈾礦資源豐富,同時(shí)也是鈾資源消費(fèi)大國(guó),但消費(fèi)高而不產(chǎn),主要依賴進(jìn)口。據(jù)WNA 統(tǒng)計(jì)[11],2020 年美國(guó)鈾產(chǎn)量?jī)H為6 tU,分析認(rèn)為美國(guó)鈾產(chǎn)量降到歷史最低點(diǎn),一方面受全球新冠疫情影響,多數(shù)礦山或暫停、或關(guān)閉,另一方面與美國(guó)啟動(dòng)著手建立鈾儲(chǔ)備戰(zhàn)略計(jì)劃有關(guān)。
2)加拿大
2016 年加拿大的鈾產(chǎn)量約1.4 萬tU,占世界鈾產(chǎn)量22.5%。2020 年加拿大鈾產(chǎn)量下降到3 885 tU,占世界比重下降了近15%。盡管如此美洲地區(qū)的鈾產(chǎn)量仍然主要依賴于加拿大。加拿大目前所有的鈾生產(chǎn)都集中在薩斯喀徹溫省,其中包括McArthur River 礦山和Cigar Lake 礦山,這兩座礦山產(chǎn)能位居全球前列,均由Cameco 公司控股。McArthur River 礦山品位約達(dá)7%,產(chǎn)能約9 625 tU/年,目前該礦山處于停產(chǎn)狀態(tài),自停產(chǎn)至今已導(dǎo)致鈾市減少了約1.1萬tU 的供應(yīng)量。Cigar Lake 礦山品位約達(dá)15%,產(chǎn)能約6 930 tU/年,2020 年受全球新冠肺炎疫情影響,Cigar Lake 礦山兩次暫停生產(chǎn),第1 次是從2020 年3 月底至8 月底,大約5 個(gè)月,第2 次是從12 月中旬開始,延續(xù)至2021 年4 月12 日,Cameco 公司宣布將重啟Cigar Lake 礦山的生產(chǎn)工作,Cigar Lake 礦山產(chǎn)能達(dá)8 165 tU/年,約占全球鈾供應(yīng)的13%,其停產(chǎn)給市場(chǎng)上鈾的供應(yīng)帶來沖擊,導(dǎo)致2020年加拿大鈾產(chǎn)量降到歷史新低,產(chǎn)量由2019 年的全球第2 名降至第4 名。
據(jù)紅皮書報(bào)告[10],加拿大近來發(fā)現(xiàn)的大型高品位鈾礦包括Phoenix/Gryphon(Denison Mines 公司),Triple R(Fission Uranium 公司)和Arrow(Next-GenEnergy 公司)。在阿薩巴斯卡盆地的幾個(gè)地區(qū)發(fā)現(xiàn)了新的礦化交叉點(diǎn),包括Arrow,Rook 1/Harpoon,Triple R,Hurricane,Maverick 和West McArthur 地 區(qū)。Phoenix/Gryphon,Christie Lake,Patterson Lake South 和Arrow 礦床新的技術(shù)報(bào)告和資源估算已經(jīng)完成。
3)阿根廷
阿根廷自2017 年以來,政府勘探活動(dòng)放緩,勘探經(jīng)費(fèi)投入由2012 年的1 064.7 萬美元降至2018 年的237.6 萬美元,阿根廷最主要的鈾礦山是Chubut 省的Cerro Solo 礦山,由政府集中進(jìn)行勘探開發(fā),但目前該礦山處于停產(chǎn)狀態(tài)。2017—2019 年期間,勘探相關(guān)活動(dòng)開始有私企介入,包括Sophia Energy 公司、Blue Sky Uranium 公司和UrAmerica 公 司,Sophia Energy公司對(duì)Laguna Sirven 礦山進(jìn)行勘查,并與國(guó)家原子能機(jī)構(gòu)簽訂合同,對(duì)整個(gè)礦區(qū)進(jìn)行航空放射性測(cè)量,Blue Sky Uranium 公司對(duì)Amarillo Grande 礦山進(jìn)行首次評(píng)估。
2018 年初,Uranium One 公司、UrAmerica公司和阿根廷政府簽署“促進(jìn)以ISL 為重點(diǎn)的鈾勘探和開發(fā)”合作協(xié)議,預(yù)計(jì)投資2.5 億美元。
4)巴西
巴西自1982 年開始鈾礦開采,但唯一在產(chǎn)礦山是INB 公司控股的Lagoa Real 礦山,2020年巴西鈾產(chǎn)量為15 tU,這是繼2017—2019 年零產(chǎn)量后的首次增加。2013 年巴西192 tU 的產(chǎn)量全部來自Lagoa Real 礦山,2019 年據(jù)統(tǒng)計(jì)該礦山資源量約為1 萬tU,品位為0.3%。2017年INB 公司對(duì)Engenho 礦山進(jìn)行評(píng)估,估算產(chǎn)能達(dá)200~300 tU/年。2020 年該國(guó)能源部部長(zhǎng)表示,INB 公司計(jì)劃將Lagoa Real 礦山的產(chǎn)能由2020 年的150 tU/年增加至2023 年 的360 tU/年。2008 年,INB 公司在巴西北部地區(qū)發(fā)現(xiàn)Santa Quiteria 礦山,該礦山的鈾來源主要是磷酸鹽中萃取鈾,該國(guó)政府與企業(yè)合作共同開采Santa Quiteria 礦山,預(yù)計(jì)到2024 年產(chǎn)能將達(dá)1 600 tU/年。
過去一年里,全球主要經(jīng)濟(jì)體陸續(xù)宣布了“具有雄心的脫碳目標(biāo)”,核電已經(jīng)成為不可或缺的低碳電力。從全球總體核能發(fā)電量來看,2020 年核能發(fā)電量最大的國(guó)家是美國(guó),達(dá)789.9 TWh。美洲地區(qū)主要核電發(fā)電國(guó)家有美國(guó)、加拿大、巴西、墨西哥和阿根廷,占全球已知總核電量約36%。據(jù)統(tǒng)計(jì),美洲在運(yùn)行中的核反應(yīng)堆共有119 座(表10)。
表10 美洲地區(qū)2020 年發(fā)電量[11]Table 10 Electricity generation in America in 2020[11]
加拿大自然資源部長(zhǎng)強(qiáng)調(diào)核能是凈零計(jì)劃的一部分,加拿大目前在運(yùn)行反應(yīng)堆19 座。Darlingto 核電站是目前加拿大最大的能源基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目之一,安大略省電力公司在2016 年10 月開始整修D(zhuǎn)arlington核電站的4個(gè)CANDU反應(yīng)堆,計(jì)劃在2026 年底完成4 個(gè)單元的整修項(xiàng)目。布魯斯電力公司10 月14 日發(fā)布了“NZ-2050”戰(zhàn)略:以促進(jìn)加拿大實(shí)現(xiàn)碳凈零排放,同時(shí)促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和支持創(chuàng)新。UxC[14]預(yù)計(jì)2025 年將有容量為11 525 MWe 的15 臺(tái)機(jī) 組運(yùn)行,2030 年將有 容量為10 493 MWe 的13 臺(tái)機(jī)組運(yùn)行,預(yù)計(jì)2035 年將保持2030 年不變(表11)。
表11 美洲地區(qū)核反應(yīng)堆及裝機(jī)容量預(yù)測(cè)[14]Table 11 Forecast of nuclear reactors and installed capacity in America region[14]
截至2020 年,美國(guó)仍是世界上最大的核能國(guó)家,擁有93 座在運(yùn)行反應(yīng)堆,兩座在建反應(yīng)堆。亞利桑那州是美國(guó)最大發(fā)電廠之一——Palo Verde 核電站的所在地,該州制定計(jì)劃要求到2050 年實(shí)現(xiàn)100%的無碳能源發(fā)電,其中包括到2032 年實(shí)現(xiàn)50%無碳發(fā)電和到2040 年實(shí)現(xiàn)75%無碳發(fā)電的中期目標(biāo)。Dominion 能源公司提出弗吉尼亞州Anna 北核電站的1 號(hào)和2 號(hào)機(jī)組的運(yùn)營(yíng)許可證續(xù)期20 年的申請(qǐng),直至2058 年 和2060 年。UxC[14]預(yù)計(jì)2025 年將有容量為91 854 MWe 的89 個(gè)反應(yīng)堆運(yùn)行,2030年將有容量為89 534 MWe 的86 個(gè)反應(yīng)堆運(yùn)行,2035 年將有容量為79 628 MWe 的73 個(gè)反應(yīng)堆運(yùn)行。目前預(yù)計(jì)美國(guó)核電站的運(yùn)行壽命將延長(zhǎng)多次,超過60 年。
巴西在運(yùn)行的反應(yīng)堆有兩座,在建反應(yīng)堆1 座,擬建反應(yīng)堆4 座。巴西政府2010 年開始建造Angra 3 號(hào)機(jī)組,但隨后因成本超支和腐敗問題于2015 年暫停。該機(jī)組的容量大約是1 400 MWe。該裝置預(yù)計(jì)在2026 年投入使用。UxC 預(yù)測(cè)認(rèn)為,考慮到Angra 3 號(hào)項(xiàng)目的推遲,2025 年,巴西的核能裝機(jī)容量為1 901 MWe,與目前相比沒有變化。UxC[14]預(yù)計(jì)到2030 年,將有3 個(gè)裝機(jī)容量3 146 MWe 的核反應(yīng)堆運(yùn)行。
墨西哥在運(yùn)行的和擬建核反應(yīng)堆分別為兩座和3 座。UxC[14]目前對(duì)墨西哥的預(yù)測(cè)顯示,到2030 年沒有新的反應(yīng)堆,預(yù)計(jì)在未來20年內(nèi),只有兩座擁有1 594 MWe 的反應(yīng)堆,在Laguna Verde 核電站運(yùn)行。然而,鑒于墨西哥正在進(jìn)行的核電爭(zhēng)論,如果出現(xiàn)更多積極的發(fā)展,預(yù)測(cè)可能在未來升級(jí)增加其他的反應(yīng)堆。
阿根廷在運(yùn)行中的、在建的、計(jì)劃中和擬建的核反應(yīng)堆分別為3 座、1 座、1 座和兩座。阿根廷核電運(yùn)營(yíng)商N(yùn)A-SA 宣布,其3 個(gè)核反應(yīng)堆在2020 年1 月至9 月間的發(fā)電量創(chuàng)下歷史新高,達(dá)到7 947 GWh。UxC[14]預(yù)測(cè)阿根廷2025年含有3 個(gè)機(jī)組產(chǎn)生1 353 MWe,2030 年預(yù)計(jì)阿根廷的核能計(jì)劃不會(huì)改變,預(yù)計(jì)2035 年阿根廷有5 個(gè)機(jī)組2 517 MWe 的電力在運(yùn)轉(zhuǎn)。
據(jù)美國(guó)能源部網(wǎng)站2020 年4 月23 日?qǐng)?bào)道,美國(guó)政府宣布了核燃料工業(yè)復(fù)興戰(zhàn)略,打算采取及時(shí)而強(qiáng)有力的措施推動(dòng)鈾礦的采選和冶煉。能源部2021 年預(yù)算中明確,未來10 年將每年投資1.5 億美元來擴(kuò)大美國(guó)鈾礦儲(chǔ)量。從2020 年開始,美國(guó)政府將直接購買1 700~1 900 萬磅鈾。2020 年12 月,美國(guó)國(guó)會(huì)批準(zhǔn)7 500 萬美元用于建立國(guó)家鈾儲(chǔ)備的初始資金。這筆資金為美國(guó)政府購買國(guó)產(chǎn)鈾和UF6打開了大門,以防范由于美國(guó)幾乎完全依賴外國(guó)進(jìn)口而帶來的潛在商業(yè)和國(guó)家安全風(fēng)險(xiǎn)。
美國(guó)總統(tǒng)拜登發(fā)布的《美國(guó)就業(yè)計(jì)劃》和《氣候和能源計(jì)劃》均是利于核能發(fā)展的法案。其中《美國(guó)就業(yè)計(jì)劃》特別將先進(jìn)核能納入示范項(xiàng)目的資助范圍,而《氣候和能源計(jì)劃》將核能劃分為有助于應(yīng)對(duì)氣候變化的零碳技術(shù),并將國(guó)內(nèi)鈾礦開采列為發(fā)展目標(biāo)。
美國(guó)對(duì)中國(guó)59 家與國(guó)防或科技有關(guān)的企業(yè)簽署投資禁令,以阻止美國(guó)投資者買賣清單中目標(biāo)公司證券,市場(chǎng)理解為之前國(guó)防部發(fā)布禁令清單的升級(jí)版。
美國(guó)已經(jīng)確定了國(guó)內(nèi)鈾供應(yīng)必須滿足的國(guó)防未來兩個(gè)目標(biāo):一是滿足到2040 年核武器生產(chǎn)所需要的低濃度鈾;二是滿足到2050 年海軍核反應(yīng)堆所需要的高濃度鈾。
加拿大鈾礦是唯一受聯(lián)邦政府嚴(yán)格控制的商品。鈾企業(yè)與國(guó)家、國(guó)家與國(guó)際多雙邊在核控制及交易上都有正式的規(guī)定和協(xié)議。《核責(zé)任與賠償法(NLCA)》于2017 年1 月1 日生效,強(qiáng)化了加拿大的核責(zé)任管理制度,建立了在加拿大核裝置極端不可能條件下核事故傷害處理的賠償和公民責(zé)任管理制度。加拿大是世界最大鈾生產(chǎn)國(guó),本國(guó)消費(fèi)卻不多,約90%鈾用于出口。
據(jù)BNAmericas 援引巴西媒體報(bào)道,巴西政府打算通過公私合營(yíng)來開發(fā)鈾礦。根據(jù)巴西憲法,鈾礦為國(guó)家專營(yíng)。從2000 年到2015 年,巴西鈾精礦產(chǎn)量累計(jì)為3 760 t,主要用于安格拉(Angra)I 號(hào)和II 號(hào)核電廠用。2015 年以來,巴西必須進(jìn)口鈾礦來滿足核電所需。
1)美洲地區(qū)鈾資源豐富,資源總量達(dá)2 911.74 萬tU,約占全球總量的40%。大于5萬tU 的超大型鈾礦床有25 個(gè),主要分布在美國(guó)、加拿大和巴西。品位大于5%的特富品位礦床有4 個(gè),0.5%~5%富品位的鈾礦床有93個(gè),加拿大的鈾礦床大多都具有較高品位。美洲地區(qū)分布有15 種類型鈾礦床,北美洲鈾礦床類型主要為砂巖型、元古代不整合面型、古石英卵石礫巖型和交代巖型等;南美洲鈾礦床類型主要為交代巖型、砂巖型、火山巖型等。
2)全球鈾礦產(chǎn)量整體呈下降趨勢(shì),美洲地區(qū)鈾產(chǎn)量達(dá)歷史最低點(diǎn),2020 年美洲地區(qū)產(chǎn)量較2019 年下降了約44%,整個(gè)地區(qū)的鈾產(chǎn)量基本以加拿大為主。截止2019 年,美洲地區(qū)在產(chǎn)礦山5 座,總計(jì)資源量約21.8 萬tU,合計(jì)產(chǎn)能約1 萬tU/年。主要由Cameco、Uranium One、Peninsula Energy、Ur-Energy 及Energy Fuels 公司控股。
3)盡管全球勘查經(jīng)費(fèi)投入呈下降趨勢(shì),但加拿大的經(jīng)費(fèi)投入仍高于平均水平。美洲地區(qū)最主要的勘查經(jīng)費(fèi)投入國(guó)家是加拿大和美國(guó),加拿大是提交數(shù)據(jù)報(bào)告中全球勘查費(fèi)用投入占比最大的國(guó)家。目前部分礦山的停產(chǎn)給當(dāng)前鈾市場(chǎng)供應(yīng)帶來了一定沖擊,但后續(xù)鈾礦山的重啟投產(chǎn),將使美洲地區(qū)鈾資源供應(yīng)向利好方向發(fā)展。
4)美國(guó)鈾需求高而不產(chǎn),主要依賴于進(jìn)口,不僅我國(guó)從美國(guó)進(jìn)口鈾的可能性微乎其微,這也將對(duì)我國(guó)從其他國(guó)家的鈾進(jìn)口產(chǎn)生影響。加拿大鈾礦資源量和產(chǎn)量都位居全球前列,但本國(guó)需求量較低,因此實(shí)時(shí)跟蹤美洲鈾資源分布格局、勘查開發(fā)動(dòng)態(tài),通過對(duì)優(yōu)質(zhì)礦山進(jìn)行參股、注冊(cè)公司、市場(chǎng)合作等多種方式,把握是否可能存在合作機(jī)會(huì),對(duì)促進(jìn)我國(guó)鈾資源布局具有重要戰(zhàn)略意義。
5)美洲地區(qū)現(xiàn)有核電國(guó)家主要有美國(guó)、加拿大、巴西、墨西哥和阿根廷,占全球總核電量約36%。目前美國(guó)是核能發(fā)電量最大的國(guó)家,約占全球總核電量的31%。預(yù)測(cè)未來10 年美洲地區(qū)核電發(fā)展呈下降趨勢(shì),但在全球占比依然較高,表明美洲地區(qū)鈾資源需求仍較高,尤其美國(guó)的核反應(yīng)堆數(shù)量占美洲地區(qū)約80%的份額,針對(duì)鈾礦資源的“大動(dòng)作”仍在繼續(xù),未來全球鈾資源供求矛盾將愈加突出,各國(guó)面對(duì)鈾資源的競(jìng)爭(zhēng)將愈加激烈。由此引發(fā)的能源之爭(zhēng)和地緣政治變化需加以注意。