http://www.ine.cl/canales/sala_prensa/archivo_documentos/enfoques/2008/septiembre/energia_pag.pdf

S E P T I E M B R E
D E
2 0 0 8
E N F O Q U E
E S T A D Í S T I C O
distribución
y consumo
energético en chile
su m a r io
Pág. 2
El SIC Abastece el
92,3% de la Población
Pág. 3
Distribución por
Sistema
Pág. 4
Principales Energías
Utilizadas en el Mundo
Pág. 6
Mapa del Consumo
Eléctrico
Pág. 7
Impacto en la Minería
del Cobre
Pág. 8
¿Cómo es el Sistema
Eléctrico en Chile?
www. i n e.cl
En los últimos cinco años el consumo per
cápita de energía eléctrica ha crecido 51%.
En Antofagasta el principal consumidor de
energía eléctrica es la minería del cobre,
representando el 85,5%.
El Sistema Interconectado Central abastece al 92,3% de la población
El Consumo de Energía ha tenido un constante
crecimiento durante la última década, partiendo de un
nivel de 31.728 Gwh en el año 1997, con un crecimiento
de 82,94% el 2007.
El SING y el SIC son los sistemas que entregan casi
la totalidad de la energía generada. La población cubierta
por el SING es tan sólo el 6,2% y la mayor parte de
la energía la consumen clientes residenciales, los que
representan el 90% de los clientes. El SIC abarca el 92,3%
de la población y el 40% son clientes libres.
En Chile existen cuatro sistemas eléctricos
interconectados independientes. El Sistema Interconectado
del Norte Grande (SING), que cubre el territorio
comprendido entre las ciudades de Arica y Antofagasta;
el Sistema Interconectado Central (SIC), que se extiende
entre las localidades de Taltal y Chiloé; el Sistema de Aysén
que distribuye a esa región y el Sistema de Magallanes,
que abastece a esta región austral.
Generación Bruta GWh
Sistema
2003
2004
2005
2006
2007
SING
9.989
11.379
11.425
11.525
13.068
SIC
32.604
34.742
36.472
39.409
40.696
96
107
116
129
133
185
196
207
222
237
2.365
2.447
3.355
3.111
3.088
45.239
48.871
51.575
54.396
57.222
AYSEN
MAGALLANES
AUTOPRODUCTORES
TOTAL
Capacidad Instalada MW, año 2007
Matriz Energética Nacional
2
Capacidad instalada y Generación
A fines de 2007 la capacidad instalada para la generación de energía eléctrica fue de 12.848 MW. Esta incluye
sólo las centrales de servicio público, es decir, no incluye
autoproductores.
7%
2%
HIDRÁULICA
GAS NATURAL
CARBÓN
16%
38%
Durante el 2007 se generaron 57.222 GWh de electricidad y el 40% de ella corresponde a energía hidráulica. Esta se basa en utilizar la caída del agua desde cierta
altura, lo que se transforma en cinética. El agua pasa por
las turbinas a gran velocidad, provocando un movimiento de rotación que finalmente se transforma en energía
eléctrica.
DIÉSEL FUEL OIL
OTROS
37%
FUENTE: CNE
Consumo GWh, año 2007
1%
HIDRÁULICA
22%
GAS NATURAL
40%
CARBÓN
DIÉSEL FUEL OIL
OTROS
26%
11%
FUENTE: CNE
ENFOQUE ESTADÍSTICO - Energía - Boletín Informativo del Instituto Nacional de Estadísticas
Distribución por sistema
Distribución por sistema
La composición de la capacidad instalada
y de la generación es muy diferente entre los
dos sistemas más importantes del país. En el
SING, la energía hidráulica es marginal, siendo
las centrales térmicas quienes generan casi la
totalidad de la electricidad. En el SIC la producción hidráulica es de una gran importancia,
representando más del 50% de la generación.
Potencia (MW)
Generación (GWh)
Energía
SING
SIC
SING
SIC
Total
3.602
9.118
13.395
43.701
Térmica
99.6%
46.3%
99.6%
45.6%
Hidráulica
0.4%
53.5%
0.4%
54.4%
Generación: Se constituye por las centrales generadoras de electricidad, posee un mercado
competitivo y los precios tienden a reflejar el costo marginal de producción.
Determinación del tipo de producción
energética para el suministro
Potencia: Capacidad de transferencia de energía en determinado periodo de tiempo.
El Centro de Distribución de Carga (CDEC), en función
de la demanda requerida, indica cuales generadoras deben
producir, dando prioridad a las de menor costo hasta abastecer la demanda. El precio marginal de la operación corresponde al mayor de los costos marginales de las generadoras
que fueron ordenadas para que despachen.
Las generadoras, basadas en la forma en que producen energía, poseen ventajas y desventajas relevantes para
conseguir un sistema óptimo.
Es así como la hidroelectricidad posee un muy bajo
costo de operación, por lo que constantemente es requerida
para despachar electricidad. El problema radica en la inestabilidad del recurso, es decir, depende de la estación del año,
sequías y otros factores. Además, la inversión inicial de este
tipo de plantas es demasiado alta.
Las centrales térmicas basadas en combustibles fósiles, como el petróleo, gas natural licuado y carbón, tienen
la ventaja de tener certeza de la disponibilidad del recurso,
porque puede ser comprado en el mercado, donde existe
una gran cantidad de productores. Sin embargo, el costo de
operar es mayor que el de la hidroelectricidad, debido a que
depende del valor de los combustibles, pero no requieren
una inversión inicial tan alta. El gas natural tiene un costo
operacional menor, pero actualmente es un recurso inestable, porque su obtención nos hace dependiente de países
vecinos que controlan la oferta.
Las energías renovables no convencionales, como la eólica, mareomotriz, geotérmica tienen bajos costos operacionales, pero requieren de una alta inversión inicial. La mayor
dificultad es la incertidumbre de su disponibilidad. Por ejemplo, la energía eólica depende de la velocidad del viento, el
cual es muy variable y es imposible pronosticar con certeza
su disponibilidad en el mediano plazo.
La energía nuclear posee bajos costos operativos y tiene la gran ventaja de que no hay problemas de disponibilidad. La inversión necesaria es muy alta y los plazos de
construcción son largos (4 y 6 años). El mayor problema es
el riesgo de un accidente nuclear, lo que incide en la entrega de derechos.
Costos de generación por tipo de centrales
Inversión unitaria (US $
miles/MW)
Costo de operación
(US $/MWh)
1.000
-
17,0
1.300
-
24,0
630
33,1
46,3
GNL (370 MW)
630
43,9
53,0
Gas natural a diesel, 500 Hrs (370 MW)
Termoeléctricas
Carbón (250 MW)
670
45,3
62,4
1.000
33,1
49,3
Carbón/petcoke (250 MW)
1.250
22,6
42,8
Carbón/petcoke lecho fluidizado (250 MW)
1.600
Central tipo de energías
Hidroeléctricas
Embalse (400MW)
Pasada (400MW)
Termoeléctricas a base de Gas
Gas natural (370 MW)
Diésel (120 MW)
No convencionales
Geotérmica
Eólica
Biomasa
Solar
Mini Hidro
Costo medio total
(US $/MWh)
28,9
54,8
212,0
1.400 - 2.000
192,0
Factor de planta
90%
1.200 - 1.800
<45%
>45
1.300 - 1.700
80 a 85%
>35
4.550
7 a 15%
240 - 300
1.300 - 1.800
50 a 75%
> 30
450
La energía nuclear posee altos costos de inversión, pero su costo de operación es de alrededor de 40 MWh.
ENFOQUE ESTADÍSTICO - Energía - Boletín Informativo del Instituto Nacional de Estadísticas
>30
3
Principales Energías Utilizadas en el Mundo
Comparación Matriz Energética
Chile a diferencia de muchos países, no tiene
centrales nucleares. La base de la matriz de Francia
produce este tipo de energía, con cerca del 80%
de la generación. Japón, España, Canadá y Estados
Unidos también producen electricidad con energía
nuclear, pero en menor medida (entre un 12% y
un 25% del total).
TERMO
HIDRO
NUCLEAR
ERNC
100%
90%
80%
70%
60%
Brasil y Canadá basan su generación en la hidroelectricidad, mientras que Estados Unidos, Australia,
China, España y Japón son altamente dependientes
de centrales térmicas.
50%
40%
30%
20%
En energías renovables no convencionales el porcentaje de generación es bastante menor, salvo en
España, donde alrededor del 9% de producción es
mayoritariamente a través de centrales eólicas.
10%
396
270
237
2372
1025
CH
ILE
ES
544
RA
LIA
PA
ÑA
A
L
FR
AN
CI
BR
AS
I
610
JA
PÓ
N
4062
CH
IN
A
TOTAL (TERAWATTS)
AU
ST
Para tener una referencia, Estados Unidos supera
más de 70 veces la electricidad que produce Chile.
Japón 18 veces, Francia 10 y Australia 4.
CA
NA
DÁ
US
A
0%
56
FUENTE: ENERGY INFORMATION ADMINISTRATION / OFFICIAL ENERGY STATISTICS FROM DE U.S. GOVERMENT / INE - CHILE
Precios
La energía hidráulica, al ser la más económica, es la
base de la oferta energética. Sin embargo, su oferta es cíclica, debido a que depende de las condiciones climáticas.
Estos ciclos se aprecian claramente, porque en los años de
sequía la oferta es baja, teniendo como consecuencia un
aumento en la generación térmica.
Las centrales de ciclo combinado y una fracción de
las térmicas eficientes, tienen como insumo el gas natural
proveniente de Argentina. La disminución en el suministro,
que se intensifica en el último tramo, sumado con una ge-
Esta situación impacta fuertemente en los costos, debido a que producir energía con centrales a base de diésel tiene costos mucho mayores, repercutiendo en el precio
nudo, que es la base de la tarifa a clientes regulados.
En el caso del SING, la energía hidráulica es marginal,
debido a que es menos del 0,5% de la generación total.
Este sistema, que está basado principalmente en centrales
Costo Marginal y Precio Nudo SIC
COSTO MARGINAL (US/MW)
Fuentes de Generación SIC
PRECIO NUDO MEDIO (US/MWH)
TÉRMICA INEFICIENTE
4.000.000
350
TÉRMICA EFICIENTE
CICLO COMBINADO
HIDRÁULICA
MWH
3.500.000
300
3.000.000
250
2.500.000
200
2.000.000
150
1.500.000
100
FUENTE: INE
FUENTE: INE
Costo Marginal: Indica el costo asociado a un incremento de la potencia inyectada en el sistema, necesaria para responder a un incremento de carga
experimentado en dicho periodo.
Precio Nudo Promedio: Los precios de nudo se fijan semestralmente, en los meses de abril y octubre de cada año. Su determinación es efectuada por la
Comisión Nacional de Energía (CNE), quien a través de un Informe Técnico comunica sus resultados al Ministerio de Economía, Fomento y Reconstrucción,
el cual procede a su fijación, mediante un Decreto publicado en el Diario Oficial.
ENFOQUE ESTADÍSTICO - Energía - Boletín Informativo del Instituto Nacional de Estadísticas
JUL-08
ENE-08
JUL-07
ENE-07
JUL-06
ENE-06
JUL-05
ENE-05
JUL-04
ENE-04
JUL-03
ENE-03
JUL-02
JUL-01
ENE-02
JUL-00
ENE-00
JUL-08
JUL-07
ENE-08
JUL-06
ENE-07
JUL-05
ENE-06
JUL-04
ENE-05
JUL-03
ENE-04
ENE-03
JUL-02
JUL-01
0
ENE-02
0
JUL-00
500.000
ENE-01
50
ENE-01
1.000.000
ENE-00
4
neración baja de energía hidráulica, ha hecho que centrales
térmicas ineficientes de alto costo entren en operación.
de gas natural de ciclo combinado, es impactado fuertemente por la baja del suministro desde Argentina. Hasta
comienzos de 2007 se pudo suplir en gran parte por un
aumento en la generación de centrales térmicas de bajo
costo, principalmente carbón, haciendo que el alza en los
costos marginales no fueran tan pronunciados. Sin embargo, a partir de esa fecha, fue necesario comenzar a operar
centrales térmicas de alto costo, teniendo como consecuencia un aumento explosivo en los costos marginales, lo que
repercute en alzas del precio nudo.
Costo Marginal y Precio Nudo SING
Fuentes de Generación SING
TÉRMICA INEFICIENTE
TÉRMICA EFICIENTE
CICLO COMBINADO
HIDRÁULICA
MWH
1.000.000
900.000
COSTO MARGINAL (US/MW)
300
PRECIO NUDO MEDIO (US/MWH)
250
800.000
200
700.000
600.000
150
500.000
400.000
100
300.000
200.000
50
JUL-08
JUL-07
ENE-08
JUL-06
ENE-07
JUL-05
ENE-06
JUL-04
ENE-05
ENE-04
JUL-03
JUL-02
ENE-03
JUL-01
ENE-02
JUL-00
ENE-01
0
ENE-00
JUL-08
JUL-07
ENE-08
JUL-06
ENE-07
JUL-05
ENE-06
JUL-04
ENE-05
JUL-03
ENE-04
JUL-02
ENE-03
JUL-01
ENE-02
JUL-00
ENE-01
0
ENE-00
100.000
FUENTE: INE
FUENTE: INE
Consumo de Energía Aumenta 82,94% en la Última Década
El Consumo de Energía ha tenido un constante
crecimiento durante la última década, partiendo de un
nivel de 31.728 Gwh en el año 1997, con un crecimiento de 82,94% el 2007. El aumento en el consumo
de energía eléctrica es explicado básicamente por dos
sectores, Minería e Industria Manufacturera. La distri-
bución de energía total no ha variado en cuanto a su
destino, siendo el principal cliente la industria minera con una participación del 32 % (no presenta fluctuación hace dos décadas) e Industria Manufacturera
con 28% y 27% para los periodos 1997 y 2007, respectivamente.
Distribución del Consumo Eléctrico (Gwh)
TOTAL
60.000
MINERÍA
INDUSTRIA
GWH
50.000
40.000
30.000
20.000
10.000
0
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
AÑOS
FUENTE: INE
ENFOQUE ESTADÍSTICO - Energía - Boletín Informativo del Instituto Nacional de Estadísticas
5
Participación por Destino de la Distribución de
Energía Eléctrica (Gwh) 2007
Participación por Destino de la Distribución de
Energía Eléctrica (Gwh) 1997
10%
12%
16%
15%
RESIDENCIAL
COMERCIAL
RESIDENCIAL
MINERÍA
COMERCIAL
8%
11%
MINERÍA
30%
AGRÍCOLA
INDUSTRIAL
29%
AGRÍCOLA
OTROS
INDUSTRIAL
OTROS
32%
33%
2%
2%
FUENTE: INE
FUENTE: INE
Desglosando los destinos con mayor participación para la distribución de energía eléctrica se aprecia que los sectores Cobre, Celulosa y Otras industrias tienen un porcentaje significativo, registrando en conjunto 87,24% del total.
Mapa del Consumo Eléctrico
El consumo regional de energía eléctrica respecto
de los principales destinos (Minería e Industria) muestra a la Región Metropolitana con la mayor participación dentro del contexto nacional (29,28%). Gran parte
de su consumo se concentra en los destinos Residencial
y Comercial. A nivel regional, el principal consumo de
energía eléctrica de Atacama es utilizado en el procesamiento de Cobre, con un 85,50% del total. En la Región
del Bío-Bío la industria de Celulosa y Papel es el principal cliente, con 35,40%.
Mapa del Consumo Eléctrico
6
IX REGIÓN DE LA ARAUCANÍA
RESIDENCIAL
21,20%
IND. CELULOSA Y PAPEL
I REGIÓN DE TARAPACÁ
RESIDENCIAL
10,80%
MINERÍA - COBRE
64,80%
TOTAL
2.351
TOTAL
II REGIÓN DE ANTOFAGASTA
RESIDENCIAL
2,70%
MINERÍA - COBRE
85,50%
TOTAL
11.346
42,10%
1.565
X REGIÓN DE LOS LAGOS
RESIDENCIAL
22,40%
IND. CELULOSA Y PAPEL
TOTAL
43,10%
2.089
III REGIÓN DE ATACAMA
RESIDENCIAL
MINERÍA - COBRE
TOTAL
3,80%
45,10%
3.107
IV REGIÓN DE COQUIMBO
V REGIÓN DE VALPARAÍSO
RESIDENCIAL
MINERÍA - COBRE
TOTAL
RESIDENCIAL
MINERÍA - COBRE
TOTAL
REGIÓN METROPOLITANA
22,20%
22,20%
4.370
VI REGIÓN DEL LIBERTADOR
BERNARDO O´HIGGINS
RESIDENCIAL
MINERÍA - COBRE
TOTAL
25,90%
21,60%
16.997
10,40%
34,6%
3.695
VIII REGIÓN DEL BÍO-BÍO
RESIDENCIAL
RESIDENCIAL
MINERÍA - COBRE
TOTAL
15,90%
53,00%
1.964
11,40%
IND. CELULOSA Y PAPEL 35,40%
TOTAL
7.707
XI REGIÓN DE AYSEN
RESIDENCIAL
21,50%
MINERÍA
54,30%
TOTAL
185
XI REGIÓN DE MAGALLANES
RESIDENCIAL
23,40%
MINERÍA
60,80%
TOTAL
440
VII REGIÓN DEL MAULE
RESIDENCIAL
IND. CELULOSA Y PAPEL
TOTAL
18,80%
22,20%
2.227
* Cada región considera el consumo total, residencial y el principal destino del sector económico.
ENFOQUE ESTADÍSTICO - Energía - Boletín Informativo del Instituto Nacional de Estadísticas
Consumo Per Cápita Crece 51% en
cinco años
El consumo per cápita (que mide la
relación entre Consumo Residencial y número de habitantes) desde el año 2002
hasta el 2007 creció en 51% a nivel país.
Al efectuar una desagregación de dicho
total en zonas geográficas, se aprecia que
el consumo per cápita es significativamente superior en la Región Metropolitana en
comparación con las otras regiones. En el
año 2007 esta proporción es 1,6 veces superior a la Zona Sur, que comprende desde la Región del Bío-Bío hasta Magallanes,
cuyo consumo per cápita bordeó los 416
KiloWatts Hora. Por otra parte, la misma
zona destaca por el mayor crecimiento de
las cuatro zonas geográficas, con 29,73%
en relación al periodo 2002-2007. La Zona
Norte registra el segundo mayor crecimiento de 26,21%.
Consumo Residencial Per Cápita (2002-2007)
700
KILOWATTS HORA POR HABITANTES
600
500
400
300
2002
2003
2004
2005
2006
2007
ZONA NORTE
391,94
412,99
429,46
451,37
478,84
494,68
ZONA CENTRO
423,93
442,92
458,61
481,45
493,86
499,82
ZONA SUR
320,86
337,89
353,23
368,10
399,85
416,25
RM
570,06
586,02
606,66
626,00
640,94
659,02
FUENTE: INE
Impacto en la minería del cobre
La participación de la minería del cobre en el consumo de electricidad representó un 30% del consumo total
del país en el año 2007. En el SING es de aproximadamente el 82% de las ventas netas, mientras que en el
SIC es mucho menor la incidencia (15%).
Dentro de los insumos estratégicos de una minera
(combustibles, repuestos, bolas de molinos, entre otros), la
electricidad es muy importante. Durante el 2007 los costos
de electricidad representaron el 42% de los costos entre los
insumos estratégicos y un 22% de los costos directos de
operación de una de las mineras más grandes del país.
7
Según un estudio de Cochilco, dentro de las distintas
áreas operativas que se utilizan para la producción de cobre, los consumos de electricidad difieren bastante.
Así, la operación de una mina subterránea consume
cerca de tres veces la electricidad que consume una operación a rajo abierto.
Dentro de la línea de los minerales sulfurados, la
operación que más consume es la planta concentradora,
con una cifra 12 veces superior a la energía requerida en
la extracción desde el rajo. El área de fundición consume
más de seis veces lo que consume la extracción desde el
rajo y la refinación sólo consume dos veces.
En la línea de los minerales lixiviables, todo el proceso después de la extracción de la mina al cátodo de
cobre consume casi 18 veces la electricidad equivalente a
la extracción desde el rajo.
El consumo de energía eléctrica en una mina, y por
ende, la sensibilidad a las alzas del valor de la electricidad, dependerá del tipo de operación y del producto final o proceso de extracción.
El aumento en el costo unitario hace perder a las
compañías mineras, en forma directa, competitividad con
respecto al mercado mundial.
Con el actual escenario de altos precios del cobre,
resulta preocupante esta alza en los costos. Sin embargo, en un escenario de precios bajos, puede tener como
Producto Comercial
Consumo unitario
(KWh/Tmf)
Concentrado
2278,6
Blister / Ánodos / RAF
3409,3
Cátodo electro refinado
3787,5
Cátodo Sx Ew
3092,0
consecuencias que una empresa esté produciendo a un
costo muy cercano al precio de transacción, lo que puede hacer poco rentable la operación.
ENFOQUE ESTADÍSTICO - Energía - Boletín Informativo del Instituto Nacional de Estadísticas
MAYOR COSTO DIRECTO DE PRODUCCIóN DE CáTODOS POR
CADA INCREMENTO EN 10 US$/MWH EN LA ENERGÍA ELéCTRICA
Producto
Sistema
interconectado
Mayor costo en Cent
US$/Lb
SING
1,61
SIC
1,92
SING
1,35
SIC
1,58
Cátodo ER
Cátodo Sx Ew
Fuente: Cochilco
¿Cómo es el Sistema Eléctrico en Chile?
Las fuentes energéticas son aquellos recursos o medios capaces de producir algún tipo de energía y luego
consumirla. Estas fuentes pueden clasificarse en primarias
o secundarias, renovables o no renovables.
El mercado eléctrico en Chile está compuesto por las
actividades de generación, transmisión y distribución de suministro eléctrico. Estas actividades son desarrolladas por
empresas que son controladas en su totalidad por capitales privados, mientras que el Estado sólo ejerce funciones
de regulación, fiscalización y de planificación indicativa de
inversiones en generación y transmisión.
8
La Generación es un segmento constituido por centrales generadoras de electricidad, insertas en un mercado
competitivo, en donde a mayor demanda, mayor son los
costos marginales de operación y en el cual los precios
tienden a reflejar el costo marginal de producción.
El sistema de transmisión corresponde al conjunto de
líneas, subestaciones y equipos destinados al transporte de
electricidad desde generadores hasta los centros de consumo o distribución. En Chile se considera como transmisión a toda línea o subestación con un voltaje o tensión
superior a 23.000 Volts (V) (las menores se consideran
como distribución). La transmisión es de libre acceso para
los generadores mediante el pago de peajes.
Los sistemas de distribución están constituidos por
las líneas, subestaciones y equipos que permiten prestar el
servicio de distribuir la electricidad hasta los consumidores
finales, localizados en cierta zona geográfica explícitamente limitada. Las empresas de distribución operan bajo un
régimen de concesión de servicio público de distribución,
con obligación de servicio y con tarifas reguladas para el
suministro a clientes regulados.
Trasmisión
Generación
110.000 Volts
220.000 Volts
5.000.000 Volts
Transformador de
distribución
12.000 volts a 380
y 220 volts
Distribución
Industria
de 380 volts
Subestación
de Poder
Central Generadora
Hidroeléctrica
Termoelectrica
Líneas de
Alta Tensión
Subtrasmición
alimentadora
12.000 volts
23.0000 volts
Oficinas, Edificios, Casas y
alumbrado público 220 volts
Mariana Schkolnik Chamudes, Directora del Instituto Nacional de Estadísticas • Edición: Oficina de Comunicaciones.
Avenida Bulnes 418, Santiago, Chile • Teléfono: 366 7564 • e-mail: [email protected] • www.ine.cl
ENFOQUE ESTADÍSTICO - Energía - Boletín Informativo del Instituto Nacional de Estadísticas