Proyección Del Consumo De Energía
Eléctrica De La Minería Del Cobre En
Chile Al 2025
Jorge Cantallopts Araya Director de Estudios y Políticas Públicas (TyP)
1. Desafío energético de la industria minera.
2. Consumo histórico de energía en la minería del cobre.
3. Políticas públicas:
a) Eficiencia Energética y
b) Gases de Efecto Invernadero en Minería.
4. Proyección del consumo eléctrico en minería del cobre.
5. Conclusiones.
2
CONTENIDOS
3
Principales Desafíos de la Minería Chilena Geología Innovación Capital Humano Comunidades Agua Energía 4
Principales desafíos de la minería chilena
Estrechez y desequilibrio de la matriz energética.
Altos costos de la energía.
Aumento del consumo unitario de energía en la
producción de cobre debido a variables estructurales del sector.
Proyección de aumento de la demanda de energía por
nuevos proyectos mineros y la incorporación de agua de mar en el proceso productivo.
Restricción ambiental en la emisión de Gases Efecto
Invernadero (GEI) directos como indirectos.
5
Desafíos de la minería en materia energética y
ambiental
La minería es una actividad energo-intensiva y de gran
tamaño relativo en nuestro país.
Antecedentes operacionales de las compañías ha permitido
construir y mantener una base de datos respecto de consumos energéticos sectoriales, con lo cual se elabora información de interés para la industria y a la autoridad:
a) Consumo energético histórico
b) Coeficientes unitarios de consumo c) Emisiones directas de GEI
d) Indicadores para medir eficiencia energética e) Proyección del consumo eléctrico
6
Razones para el monitoreo del consumo
7
2. C
ONSUMO
HISTÓRICO
DE
ENERGÍA
Fuente: COCHILCO, 2014. 0 1.000 2.000 3.000 4.000 5.000 6.000 0 20 40 60 80 100 120 140 160 Cu fi n o ( Miles d e tonelad as m étric as ) En er gía (T er ajoules)
Combustibles Energía Eléctrica Energía Total Producción Cu fino
Existe un desacoplamiento (negativo) entre los niveles de
producción de cobre fino y el consumo energético debido , principalmente, a variables
estructurales del sector.
8
Evolución de la producción de cobre y consumo
energético 2001 - 2013
9 Envejecimiento de yacimientos -Disminución de leyes - Mayor dureza del mineral - Mayores distancias de acarreo Aumento en el transporte y procesamiento de Mineral Mayores consumos de Agua y Energía Minería del Cobre
Características estructurales del aumento de
consumo de energía en la minería del cobre
0 10 20 30 40 50 60 70 80 En er gí a (T er ajo u le)
Mina Concentradora LXSXEW Fundición Refinería Servicios
0 10 20 30 40 50 60 70 80 En er gía (T er ajo u le)
Mina Concentradora LXSXEW Fundición Refinería Servicios
Concentradora LXSXEW
COMBUSTIBLE 2001 - 2013 ENERGÍA ELÉCTRICA 2001 - 2013
Fuente: COCHILCO, 2014.
Mina
Los combustibles son utilizados principalmente en la extracción minera.
La electricidad es utilizada de manera intensiva, principalmente, en los procesos de mineral: LX SX EW y Concentradora.
10
Consumos de electricidad y combustibles en los
procesos mineros en 2001 - 2013
0 2.000 4.000 6.000 8.000 10.000 12.000
Mina Rajo Mina Subterránea Concentradora Fundición Refinería Servicios LXSXEW Mina Rajo 0 2.000 4.000 6.000 8.000 10.000 12.000 LXSXEW Concentradora Fundición Refinería Mina subterránea Servicios Mina rajo
LXSXEW
Concentradora
Consumo de ELECTRICIDAD por Tonelada de Cobre Fino Consumo de COMBUSTIBLES por
Tonelada de Cobre Fino
11
Coeficientes unitarios de consumo de energía en
minería del cobre
(MJoule/Ton Cu fino)12
3. P
OLÍTICAS
P
ÚBLICAS
:
A
) E
FICIENCIA
E
NERGÉTICA
Y
B
) E
MISIONES
G
ASES
DE
E
FECTO
I
NVERNADERO
(GEI)
La eficiencia energética es uno de los pilares de la política nacional de energía y crecientemente debe estar incorporada en las actividades productivas y sociales del país.
Minería ha implementado medidas de eficiencia energética,principalmente en el diseño de sus nuevos sistemas productivos.
Sin embargo por el deterioro estructural de la calidad de losrecursos mineros en explotación, los consumos unitarios crecen y no se aprecia los esfuerzos de eficiencia energética implícitos.
13
Eficiencia energética en el país y la minería
0 2.000 4.000 6.000 8.000 10.000 12.000 (MJ/TM F Cu) Mina Rajo 14
Los indicadores de intensidad de uso de energía permiten determinar el consumo unitario de energía en los procesos de producción de cobre. Sin embargo, no son un buen instrumento para medir la Eficiencia (o ineficiencia) Energética alcanzada en el sector.
Motivación para la construcción de indicadores
de eficiencia energética
0 2.000 4.000 6.000 8.000 10.000 12.000 (MJ/TM F Cu) LXSXEW Concentradora +67,5% 21,8%Consumo de ELECTRICIDAD por Tonelada de Cobre Fino Consumo de COMBUSTIBLES por
Tonelada de Cobre Fino
+60%
15 1. Medir la Eficiencia
Energética alcanzada en el sector
Proposición de nuevos indicadores de intensidad de uso de energía corregidos por variables estructurales en la minería del cobre para medir la eficiencia energética.
2. Generar una línea de trabajo
permanente
Los indicadores corregidos constituirán una línea de trabajo permanente y complementaria a los indicadores de consumo de energía unitarios desarrollados
actualmente por COCHILCO.
Objetivo de la construcción de indicadores de
eficiencia energética
16
Variación de indicadores actuales y corregidos por proceso en el periodo 2007/2013
Los indicadores propuestos son insesgados al corregir, o no considerar, variables exógenas
involucrados en los procesos.
Nuevos indicadores para medir la eficiencia
energética del sector
Proceso Coeficiente de consumo unitario (actual)
Variación indicador actual 2007 - 2013
Indicador de Eficiencia (corregido)
Variación indicador corregido 2007 - 2013 Mina Rajo 𝐸𝑛𝑒𝑟𝑔í𝑎 𝑐𝑜𝑚𝑏𝑢𝑠𝑡𝑖𝑏𝑙𝑒𝑠 𝑇𝑜𝑛 𝑚𝑖𝑛𝑒𝑟𝑎𝑙 𝑒𝑥𝑡𝑟𝑎í𝑑𝑜 𝐸𝑛𝑒𝑟𝑔í𝑎 𝑒𝑙é𝑐𝑡𝑟𝑖𝑐𝑎 𝑇𝑜𝑛 𝑚𝑖𝑛𝑒𝑟𝑎𝑙 𝑒𝑥𝑡𝑟𝑎í𝑑𝑜 +17,3% -12,5% • Transporte 𝐸𝑛𝑒𝑟𝑔í𝑎 𝑐𝑜𝑚𝑏𝑢𝑠𝑡𝑖𝑏𝑙𝑒𝑠 𝑇𝑜𝑛 𝑚𝑎𝑡𝑒𝑟𝑖𝑎𝑙 𝑚𝑜𝑣𝑖𝑑𝑜 𝑥 𝐾𝑚 𝑒𝑞. • Chancado primario 𝐸𝑛𝑒𝑟𝑔í𝑎 𝑒𝑙é𝑐𝑡𝑟𝑖𝑐𝑎 𝑒𝑛 𝐶𝑎𝑛𝑐𝑎𝑑𝑜 𝑇𝑜𝑛. 𝑚𝑖𝑛𝑒𝑟𝑎𝑙 𝑐𝑎𝑛𝑐𝑎𝑑𝑜 +3,7%. -25,6% Mina Subterránea 𝐸𝑛𝑒𝑟𝑔í𝑎 𝑒𝑙é𝑐𝑡𝑟𝑖𝑐𝑎𝑠 𝑇𝑜𝑛. 𝑀𝑖𝑛𝑒𝑟𝑎𝑙 𝑒𝑥𝑡𝑟𝑎í𝑑𝑜 +39,5% 𝐸𝑛𝑒𝑟𝑔í𝑎 𝑒𝑙é𝑐𝑡𝑟𝑖𝑐𝑎 𝑇𝑜𝑛. 𝑀𝑖𝑛𝑒𝑟𝑎𝑙 𝑒𝑥𝑡𝑟𝑎í𝑑𝑜
(No se considera el consumo de energía debido a ventilación de túneles) +27,7% Concentradora 𝐸𝑛𝑒𝑟𝑔í𝑎𝑒𝑙é𝑐𝑡𝑟𝑖𝑐𝑎 𝑇𝑜𝑛 𝑚𝑖𝑛𝑒𝑟𝑎𝑙 𝑡𝑟𝑎𝑡𝑎𝑑𝑎 +3,7% 𝐸𝑛𝑒𝑟𝑔í𝑎 𝑒𝑙é𝑐𝑡𝑟𝑖𝑐𝑎 𝑇𝑜𝑛 𝑚𝑖𝑛𝑒𝑟𝑎𝑙 𝑡𝑟𝑎𝑡𝑎𝑑𝑜
(No considera consumo de plantas de molibdeno) +5,4% LXSXEW 𝐸𝑛𝑒𝑟𝑔í𝑎 𝑒𝑙é𝑐𝑡𝑟𝑖𝑐𝑎 𝑇𝑜𝑛 𝐶𝑢 𝑓𝑖𝑛𝑜 𝑒𝑛 𝑐á𝑡𝑜𝑑𝑜𝑠 𝐸𝑂 -2,5% • SxEw 𝐸𝑛𝑒𝑟. 𝑒𝑙é𝑐𝑡𝑟𝑖𝑐𝑎 𝑆𝑥𝐸𝑤 𝑇𝑜𝑛 𝐶𝑢 𝑓𝑖𝑛𝑜 𝑒𝑛 𝑐á𝑡𝑜𝑑𝑜𝑠 𝐸𝑂 -6,5%
0,96 0,99 13,2 15,5 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 K w h /T M mi n er al e xtraíd o K w h /M ateri al M o vi d o -K m eq
Transporte Mina Rajo (Indicador Corregido) Mina Rajo (Indicador Actual)
103,7 100 117,3 75 80 85 90 95 100 105 110 115 120 125 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 Transporte Mina Rajo (Indicador Corregido) Mina Rajo (Indicador Actual)
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Indicadores de consumo de
COMBUSTIBLES en proceso de Mina Rajo
Variación anual de indicadores de consumo de COMBUSTIBLES en proceso de Mina Rajo
(año base 2007=100)
Fuente: COCHILCO, 2014
Comportamiento del nuevo indicador de
transporte mina rajo
18 20,4 21,2 20,3 21,4 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 K w h /M in er al tr ata d o
Concentradora (Actual) Concentradora (Corregido)
105,4 100,0 103,7 80 85 90 95 100 105 110 115 120 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 Concentradora (Corregido) Concentradora (Actual)
Indicadores de consumo de ELECTRICIDAD en procesos de Planta Concentradora
Variación anual Indicadores de consumo de ELECTRICIDAD en procesos de Planta Concentradora
(año base 2007=100)
Comportamiento del nuevo indicador en
Concentradora
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3. P
OLÍTICAS
P
ÚBLICAS
:
A
) E
FICIENCIA
ENERGÉTICA
Y
B
) E
MISIONES
G
ASES
DE
E
FECTO
I
NVERNADERO
(GEI)
20
Gases de Efecto Invernadero en la minería del
cobre
La emisión de GEI por su efecto en el Cambio Climático es unapreocupación internacional y obligará a los Gobiernos a reducir la tasa de crecimiento de sus emisiones.
Ello implica asumir políticas que induzcan a los sectoreseconómicos a tomar medidas de mitigación.
Las emisiones directas de la minería son las generadas en elconsumo de combustibles en las operaciones (Transporte, calefacción, hornos , etc.).
Las emisiones indirectas son las emitidas en la generacióntérmica de electricidad por terceros que abastecen a las operaciones mineras.
COCHILCO calcula las emisiones directas y el Ministerio deConsumo de combustibles por tipo en la minería del cobre
(TJ)
Fuente: COCHILCO, 2014
Consumo de Diesel por proceso en la minería del cobre
(TJ) 21 0 10.000 20.000 30.000 40.000 50.000 60.000 70.000 Ter aJ o u le 2011 2012 2013 0 10.000 20.000 30.000 40.000 50.000 60.000 Ter aJ o u le 2011 2012 2013
Evolución en el consumo de combustibles en la
minería en 2011 - 2013
22 4.739 5.776 0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 0 1.000 2.000 3.000 4.000 5.000 6.000 M ile s d e T M F d e C o b re M ill o n es d e T M C O2 eq
Emisiones CO2 eq. Producción Cu fino
Fuente: COCHILCO, 2014
Se registra un incremento de las emisiones directas mayor que la producción
de cobre , como consecuencia de las razones estructurales señaladas para el consumo de combustible
Emisión total de GEI directas en la producción
de cobre
23 0 1 2 3 4 5 6 Mill one s de TM C O2 eq
Emisiones de GEI directos por proceso
Servicios LXSXEW Refinería Fundición
Concentradora Mina Subterranea Mina Rajo 0,61 0,63 0,61 0,56 0,58 0,61 0,69 0,77 0,82 0,80 0,84 0,88 0,89 Ton C O2 eq /TM F
Coeficiente unitario de emisiones de GEI directos por tonelada de cobre fino
Fuente: COCHILCO, 2014
Emisión de GEI directos por procesos y
coeficientes unitarios
24
4. P
ROYECCIÓN
DEL
CONSUMO
ELÉCTRICO
EN
MINERÍA
0 1.000 2.000 3.000 4.000 5.000 6.000 7.000 8.000 9.000 Miles TMF Cu
Proyección de capacidad de producción máxima de cobre mina, según su condición
POTENCIAL POSIBLE PROBABLE BASE - En Ejecución BASE Operación 25
Los proyectos mineros tienen distintos grados de avance y certeza en
su materialización
Demanda eléctrica condicionada por el
crecimiento de la minería del cobre
26
Criterio metodológico de la proyección:
Simulación Montecarlo
Una proyección del consumo eléctrico anual por parte de la
minería del cobre en el largo plazo está naturalmente sujeta a incertidumbres.
Se aplica un modelo probabilístico basado en una simulación de
Montecarlo considerando tres escenarios de consumo eléctrico:
Máximo, Más Probable y Mínimo.
Los Escenarios de consumo eléctrico Máximo, Más Probable y
Mínimo se efectúan sobre la base de información histórica según el estado y condición de los proyectos en su forma actual.
La proyección del consumo eléctrico se calcula utilizando los
27 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 TW h Consumo máximo Consumo esperado Mínimo esperado (Proyectos Base)
Proyección de consumo eléctrico esperado en la
minería del cobre al año 2025
(Tera Watts-hora)
28 0 5 10 15 20 25 TW h
Consumo esperado de electricidad por procesos 2014 - 2025, SING
Concentradora Desalinización e impulsión
Fundición LXSXEW
Mina Rajo Mina Subterránea
Refinería Servicios 0 5 10 15 20 25 TWh
Consumo esperado de electricidad por procesos 2014 - 2025, SIC
Concentradora Desalinización e impulsión
Fundición LXSXEW
Mina Rajo Mina Subterránea
Refinería Servicios
Proyección de consumo eléctrico esperado
según procesos en los sistemas SING y SIC
(Tera Watts-hora)
29 0 5 10 15 20 25 TW h
Consumo esperado de electricidad por Condición de proyectos, en SING
BASE PROBABLE POSIBLE POTENCIAL
0 5 10 15 20 25 TW h
Consumo esperado de electricidad por Condición de proyectos, en SIC
BASE PROBABLE POSIBLE POTENCIAL
Proyección de consumo eléctrico esperado en la
minería del cobre según condición al 2025
(Tera Watts-hora)
30
31
El monitoreo del consumo eléctrico en la minería es una línea de trabajoestratégica de COCHILCO y se afianza en la información recibida desde las compañías mineras (sobre el 95% de la producción de cobre)
Con ella se genera información relevante para las políticas públicas deenergía, eficiencia energética y cambio climático.
Hay una directa vinculación entre las perspectivas de materialización delos proyectos mineros con la reacción del mercado eléctrico para hacer las inversiones oportunas en capacidad de generación y en transmisión eléctrica.
Según la proyección de consumo esperado al 2025, en el SING sedemandará aproximadamente 10 mil GWh adicionales, lo que implica la instalación de capacidad adicional de generación de a lo menos 1500 MW.
Por su parte en el SIC, se espera un incremento de consumo eléctrico dede aproximadamente 8 mil GWh, lo que significará una mayor capacidad de generación de 1200 MW en este sistema.
Muchas Gracias
Jorge Cantallopts Araya Director de Estudios y Políticas Públicas (TyP)