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2013年1月1日国务院印发了能源发展‘十二五’规划，在发展核电方面，《规划》提出，到2015年，运行核电装机达到4000万千瓦，在建规模1800万千瓦。若按此规划组织实施，考虑到2010年前已开工的机组将于2015年底前投入运行，2012年第四季度已开工的3个百万千瓦压水堆机组和20万千瓦的高温气冷堆机组将于2017年投运，2013至2015年三年内需再开工建设1500万千瓦核电机组。按照合理工期施工，这些机组都将在2020年底前投入运营，届时将有超过5800万千瓦的运行核电机组。按此发展规模和均衡发展核电的设想，我们预测了核电发展对我国核燃料的需求量，分析了我国核燃料供应的形势和任务，提出了天然铀生产、铀转化能力建设、浓缩能力建设和核燃料组件能力建设的建议。
1、我国核电建设规模及核燃料产业发展规模的预测
至2011年底，我国运行核电机组15个，装机1257万千瓦，在建机组26台，装机2924万千瓦，按合理工期施工，2015年前上述在建机组将全部投产，到时我国核电装机规模将达到4181万千瓦。
2013年1月1日国务院印发了能源发展‘十二五’规划，提出到2015年，运行核电装机达到4000万千瓦，在建核电规模1800万千瓦的目标。考虑到2012年第四季度已开工的3个百万千瓦压水堆机组和一个20万千瓦的高温气冷堆机组，按照均衡发展的模型，今后三年应再开工1500万千瓦核电机组，每年应当开工500万千瓦的装机机组，就能实现我国政府制定的能源‘十二五’规划中的核电发展目标。按此测算了2020年前天然铀、分离功和元件的需求量。表1中数量均为当年入堆的需量，未考虑实际的提前准备需求，元件需量未包括重水堆元件和高温气冷堆元件。
表1：2020年前我国核电规模和核燃料需求预测表(当年入堆量)
如果实现上述目标，到2020年末，我国核电运行机组总功率将达到5800万千万以上，在建机组功率将达到2500万千瓦。
天然铀(包括铀转化能力，下同)需量按：初装量-350tU/百万千瓦，机组换料-175tU/年.百万千瓦。
分离功需量按: 初装量-200tSWU/百万千瓦,机组换料-125tSWU/年.百万千瓦。
压水堆元件需量: 初装量-75tU/百万千瓦，机组换料-25tU/年.百万千瓦。
实际上，天然铀需要比入堆时间应提前3年准备，浓缩铀(分离功需要比入堆时间应提前2年准备)和元件加工需比入堆时间提前1年准备。按此预测核燃料需求如下：表2：考虑提前准备量的情况下，我国核电对于核燃料及加工能力的需求预测如下表
元件需量未包括重水堆元件和高温气冷堆元件的需量，但包括引进俄罗斯的两台机组的VVER元件量和秦山一期燃料元件。(下同)
表中的2012——2015的数据是根据2012年前在建机组的开工建设时间，按核电机组60个月的建设周期投入运行,计算初装料和以后的运行换料的需求。
由于已商定部分核电机组的首炉装料和换料由国外公司供应，因此需国内供应的核燃料数量还会低于表2中需求总量。
表3是考虑到商定的外国供料(4个AP-1000、2个EPR机组首炉和2个EPR机组的运行换料)时，对核燃料需求的预测。但未考虑今后新上机组的国外供应核燃料的情况。
表3：考虑部分国外燃料供应和提前准备的情况下需安排国内核燃料供应表
据了解，在建核电机组都存在不同程度的工期延长，一般在3-6个月左右，因此实际的核燃料需量还会略低于表3中的数量。
由于核电厂都在进行延长换料周期的技术创新，所需燃料组件的丰度将提高，燃耗也将提高，每年所需组件的重量将减少，但对于天然铀和分离功的需求将有所波动。
由于以往国内核电机组每年的开工数量起伏很大，如2010年开工10台机组，2011年至2012年10月一台也没有开工，所以今后几年核燃料的需求量会出现了马鞍型的起伏，这给核燃料供应和生产工作造成较大的困难。
2、关于天然铀供需形势分析和保障我国天然铀供应的建议
2.1铀资源储量和天然铀的生产能力可以随需求的增长而增长
天然铀已在全世界范围内高度市场化，供需的平衡主要通过市场进行调节。自2004年之后，全世界新建核电机组较多，天然铀需求增加，长期平稳偏低的铀价开始上升，各铀资源国和大的铀业公司加大投入，地质储量、天然铀产量随之逐年提高，天然铀的产量从2007年的4.1万吨(铀),迅速提高到2010年的5.36万吨(铀),三年平均增速为6.6%,说明,只要有市场需求,现阶段天然铀的储量和产量还会相应增长。
2.2天然铀现货价和期货价的波动规律
现货价格对市场供需关系的反应最灵敏，如日本核事故后，一周内现货价就下降了27%，世界十大铀业上市公司的市值一个月内就下降了24.5%。
在天然铀需求预期大于供应预期时，天然铀价格上升，现货价高于中长期合同价。如在2007年6月现货价曾达138美元/lb U3O8，美国当年购买的现货均价为88.25美元/lb U3O8，期货均价为32.78美元/lb U3O8;在日本核事故之后，天然铀的需求预期下降，天然铀现货价迅速下降，期货价变化滞后，形成现货价低于期货价的状况。如日本核事故前，天然铀现货价和期货价均在70美元/lb U3O8以上，之后天然铀现价多在50美元/lb U3O8上下波动，而期货价全年仍在60美元/lb U3O8以上，美国2011年购买的天然铀其均价甚至还高于2010年的全年均价。2.3近期天然铀市场将是稳定的
从2011年8月至今一年多来，天然铀现货价和期货价均比较稳定，而且保持了现货价(52美元/磅U3O8)低于期货价(61美元/磅U3O8)的态势，由此说明天然铀供应充分，近期(3～5年)没有大幅涨价的理由;而期货价格能够在较高的价位保持一年以上，说明近期(3～5年)需求稳定，天然铀价格也不会有大的跌落。
天然铀不会大幅涨价的理由是：近几年增加投入形成的天然铀生产能力需要释放;日本关停的核电机组短期内难以启动;不少国家发展核电更加谨慎，核电造价上升使核电的竞争力下降，页岩气等资源的规模化开发，上述因素都使核电有减缓增速的趋势。
天然铀价格不会有大的跌落的理由是：60多个在建核电机组将陆续投产，除日本外，其他国家的核电机组都在正常运行，天然铀的需求是刚性的;新兴国家发展核电的方针没有改变，中国、印度、俄罗斯、越南、伊朗等都将坚持发展核电的既定方针;美国、英国、韩国等核电发达国家都已有新的核电机组开工或即将开工建设;十多年来天然铀的产量与核电需求量有约15%的差额，由二次铀资源作为补充，二次铀资源中最主要的是美、俄高浓铀稀释，而该计划即将在2013年结束，堆后铀、MOX燃料的使用数量近期难于大量增加。
2.4远期(30年)核电作为非常规能源尚不能放弃，轻水堆核电机组也不会退出舞台
在非常规能源中，水电的发展潜力有限，风能、太阳能、生物能也有很大的局限性，都难于承担减排温室气体的全部责任，核电作为非常规能源，对于改善环境不可或缺;人类对快堆和钍堆的实验研究虽然已经很长时间，但距大规模商业化应用尚需时日，轻水堆核电机组短期内也不会退出主流能源的舞台，因此其对天然铀和铀转化、加工能力的需求在30年内将是刚性的。
2.5、国内铀资源缺口明显，必须加强国内外铀资源的开发，保障我国核电的可持续发展：
由表3知道，我国2012年天然铀的需求就达到近8000吨，虽然国内天然铀产量逐年提高，但已无法满足我国核电发展的需要，有关人士预测，如果我国核电按表1的规模和速度发展，即使按近几年我国天然铀产量的增速，我国国产天然铀最多仅可能满足国内需求的三分之一，因此必须到海外开发和通过国际市场获得铀资源。由于日本核事故的发生，各国对发展核电更加谨慎，对核安全和环保提出了更高的要求，全世界核电发展的速度趋缓，天然铀供应紧张的局面有所缓和，天然铀现货价格由日本核事故前的每磅(U3O8)73美元下降到今年初的约50美元，这一形势有利于我国近几年在国外获取铀资源。
3、关于国内核燃料加工能力发展规模和发展策略的建议
3.1国内铀转化能力需适度增加生产能力以满足核电需求：我国近年对铀转化生产线进行了技术改造，272和404两厂的铀转化能力已已有很大提高，基本满足了我国核电发展的需要。最近我国铀转化技术正在升级，单线生产能力将翻番，根据我国能源发展‘十二五’规划的要求，增加生产能力以满足核电发展的需求是没有问题的。
3.2、关于国内铀浓缩能力建设
我国已经实现了浓缩技术由扩散向离心法的过渡，其技术已基本达到国际先进水平，经济上也具有一定的竞争力，为我国核电发展打下了很好的基础。从2010年开始，每年都有可观的浓缩能力建成投产，有力地保障了核电批量建设对核燃料急遽增长的需求。我国已形成了离心机研发制造、离心机工程设计、建造和运行的完整的铀浓缩研发和产业体系，具有自主知识产权的新一代离心机已实现工业化应用。
我国浓缩厂的生产能力，满足了我国核电近几年的高速发展。我国铀浓缩建设能力已达每年1000吨分离功，完全可以满足我国核电今后发展的需要。由于浓缩厂的主设备不可以间歇运行，由于核电厂对燃料要求的差异性，浓缩厂必须按需求进行生产，所以应当按长期合同建设生产能力，因此特别需要核电发展的平稳和可预见性。如果浓缩能力过剩量大，由于浓缩厂不同于一般的加工厂，数量巨大的专用设备不允许随时停启，由此将造成巨大的资源浪费和经济损失。因此，一是希望国家把核电发展规划和铀浓缩能力建设规划同时配套制定，并落实好，避免各种因素的干扰;二是希望在新建浓缩项目时，提高审批的效率，避免因各种证照的审批，延误项目建设的工期。3.3、关于核燃料组件加工能力建设
我国核电有多种机组，其燃料组件结构不同，由不同的生产线安排加工，如重水堆元件、田湾VVER-1000元件、AP-1000元件、EPR元件和AFA-3G元件等。其中重水堆元件、田湾VVER-1000元件、AP-1000元件都已建成或正在建设独立的生产线。台山核电EPR元件由法国提供。现在国内大量使用的AFA-3G元件由中核集团的南北两个元件厂生产。到2017年我国使用AFA-3G组件的机组容量及对组件的需求量如表4。
表4：2017年前我国使用AFA-3G组件的二代核电机组容量及组件需求测算表
由于2013新开工的机组型号尚不明确，故未对2018年后的AFA-3G组件需求量进行测算，但至少不低于每年788吨(铀)。
我国宜宾元件厂和包头元件厂已建成AFA-3G元件生产能力600 tU/a，又正在宜宾厂建设400tU/a的元件生产线，计划2013年投产。综合上述因素，应当说AFA-3G元件的供应在5年之内是没有问题的。
如果我国核电按表1的规模和速度发展，2020年前，我国压水堆组件的生产供应能力应当在每年2000吨，规划建设新的元件厂势在必行。今后，组件生产能力的建设应当在国家核电发展规划的框架下，着眼于自主品牌的三代核电燃料组件的研发和生产。
4、结论：
4.1要实现我国能源发展‘十二五’规划，从2013年开始，应每年开工建设500万千瓦核电机组，到2015年运行核电机组达4100万千瓦，在建机组达1800万千瓦。到2020年我国核电运行机组的规模将达5800万千瓦左右，在建机组达2500万千瓦。
4.2按以上核电发展规划，天然铀的缺口较大，因此国家应继续加大对铀资源勘查和开发支持的力度，国内各单位要突破原有的铀资源开发的体制机制，走联合开发的道路，实现国内天然铀生产的持续增长。但由于我国铀资源禀赋所限，国内天然铀的生产供应量大约仅能满足需求量的三分之一左右，其余大部分需求须通过海外开发和国际贸易解决。
4.3由于日本核事故以及在建核电机组的综合影响，近期(3-5年)天然铀市场不会有大的涨落，对我国发展核电较为有利。
4.4我国应制定具体的核电发展规划和与其配套的核燃料加工产业发展规划，并力争按规划落实。要避免各种因素的干扰，避免再次发生有的年份开工十个机组，有的年份没有一个机组开工的尴尬局面。核电产业的大起大落，对经济社会的消极影响是巨大的，对核燃料加工产业的消极影响也是巨大的。
4.5我国的核燃料加工能力应根据核电规划，相应增加生产能力，到2020年，铀转化能力应达到每年13000吨(铀)以上，浓缩能力应达到每年8500吨分离功以上，压水堆组件生产能力应达到每年1800吨(铀)以上。新的加工能力建设，中核集团应吸收其他核电集团的参加，打造更具竞争力的核燃料加工产业。
4.6 近期我国核电和核燃料出口的形势并不明朗，核燃料的产业规模应以适应国内需求为主，不宜盲目建设过剩的生产能力。
