三論我國必須大幅度調整核政策——評《中國能源中長期（2030、2050）發展戰略研究》“核能卷”中對我國鈾資源的分析

何祚庥 中國科學院院士 中國科學院理論物理研究所研究員

三論我國必須大幅度調整核政策
——評《中國能源中長期（2030、2050）發展戰略研究》“核能卷”中對我國鈾資源的分析

何祚庥 中國科學院院士 中國科學院理論物理研究所研究員

（一）我國快速發展核電必須解決的一個困難的問題，所需鈾資源將高達400萬噸的可采儲量。

我在“一論、二論我國必須大幅度調整核政策”的文章中，曾再三強調，我國“必須重新審訂‘2020年核電占5%，2030年核電占10%’，‘2050年核電達4億—5億千瓦’等既定的目標”。已談了我國核電大發展將面臨核安全或核防衛，以及資金投入太大、發電成本太高，等困難。其實，我國核電大發展還存在一個致命的困難——鈾資源嚴重短缺。

的回答，下面是該書給出的兩張預測表：

表9-1 天然鈾需要量

表9-2 天然鈾儲量需求

“短缺”是和“需求”相聯系的。所以，非常重要的問題是，按現有核政策，中國將需要多少鈾資源？在“核能卷”的203—204頁中，對中國未來天然鈾生產需要量和儲量需求作了比較精確

為什么“核能卷”竟給出兩類需求？因為我國不僅需要保證2020年的功率為7000萬千瓦核電站可以正常運轉，還需要保證其持續運轉60年。

核能卷未給出“2020年后”的持續需求。但如果研究一下上述表格，可發現表9.2中的“天然鈾儲量需求”，其實和表9.1中的“運行容量”成正比。也就是每100萬千瓦核電站的正常運轉，必須有約1.1萬噸天然鈾儲量的支撐。所以，如果“2030年達到2億千瓦”，“2050年努力達到4億千瓦以上”。而如果仍沿用壓水堆技術，4億千瓦將需要有440萬噸的天然鈾資源。但由于中國核電未來的發展可能用到快中子堆，快中子堆有增殖核燃料的能力，將能大量節約核資源。如果其資源利用率提高10倍，其資源需求量也將減少10倍；如果由于技術不甚完善，增殖能力接近零，其資源利用率也就大體上和壓水堆差不多。“核能卷”未給出中國核電未來所用不同技術所占比例，但在“綜合卷”的93頁，卻給出一個“我國未來核電發展路線”的表4.1和圖4.1。

表4-1 我國未來核電發展路線 （單位：萬千瓦）

圖4-1 我國未來核電發展路線示意圖

從表4.1和圖4.1可看出，這一“2050年努力達到4億千瓦以上”的初步規劃中，壓水堆約為3.7億千瓦，快中子增殖堆僅為0.3億千瓦。所以，僅壓水堆所需天然鈾資源，至少將是370×1.1萬噸=407萬噸的可采儲量！

（二）我國能否獲得數量如此巨大的資源，實屬一大疑問？

對上述疑問，在“核能卷”第230頁的“主要結論”中，卻給了一個完全肯定的回答：“鈾資源不是我國核電發展的制約因素，通過努力是完全可以克服的”。理由是：1）“中國是鈾資源較豐富的國家之一。我國已探明當量的鈾資源，不是貧鈾國家，而是一個潛在資源比較豐富的國家，有較大的發展潛力前景看好，……只要加大投入力度，加強國內勘查，可以迅速提高我國鈾資源的保障能力”。2）“利用國內國外兩個市場兩種資源，加強國家的經統籌安排，形成強有力的團隊，在國際市場上獲得我們需要的鈾資源是完全可能的”。3）“更重要的是我國要堅定不移地走循環經濟的道路，實現鈾钚再循環復用和快中子增殖堆核燃料增殖，可大幅度緩解對天然鈾的需求，實現核燃料供應的可持續發展。”

在《中國能源中長期戰略研究》“綜合卷”的V i i i頁的“摘要”，也充分認同了核能卷所持論點，“經過國產和進口并舉努力，鈾資源不構成對我國核能發展的根本制約的因素，……2050年達到4億瓦以上，……之后，核電將繼續發展，成為我國未來的主要能源之一”。

但如果仔細閱讀一下，這一由“多位”能源專家“分別”從“不同”角度，而“共同”撰寫的這本《中國能源中長期（2030、2050）發展戰略研究》的四卷本的“大著”，其實“充滿”了不少“互相”矛盾、“互相”沖突的“多種”見解。尤以天然鈾資源問題最為突出。

下面將依據散在此書不同卷秩中的各種資料、數據，評述一下核能卷第230頁所給出的所謂“鈾資源不是我國核電發展不可克服的制約因素”的“三大理由”，是否真能成立？

（三）中國究竟有多少天然鈾資源？

①“核能卷”第230頁的“主要結論”再三說：“我國已探明相當量的鈾資源”，又說“中國是鈾資源較豐富”。或“潛在資源比較豐富的國家”。

“核能卷”未公布這一“相當量的鈾資源”是多少。但在此書“電力卷”的第75頁，卻給了一個說法：“我國至今已探明大小鈾礦200多個，證實存在相當數量的鈾儲量。礦石以中低品位為主，0.05%—0.3品位的礦石量占總資源量的絕大部分，礦床規模以中小型為主（占總儲量的60%以上），探明的鈾礦體埋深多在500m以內”。“2003年經濟合作與發展組織（OECD）公布的數據顯示：中國的鈾資源量（成本低于130美元/kg鈾）為7.7萬噸鈾，其中，成本低于40美元/kg鈾的儲量約占60%，主要分布在江西、新疆、廣東、遼寧等地”。

當然，從2003年—2010年，我國還在加快鈾資源的勘探。在“電力卷”的75頁還報導說，“2008年初，在伊犁地區，中核集團旗下的核工業二一六大隊實現了我國地浸砂巖型鈾礦找礦的首次重大突破，發現并提交了我國第一個萬噸級地浸砂巖型鈾礦床，使伊犁盆地成為我國第一個特大型地浸砂巖型鈾礦田。”

僅僅在2008年才發現了“第一個”“萬噸級地浸砂巖型鈾礦床”，就為之驚喜不已！這說明，2010年前的我國所掌握的天然鈾資源，不會超過2×7.7萬噸=15.4萬噸。

②極有興趣的問題是，這一“小于”15.4萬噸的儲量，占世界儲量的份額是多少？

可以從網上查到世界名列前10名的主要國家，可采天然鈾儲量是：

表1 2005年和2007年主要國家可采鈾儲量的分布情況

這10個國家已擁有世界總計儲量546,88的90%，2003年公布的7.7萬噸只是總儲量的1.4%，我們所估算的小于15.4萬噸，最多也就是總儲量的2.8%。

③更值得關注的是中國天然鈾資源的遠景儲量，將涉及我國核電發展的未來。“核能卷”第205頁說，我國“曾利用“二元對數正態分布地殼豐度模型法”估算，我國鈾資源總量為170萬噸。最近又正在進行新一輪的預測，我國鈾資源總量可能超過200萬噸”。其實，這類“預測”模型均是精度很差，充滿著“一廂情愿”意愿（Wishful）的預測模型。

2007年，天然鈾資源現居“世界第一”土地面積約為中國面積的77%的澳大利亞，經過半個世紀的努力，一共才找出了129.3萬噸的可采儲量；中國竟然能在未來的30－50年間，依靠大力增加勘探力度，從“年不足60萬米鉆探工作量”，提升年鉆探“200萬米”工作量，（參看“核能卷”230頁），就能找出可采儲量高達200萬噸的天然鈾資源？！這真是不可想象！！

相反，我們將不難利用理論物理學者慣用的“數量級分析方法”對我國天然鈾資源存量給出如下估計：

正如上文指出，根據2003年公布的鈾儲量和可能的年勘探到礦量速度，可以判定，中國現在已掌握的天然鈾資源最多僅占世界資源的2.8%。由于中國國土面積約占世界陸地面積的6.5%。而中國又僅為“比較豐富”，亦即不能認為是資源豐富的國家，也很難認為這一“比較豐富”的國家將能超過世界蘊藏量的“平均值”。由國際機構對已有資料的統計，“世界保有可采天然鈾儲量為550萬噸”，“加上預測和推斷鈾資源約為1600萬噸”。由此可估算出，中國近期可期望獲得的天然鈾資源的“上限”為550×6.5%=35.75萬噸，遠期可期望獲得天然鈾資源的“上限”為1600×6.6%=104萬噸！而如果中國仍堅持核電的“大躍進”，在2050年的需求的天然鈾儲量至少是407萬噸！

（四）我國能否指望從國際市場獲得“407萬-104萬=303萬噸”的天然鈾資源儲量？

①“核能卷”對進口天然鈾資源，尤其是中遠期的需求持十分樂觀的態度。“核能卷”第206頁說，“我們完全有可能從國際市場上獲得經濟可接受的天然鈾，保證我國核電的快速發展”。在230頁，……又重復敘述了類似意見。

但在“綜合卷”第135頁卻說，我國“資源保有量尚難以滿足核電大規模發展的需求”。在39頁更提出警告，“我國的核電發展將可能需要累積解決300萬噸或更多的（注：按我們估算，其實是407萬噸的可采儲量）天然鈾供應問題”。又說，“我國需要從現在起，把鈾資源供應問題作為一個重大的能源資源問題…….認真落實，才能使鈾資源供應的可能性轉化為現實性。”

而尤妙的是：“核能卷”雖然對中長期的鈾資源供應，持極為樂觀的態度，但對“近期”卻表現出一定的擔憂。“核能卷”的205頁說，“與中遠期核電發展的需求相比較”，近期“卻出現了儲量不足和生產供應緊張問題”。在“核能卷”的206頁又說，“目前我國核電的裝機容量還不到電力總裝機量的2%，鈾資源的對外依存度稍高，‘暫時’還不足以構成對我國能源安全不可接受的威脅”。——這真是邏輯推演的一個很大的諷刺！我國核電僅占電力裝機的2%，就已經發生了“對外依存度較高”，發生了“暫時”“還不足以構成對能源安全……的威脅”；而如果中國核能的未來要提升到5%，10%，甚而15%，卻反而認為更高的“對外依存度”，將不足以“構成對能源安全的威脅”，反而樂觀地認為我國“在國際市場上獲得我們需要的鈾資源是完全可能的”！

②相反，2010年，國際原子能機構發布了《鈾2009年——資源產量和需求》，即第23版的“鈾紅皮書”，卻對世界鈾產能和需求預測，持有完全相反的意見。此書說“截止到2009年1月1日，在總查明資源方面，成本低于130美元/千克的鈾資源微降到540.4 萬噸，比2007年的數據少了1.2%。但成本低于260美元/千克的資源數量增至630.63萬噸，比2007年成本低于130美元/千克的資源數量增加 了15.5%。”對于預測和推斷的鈾資源仍維持原來的“約為1600萬噸”。

而極為有興趣的是，這一第23版的紅皮書給了一個“2035年前世界鈾產能和需求預測對比”的一張預測圖。

2035年前世界鈾產能和需求預測對比

這一預測圖明確“反駁”了核能卷第205頁和206頁的預期：在2020—2035年間，“我國完全有可能從國際市場獲得……天然鈾”。而相反，從2010年到2020年，在天然鈾的產能和需求之間，國際市場上能提供的天然鈾，卻比較寬松。

③更值得關注的，是我國對天然鈾資源的需求將在國際市場上占多大份額？由“世界鈾資源”紅皮書，已知目前“世界保有可采天然鈾儲量是550萬噸”，“加上預測和推斷鈾資源共約為1600萬噸鈾”。而如上所述，我國到2050年的天然鈾“缺口”，約是300萬噸。也就是將占當前保有量550萬噸的55%，或將占“未來”儲量1600萬噸的19%。一個尖銳的問題是：我國能否從國際天然鈾市場上限取得如此巨大的份額？

非常值得參考的，是石油部門對如何確保石油供應安全問題的估計和分析。2008年，美國石油消費量高達8.85億噸，占當年世界石油消費總量的21.5%，而美國自產原油3.1億噸。同年，中國年消費3.9億噸，占世界石油消費總量9.5%，自產原油2.1噸，進口石油約1.8億噸。但我國的石油部門，在“油氣卷”的169頁，卻“建議我國石油對外依存度上限最好控制在60%為宜”。原因是：“綜合全球石油供需形勢以及我國石油替代發展的潛力，借鑒美國石油安全戰略的有關做法，為保證我國石油供應安全和經濟社會平穩健康發展，我們建議我國石油對外依存度上限最好控制在60%為宜，千萬不要突破65%。主要基于以下考慮：1）石油進口總量盡量不超過美國，避免成為世界石油市場上關注和攻擊的焦點，對國家和平發展更有利……”

而極為奇妙的是：在“核能卷”的第202頁，也完全認同地寫下類似字句：“我國于1993年成為石油凈進口國，石油能源缺口越來越大。”“2008年我國進口原油1.79億噸”“較高的對外依存度以及變幻莫測的國際形勢，大大增加了我國石油進口的風險，進而影響我國的能源安全和國家安全。”

同樣是從國際市場爭奪能源。石油的進口量占國際市場供應能力的9.5%，就“進而影響我國……國家安全”；而中國核能發展的未來，其爭奪的份額可能高達19%，甚而是55%，而按“核電卷”第230頁的說法，卻竭力主張要“加強國家的統籌安排，形成強有力的團隊”，確保“在國際市場上獲得我們所需要的鈾資源”。——這豈不是在“國家安全”問題上，“典型”地主張應奉行“雙重標準”的政策！士為組長的“快堆及后處理組”，卻采取了“不跟風”和“極為謹慎”的態度。原因是：目前正在研發中的“快堆+后處理”的技術，并不是“先進”技術，不可能利用這一技術，真正實現核燃料的快速增殖。這集中表現在“核能卷”第235頁，所提供的一張圖：

（五）中國的快堆技術能否充分滿足中國未來對核燃料的需求？

不論是“核能卷”，還是“綜合卷”，都對我國的“快堆”技術，抱有殷切的希望，但我國快堆專家們卻持著謹慎的態度。“核能卷”的第210頁，230頁，都再三說，“發展快堆可大幅度提高資源利用率”“可大幅緩解對天然鈾的需求，實現核燃料供應的可持續發展”。但是，通讀“核能卷”里有關快堆技術的介紹，應該說，以阮可強院

附圖1-2 壓水堆-快堆體系總裝機容量增長過程

這一附圖1.2勾畫的是兩種不同快堆技術，氧化物燃料快堆和金屬燃料快堆。后者的發電容量可以快速增長，而前者只能以“甚低”速度慢慢增長！很不幸！整個國際社會發展的均是氧化物燃料快堆技術，而金屬燃料快堆技術只在理論概念上成立，只進行過少量實驗，并沒有真正可行的研發工作。我國快堆的研發，當然只能首先學習氧化物燃料快堆技術，只能期望在“2040年前后建成一個配套的接近增殖的快中子堆核能系統，實現快堆核燃料循環的閉合和核燃料的接近增殖”。（見綜合卷，第107頁）

這里需要解讀一下，何謂“接近增殖”？

理論上的快中子堆是增殖堆，可以實現核燃料不斷增殖。但如果其增殖系數過低，僅略大于1，僅約為1.1—1.2，那么加上核燃料的后處理，實現閉式循環時，將不可避免地，還要損失10%—20%。最后就只能“接近增殖”。其實就是不能做到“增殖”。

為什么在“綜合卷”第93頁上勾畫的未來發展路線圖中，要求到“2050年努力達到4億千瓦以上”，而快堆卻僅有3000萬千瓦，亦即僅占全部核能的8.5%。原因在于不可能期望現有“氧化物燃料快堆+濕式核燃料后處理”技術，實現核燃料的大量增殖。

下面對本文作一小結。

（六）小結

①需要向石油部門學習，制定我國核電發展的“天花板”。所謂“加強國家的統籌安排，形成強有力的團隊，大力從國際市場上獲得（注：其實是攫取）我們需要的鈾資源”的政策，是完全不能“被”采納的。

②支持并贊成運用經濟杠桿，大力從國際市場收購天然鈾，建立鈾資源和釷資源儲備，以應對未來可能發生的不測事件。

③仍然支持和呼吁我國核能應迅速轉為面向海洋經濟。在2011年5月29日的《光明日報》所刊登的有關“海洋經濟”的一篇文章說：“海洋占地球表面積71%”，“有取之不盡、用之不竭的潮汐能、海浪能、海流能、溫差能、鹽度差能等再生能源”。“海洋是人類生活、生產的重要空間，世界上60%的人口居住在距離海岸線100公里的地區”。“21世紀是海洋世紀。海洋世紀展示了海洋在未來國際競爭中的重要戰略地位，迫切要求中國在新世紀中必須加速布局海洋、競爭海洋、興盛海洋”。“大力發展海洋經濟，是新世紀拓展國家和區域經濟發展空間的迫切需要。進入新世紀后，隨著全球貿易的持續增長和陸地資源加速開發導致資源儲量日益減少，西方發達國家和涉海國家都聚焦于海洋，以爭奪海洋資源、控制海洋通道、擴占海洋空間和海洋科技‘制高點’為核心的海洋競爭日趨激烈”。“我國有18000多公里海岸線，6300多個島嶼，300多萬平方公里的管轄海域，發展海洋經濟潛力巨大。2010年，我國海洋生產總值38439億元，比上年增長28.8%，占全國生產總值的9.7%，成為國民經濟新的增長點”。“同時，我國還擁有和平利用公海和參加國際合作開發海洋資源的權力，開發和利用海洋的空間廣闊，由此決定中國要拓展發展新空間，就必須向海洋進軍，大力發展海洋經濟”。

而大力發展海洋經濟的關鍵技術或“制高點”之一，是必須用核動力裝備我們遠洋海輪，裝備能漂浮在海上的移動電源，裝備能保護我國海洋經濟安全的核航母、核潛艇……等各種快速艦艇，以應對未來可能發生的石油短缺。

為什么我們堅決呼吁必須設定我國核電發展“天花板”？原因在于我國必須保持能應對、能長期支撐海上軍事活動的強大的能源儲備。