核燃料可在核反应堆中通过核裂变或核聚变产生实用核能的材料。2020年全球核电发电量平均占比约16%,中国核电发电量占比约3.6%,以下是核电燃料行业技术特点分析。
铀资源的开采、加工、供应是发展核燃料的前提。核电燃料行业分析指出,核燃料是指含有易裂变核素,能够在反应堆内实现自持链式核裂变反应的物质。目前核电站使用的核燃料主要是铀235,纯度需达到3%(天然铀中含量仅为0.71%)。
哈萨克斯坦、加拿大、澳大利亚是铀资源的主要存量和生产量大国。从铀资源的存量来看,2020年世界铀资源存量为59.89万吨,排名前三的是澳大利亚、哈萨克斯坦、加拿大,占比分别达到29.7%、13.9%、7.9%。核电燃料行业技术特点指出,中国铀资源存量为29.04万吨,占比5.0%,排名第7。
100万千瓦级煤电厂年消耗燃料约200-300万吨煤,需要每天100节火车皮运输;100万千瓦级核电厂年消耗燃料约20-30吨核燃料,每年仅需一辆重型卡车运输即可满足需求,发电成本低于煤电。
核燃料成本包括购买天然铀、铀转化及浓缩、燃料组件加工等工序的支出,天然铀成本一般占核燃料成本的50%左右。以中广核为例,核燃料采购成本中天然铀占比约为49%,浓缩及转化占比约占33%,组件加工约占17%。
1、与包壳材料相容,与冷却剂无强烈的化学作用;
2、具有较高的熔点和热导率;
3、制造容易,再处理简单。核电燃料行业技术特点指出,根据不同的堆型,可以选用不同类型的核燃料:金属(包括合金)燃料,陶瓷燃料,弥散体燃料和流体(液态)燃料等。
目前,我国核电商运机组21台,装机容量1909.2万千瓦,在建4台,容量448.2万千瓦,在建/商运的比例达23.9%。中广核电力商运机组23台,装机容量2538.9万千瓦,在建5台,容量611万千瓦,在建/商运的比例达25%。
就审批的机组计算,到2025年在建机组仅约600万,与规划中要求的3000万千瓦差距较大,若要完成规划只要求,则2020-2025年,每年需新审批6-8台核电机组。与此同时,三大核电集团也积极开展核电项目前期工作,储备了一批适合发展核电项目的厂址, 其中,部分项目已获准开展前期工作,以上便是核电燃料行业技术特点分析所有内容了。