核電事業發展中我國鈾資源對外依存度探討

核電事業發展中我國鈾資源對外依存度探討

楊月平,王 萍

(南華大學 資源環境與安全工程學院,湖南 衡陽 421001)

鈾資源對外依存度就是一個國家或地區鈾資源進口量占本國鈾資源需求量的比重。隨著核電事業發展,且國內鈾礦資源自然稟賦不佳,鈾生產難以滿足自身需求,鈾資源對外依存度一路攀升到83.3%。這一情況說明,我國對國外鈾的依賴程度越來越大,受國際鈾市場價格波動影響越來越大。對此,我們既不能掉以輕心,也不能反應過度,而應該理性看待,既加大國內鈾礦勘探開發投入力度,也保證國外鈾產品持續穩定供應,通過加大國內鈾生產、推進海外鈾勘探開發、開展國際鈾貿易、增加鈾儲備等多措并舉,以保障核電事業發展中我國鈾資源的長期供應安全。

作為一種技術成熟的清潔能源,核電已經成為我國能源建設的重要選擇。為了彌補核電燃料鈾資源的國內生產量不足,我們不僅要開發利用海外鈾資源,還要確保國際貿易鈾資源供應。學術界通常采用依存度來考察一國經濟對他國經濟或對世界經濟相互依賴的程度。借鑒此概念,可以采用鈾資源對外依存度來考察我國鈾資源對國際市場的依賴程度。深入探討我國鈾資源對外依存度,不僅有利于了解我國鈾資源對外依賴程度和鈾供應安全現狀,而且有利于推進國際能源合作和提升我國鈾資源安全保障能力。21世紀,在國際節能減排和國內生態治理的雙重壓力下,中國選擇了大力發展核電等低碳能源產業。隨著我國核電事業的發展,鈾資源的需求在不斷攀升。盡管通過加大鈾資源勘探采冶力度,我國鈾生產能力得到大幅度提升,但是相對核電發展的燃料需求而言,國內鈾生產能力仍然遠遠不足。也就是說,國內鈾資源生產與需求缺口在不斷擴大,我國鈾資源對外依存度在不斷升高。

一 鈾資源對外依存度概念厘定

全球鈾資源分布的非均衡性和各國能源政策的差異性導致了鈾資源全球性市場的產生。實際上,世界上只有少數幾個國家鈾資源可以自保,大多數國家鈾資源依賴于國際貿易,有的國家鈾資源甚至完全依靠進口,即其鈾資源對外依存度高達100%。那么,到底何為對外依存度?何為鈾資源對外依存度?又該如何理性看待鈾資源對外依存度?

如何考察一國經濟對他國經濟或對世界經濟相互依賴的程度,1946年美國經濟學家布朗(W·A.Brown)在其著作《對1914—1943年間國際金本位制度的再解釋》中提出“相互依存”(interdependence)這一概念,開啟了學術界關于“依存論”研究的先河。1968年,美國國際經濟問題專家庫珀(Richard N.Cooper)在其著作《相互依賴的經濟學——大西洋共同體的經濟政策》中系統闡述了相互依存理論。1975年,布魯克菲爾德(H.Brookfield)出版了《相互依存的發展》,進一步探討了發達國家的經濟發展與不發達國家之間的相互依存。1977年,著名國際政治學者基歐漢(Robert.O.Keohane)和約瑟夫·奈(Joseph S.Nye)合著的《權力與相互依賴》,將全球化、國際機制與相互依存概念相整合,把相互依存理論引入國際關系研究之中。而美國經濟學聯合會杰出會士獎獲得者巴格瓦蒂(J.N.Bhagwati)在1985年出版的發展經濟學論文集第二卷《依存與相互依存度》(dependence and interdependence)中則具體探討了國際貿易中進口替代與出口促進等問題。隨著經濟全球化不斷發展,“依存度”已經成為國際政治和經濟研究的熱點和焦點。

國內外學術界對于“依存度”的量化研究肇始于國際貿易領域,通常做法是用對外貿易依存度(簡稱外貿依存度)來衡量一個國家或地區經濟發展對國際市場的依賴程度。之后,對外依存度的探討逐步延展到國家債務、糧食、能源、礦產等諸多領域,其中農業領域主要探討糧食、木材對外依存度問題,能源領域主要探討石油、天然氣和煤炭的對外依存度問題,礦產領域主要探討鐵礦石對外依存度問題。對外貿易依存度又叫對外貿易系數或貿易密度,其計算辦法是用一個國家或地區進出口貿易總額除以國內生產總值,包括進口貿易依存度和出口貿易依存度。

查閱國內外研究文獻,我們發現,能源資源對外依存度和礦產品對外依存度往往只考慮相關產品的進口依存度,而沒有計算其出口依存度。也就是說,直接將能源資源和礦產品進口依存度視為能源資源和礦產品對外依存度。因此,能源資源對外依存度就是指一個國家或地區能源資源凈進口量占能源資源總消費量的比重,反映一個國家或地區的能源資源消費對外依賴程度。比如,石油對外依存度就是一個國家或地區石油凈進口量占石油總消費量的比重。同樣,礦產品對外依存度就是指一個國家或地區礦產品凈進口量占礦產品總消費量的比重,反映了一個國家或地區的礦產品消費對外依賴程度。

此外,學界將對外依存度從0～100%由低到高進行了6個級別劃分,以起到預警作用,見表1。對外依存度低段包括1級(0～10%)和2級(10%～30%),表示對外依賴程度低,產品供應安全;對外依存度中段包括3級(30%～50%)和4級(50%～70%),表示對外依賴程度已經進入警戒范圍,必須采取相應措施以保障產品供應安全;對外依存度高段包括5級(70%～90%)和6級(90%～100%),表示對外依賴程度高,產品供應安全風險很大。

表1 對外依存度等級劃分

盡管國內外對石油、鐵礦石、木材等對外依存度研究成果豐碩,但鈾資源對外依存度的研究還不多見。目前,國內只有中國核科技信息與經濟研究院的崔娜參照石油對外依存度概念界定了鈾對外依存度,“鈾對外依存度是一國鈾凈進口量占本國鈾消費量的比例,反映一國鈾消費對國外鈾的依賴程度”。依據這一定義,鈾對外依存度計算公式為:

鈾對外依存度=(鈾進口量-鈾出口量)/鈾實際消費量×100%

(1)因為鈾實際消費量無官方統計數據,所以崔娜借鑒了崔榮國等人的礦產品對外依存度的測算方法,即用鈾表觀消費量來代替實際消費量。由于鈾表觀消費量是指國內鈾生產量加鈾進口量減去鈾出口量,因而鈾對外依存度計算公式演變為:

鈾對外依存度=(鈾進口量-鈾出口量)/鈾表觀消費量×100%

=(鈾進口量-鈾出口量)/(國內鈾產量+鈾進口量-鈾出口量)×100%

(2)這一替換的問題在于,表觀消費量將鈾庫存量與儲備量都視為消費量,鈾庫存量與儲備量越大,得到的鈾對外依存度與實際鈾對外依存度差距就會越大。正因如此,需要進一步量化探討鈾對外依存度,合理優化鈾對外依存度這一概念。

參照石油等能源資源和鐵礦石等礦產資源的對外依存度概念,科學合理界定鈾資源對外依存度的內涵,既具有重要的理論價值,又具有重大的現實意義。由于世界各國很少提供本國鈾資源凈進口量和鈾資源總消費量,相關數據統計難于收集,因而照搬石油或鐵礦石對外依存度概念顯然達不到目的。而在世界核協會相關報告和國際原子能機構鈾紅皮書中,往往會公布各國鈾資源生產量和需求量。因此,我們用一個國家或地區鈾資源需求量來替代鈾資源總消費量,用鈾資源需求量減去國內鈾生產量來代替鈾資源凈進口量。這樣就將鈾資源對外依存度界定為一個國家或地區鈾資源進口量占本國鈾資源需求量的比重,它反映了一個國家或地區鈾資源對外依賴程度,關系到一個國家或地區鈾資源的安全程度。其計算公式如(3)所示:

鈾資源對外依存度=(鈾資源需求量-國內鈾生產量)/鈾資源需求量×100%

(3)實際上,鈾庫存量與儲備量不僅不能忽略,而且本身還非常重要,它們是各個國家鈾資源需求中必不可少的部分,具有重要的戰略意義。因此,將鈾資源對外依存度界定為鈾資源進口量占鈾資源需求量的比重,更符合鈾資源既是能源資源又是戰略資源的現實情況。

對于鈾資源對外依存度的理解,我們還應該注意以下幾點:

第一,世界鈾資源分布相對集中,能夠實現鈾資源自給自足的國家只有少數幾個,許多鈾消耗國都要依賴國際鈾貿易市場,因而鈾資源對外依存度是相關研究中不容忽視的課題。

第二,鈾資源既是清潔的能源資源,又是重要的戰略資源。鈾資源對外依存度不能簡單等同于一般的能源資源和礦產資源,必須充分考慮一定量的商業庫存和戰略儲備。

第三,作為衡量鈾資源供應安全的核心指標,鈾資源對外依存度不僅能夠揭示一個國家或地區歷年鈾資源供應安全狀況的變化,而且可以比較各國鈾資源供應安全指數。

第四,鈾資源對外依存度的演變過程,既反映了經濟全球化的發展歷程,也呈現了國際合作與分工的加深。

二 我國鈾資源對外依存度的現實考察

從20個世紀50年代到90年代,國內鈾資源生產可以自給自足、自產自銷,基本上滿足了我國核武器制造、核動力燃料和其他科研需要。20世紀90年代,為了解決能源瓶頸和緩解環境壓力,我國開始大力發展核電事業。此后,我國鈾資源僅僅依靠自身生產已經無法滿足需求,其對外依賴程度逐漸升高。

從20個世紀60年代到21世紀初期四十多年的時間里,我國鈾資源生產量提高幅度不大,僅僅從1962年的年產500 tU,提升到2007年的年產710 tU,增長率為42%,年均增長不到1%。而近十五年,隨著核電的發展和國家對鈾資源勘探采冶投入的增加,我國鈾的生產規模和生產能力提升迅速,從2008年的年產770 tU快速提高到2021年的年產1 600 tU,增長率為107.8%,年均增長7.1%。然而,相對于鈾資源需求量的增長而言,我國鈾生產規模還無法滿足自身需要。截至2021年,盡管我國鈾資源年產量增加到1 600 tU,但我國鈾資源年需求量卻增加到9 563 tU,一年的鈾需求缺口就高達7 963 tU。因此,我國鈾資源供應必須“面向兩個市場,利用兩種資源”,通過海外鈾采購協議和鈾資源聯合開發等方式,確保核燃料的穩定供應。

為了彌補鈾資源供需缺口,提高鈾資源保障能力,我國加快實施“走出去”戰略,大力推進海外鈾資源開發。2006年12月28日,中國國核海外鈾資源開發公司在北京成立,標志著我國在加大海外鈾資源開發上邁出了實質性的一步。2008年中國水電建設集團與中國國核海外鈾資源開發公司聯合簽約了第一個海外鈾資源投資開發項目——尼日爾阿澤里克鈾礦冶項目,設計年產鈾金屬678噸;2012年中廣核投資收購的納米比亞湖山鈾礦,在2017年全年累計鈾產量超過1 000噸;2014年底,我國投資津巴布韋鈾礦項目,初步估算鈾資源量在3 000噸以上;獲得蒙古國包括古爾萬布拉克鈾礦項目在內的18個礦產權益,總計鈾資源量近萬噸。此外,依據簽署的相關協議,中國近年在澳大利亞、納米比亞和烏茲別克斯坦也進行了勘探活動,完成了數萬米的礦井鉆探。目前,中國海外鈾資源獲取主體之一的中核集團已經同哈薩克斯坦、加拿大、澳大利亞、俄羅斯、尼日爾、蒙古、約旦、秘魯、阿爾及利亞、津巴布韋和中非共和國等建立了鈾資源戰略合作關系,而另一主體中廣核集團則與哈薩克斯坦、烏茲別克斯坦、法國、澳大利亞、納米比亞、南非、中非共和國和塞內加爾等建立起鈾資源勘探采冶業務合作關系。隨著一系列海外鈾資源開發項目的不斷推進,我國天然鈾供應保障體系進一步得到了夯實。

此外,我國還通過鈾礦股權購置和公開市場購買兩種方式在國際鈾貿易市場獲取鈾資源。2007年,中國國核海外鈾業有限公司購置了哈薩克斯坦的Zhalpak礦業股權的49%。同年,中廣核鈾業發展有限公司收購了哈薩克斯坦Irkol &Semizbai礦業股權的49%。2014年,中國國核海外鈾業有限公司收購了帕拉丁公司LH控股公司25%股權。2015年,中廣核鈾業發展有限公司購買了加拿大Fission鈾業公司的近20%股權。2019年,中國核工業集團有限公司與力拓集團在納米比亞舉行了交接儀式,擁有68.6%股權后正式控股羅辛鈾礦,成為該礦新的控股股東。與此同時,我國國際市場鈾資源公開購買量也在不斷增加。2010年,中核集團與加拿大礦業能源公司簽署了到2025年供應8 865 tU的合同。同年,中廣核集團則先后與哈薩克斯坦簽署了到2020年供應24 200 tU的長期合同,與阿海琺簽署了用于保障20 000 tU鈾供應的十年合同,與加拿大礦業能源公司簽署了到2025年為中國供應鈾11 200 tU的框架協議。2014年,中廣核集團又與烏茲別克斯坦的Navoi Mining &Metallurgy礦業公司簽署了一項價值8億美元的鈾貿易合同。Ux咨詢公司(The Ux Consulting Company)的報告指出,2009年至2014年間中國進口的鈾超過了115 000 tU,僅2014年一年就進口了25 000 tU鈾,而2015年上半年則進口了10 400 tU鈾。世界核協會發布的信息顯示,2012年和2013年中國耗資23.7億美元從哈薩克斯坦、烏茲別克斯坦、加拿大、納米比亞和澳大利亞等國購買了12 908 tU和18 968 tU①鈾。從我國能源發展規劃目標而言,我國天然鈾供應保障體系的理想結構為“三三開”,即在鈾供應體系中,國內鈾生產占三分之一,國外鈾礦中國股權的鈾來源占三分之一,國際鈾貿易市場購買占三分之一。

為了研究我國鈾資源對外依存情況,準確獲得我國鈾資源的生產情況和需求情況,我們查閱了第29版鈾紅皮書和《四十年鈾資源生產與需求透視:紅皮書回顧》。此外,由于2022版鈾紅皮書中涉及2021年各國鈾資源生產相關數據是估計值,為確保相關數據的可靠性,我們搜尋了世界核協會(World Nuclear Association)發布的相關資料。從上述權威資料和可靠途徑,獲取了我國1962—2021年鈾資源生產與需求情況,見表2②。

表2 1962—2021年我國鈾資源生產與需求情況 (tU)

前文對鈾資源對外依存度已經進行了界定:鈾資源對外依存度就是一個國家或地區鈾資源進口量占本國鈾資源需求量的比重,其計算方式為鈾資源需求量減去國內鈾生產量,再除以鈾資源需求量。我國大力發展核電事業之前,鈾資源完全可以滿足自身需求,因而不存在對外依賴問題。從表2中可以看出:1962—2001年之間,我國鈾生產大于鈾需求,不存在對外依存問題,也就是說鈾資源對外依存度為零。基于此,本文從2000年開始分析了我國鈾資源對外依存情況。根據相關數據和鈾資源對外依存度計算方法,可以得到2000—2021年我國鈾資源對外依存度,見表3。

表3 2000年以來我國鈾資源對外依存度

續表

如圖1所示,隨著核電事業規模化發展對鈾資源需求的提升,我國鈾資源對外依存度從2000年的0上升到最高2020年的83.7%,2021年略有下降,為83.3%,但總的趨勢是升高的,見圖1,從2000年至2021年年均增長3.8%。具體而言,2000年以來我國鈾資源對外依存度的發展可以劃分為三個階段:第一個階段是2000—2005年的高速發展期;第二個階段是2006—2014年的緩慢增長期;第三個階段是2015年到2021年的快速提升期。第一個階段我國鈾資源對外依存度高速上升是為了解決經濟社會發展的能源瓶頸和緩解環境生態壓力,而加速發展核電事業導致鈾需求快速攀升。第二階段我國鈾資源對外依存度緩慢增長主要原因有兩個:一是由于2006—2007年國際鈾貿易市場在投資者/投機者炒作下鈾價格飆升,2009年我國提高了國內鈾資源生產;二是2011年在日本福島核電站泄漏事故的負面影響下,我國又適度調整了鈾資源需求增速。第三階段我國鈾資源對外依存度快速提升則在于《能源發展戰略行動計劃(2014—2020年)》發布涉及的東部沿海地區新建核電項目啟動而帶來的鈾資源需求增長。

圖1 2000—2021年我國鈾資源對外依存度

此外,從圖1中還不難發現,我國鈾資源對外依存度有三次下降現象。一是2006年國際鈾貿易市場在投資者/投機者炒作下鈾價格飆升,我國減少了鈾資源需求;二是2011年日本福島核電站泄漏事故發生,我國暫停審批所有核電項目,并適度調低了鈾資源需求量;三是2013年我國重申了“安全高效發展核電”的方針政策,并對正在運行的核電站進行了一系列嚴格的安全檢查,由此帶來了鈾資源需求的先抑后揚。

三 我國鈾資源對外依存度的理性看待

中國鈾礦資源自然稟賦不佳,隨著核電事業規模化發展對鈾資源需求的提升,國內鈾生產難以滿足自身需求。我國鈾資源對外依存度從2000年的0一路攀升到2021年的83.3%,表明我國對國外鈾的依賴程度越來越大,受國際鈾市場價格波動影響越來越大。我國鈾資源對外依存度的不斷提高,我們既不能掉以輕心,也不能反應過度,而應該理性看待。

第一,鈾資源對外依存度的不斷提高,是全球鈾資源分布不均的產物,是經濟全球化的必然。鈾資源全球分布極不均衡,僅僅在<130美元/kgU鈾資源類別中,澳大利亞、哈薩克斯坦、加拿大、俄羅斯、南非、尼日爾、巴西、中國、納米比亞、蒙古、烏茲別克斯坦、烏克蘭、博茨瓦納、美國、坦桑尼亞等15個國家就占了該資源的95%,其余的5%則分布在另外24個國家。各國資源分布的差異性和鈾市場消費的有限性,使得世界各國之間的鈾交換成為客觀需要。與此同時,隨著經濟全球化的不斷推進,各國交往的內容和形式更為豐富,世界市場不僅調節著各國商品的供給和需求,也配置著全球的資源和要素。在合作共贏、互利互惠的基礎上,鈾資源的交易更為便利和頻繁,全球鈾資源對外依存度不斷攀升。

第二,我國鈾資源對外依存度的不斷攀升,是應對我國能源需求不斷增加的結果,也是推進能源綠色低碳轉型的必然。隨著我國經濟的持續快速發展,能源消費需求量也越來越大。雖然人類獲取能源的形式多種多樣,包括:煤、石油、天然氣、太陽能、風能、地熱能、水能等。但相比之下,核能具備儲量豐富、能量密度高、單機功率大、土地利用率高、受季節和氣候影響小、發電成本較低等特點,核能開發是解決能源危機的有效途徑。1公斤核燃料所釋放的能量相當于2 500噸煤或2 000噸石油,核電廠的發電成本要比火電廠低15%～50%。與此同時,核電是清潔能源,積極安全有序地發展核電是推進能源綠色低碳轉型的重要舉措。核電生產過程中不排放二氧化硫、氮氧化物、煙塵和二氧化碳。即使從核電全壽期來看,二氧化碳排放當量也僅約為12.2克/千瓦時,這一數據與水電基本持平,比風電、光伏發電要低。

第三,我國鈾資源對外依存度低于全球鈾資源對外依存度。除加拿大核電發展所需的鈾足夠自給外,法國、日本、比利時等多個核電國家自身并不生產鈾,核電發展所需的鈾全部靠世界鈾市場供應,鈾對外依存度100%。總體而言,世界大多數核電國家主要依靠國外鈾來保障核電發展所需的鈾,全球鈾對外依存度高達88%。目前,我國鈾對外依存度為83%,盡管相對以前大為提升,但仍低于全球鈾對外依存度。借鑒美國、歐盟和日本等鈾對外依存度高的核電國家經驗,必須構建來源多元、渠道多樣的鈾供應保障體系,以確保鈾資源供應的長期安全穩定。建議采用加大國內鈾生產、推進海外鈾勘探開發、開展國際鈾貿易、增加鈾儲備等多渠道,既加大國內鈾礦勘探開發投入力度,也保證國外鈾產品持續穩定供應,從而保障我國鈾資源的長期供應安全。