Proyección Del Consumo De Energía Eléctrica De La Minería Del

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)
COCHILCO
CONTENIDOS
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
1. DESAFÍO ENERGÉTICO DE LA INDUSTRIA MINERA.
3
Principales desafíos de la minería chilena
Geología
Innovación
Energía
Principales
Desafíos
de la
Minería
Chilena
Capital
Humano
Agua
Comunidades
4
Desafíos de la minería en materia energética y
ambiental

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
Razones para el monitoreo del consumo
eléctrico
 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)
b)
c)
d)
e)
Consumo energético histórico
Coeficientes unitarios de consumo
Emisiones directas de GEI
Indicadores para medir eficiencia energética
Proyección del consumo eléctrico
6
2. CONSUMO HISTÓRICO DE ENERGÍA
EN LA MINERÍA DEL COBRE
7
160
6.000
Energía (Terajoules)
140
5.000
120
4.000
100
80
3.000
60
2.000
40
1.000
20
0
Combustibles
Cu fino (Miles de toneladas métricas)
Evolución de la producción de cobre y consumo
energético 2001 - 2013
Existe un desacoplamiento
(negativo) entre los niveles de
producción de cobre fino y el
consumo energético debido ,
principalmente, a variables
estructurales del sector.
0
Energía Eléctrica
Energía Total
Producción Cu fino
Fuente: COCHILCO, 2014.
8
Características estructurales del aumento de
consumo de energía en la minería del cobre
Minería del Cobre
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
9
Consumos de electricidad y combustibles en los
procesos mineros en 2001 - 2013
ENERGÍA ELÉCTRICA 2001 - 2013
80
80
70
70
60
60
50
50
40
30
20
Mina
10
0
Energía (Terajoule)
Energía (Terajoule)
COMBUSTIBLE 2001 - 2013
LXSXEW
40
30
Concentradora
20
10
0
Mina
Concentradora
LXSXEW
Mina
Concentradora
LXSXEW
Fundición
Refinería
Servicios
Fundición
Refinería
Servicios
Fuente: COCHILCO, 2014.
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
Coeficientes unitarios de consumo de energía en
minería del cobre (MJoule/Ton Cu fino)
Consumo de COMBUSTIBLES por
Tonelada de Cobre Fino
Consumo de ELECTRICIDAD por
Tonelada de Cobre Fino
12.000
12.000
10.000
10.000
LXSXEW
8.000
Mina Rajo
8.000
Concentradora
6.000
6.000
4.000
4.000
2.000
2.000
0
0
Mina Rajo
Concentradora
Refinería
LXSXEW
Fuente: COCHILCO, 2014.
Mina Subterránea
Fundición
Servicios
LXSXEW
Concentradora
Fundición
Refinería
Mina subterránea
Servicios
Mina rajo
11
3. POLÍTICAS PÚBLICAS:
A) EFICIENCIA ENERGÉTICA Y
B) EMISIONES GASES DE EFECTO INVERNADERO (GEI)
12
Eficiencia energética en el país y la minería
 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 los
recursos mineros en explotación, los consumos unitarios
crecen y no se aprecia los esfuerzos de eficiencia energética
implícitos.
13
Motivación para la construcción de indicadores
de eficiencia energética
Consumo de COMBUSTIBLES por
Tonelada de Cobre Fino
Consumo de ELECTRICIDAD por
Tonelada de Cobre Fino
12.000
12.000
10.000
10.000
21,8%
(MJ/TMF Cu)
8.000
6.000
4.000
Mina Rajo
+60%
(MJ/TMF Cu)
LXSXEW
8.000
6.000
+67,5%
Concentradora
4.000
2.000
2.000
0
0
Fuente: COCHILCO, 2014.
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.
14
Objetivo de la construcción de indicadores de
eficiencia energética
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.
15
Nuevos indicadores para medir la eficiencia
energética del sector
Variación de indicadores actuales y corregidos
por proceso en el periodo 2007/2013
Proceso
Coeficiente de consumo
unitario (actual)
Variación
indicador
actual
2007 - 2013
Indicador de Eficiencia (corregido)
•
𝐸𝑛𝑒𝑟𝑔í𝑎 𝑐𝑜𝑚𝑏𝑢𝑠𝑡𝑖𝑏𝑙𝑒𝑠
𝑇𝑜𝑛 𝑚𝑖𝑛𝑒𝑟𝑎𝑙 𝑒𝑥𝑡𝑟𝑎í𝑑𝑜
+17,3%
Mina Rajo
𝐸𝑛𝑒𝑟𝑔í𝑎 𝑒𝑙é𝑐𝑡𝑟𝑖𝑐𝑎
𝑇𝑜𝑛 𝑚𝑖𝑛𝑒𝑟𝑎𝑙 𝑒𝑥𝑡𝑟𝑎í𝑑𝑜
Mina
Subterránea
Concentradora
LXSXEW
𝐸𝑛𝑒𝑟𝑔í𝑎 𝑒𝑙é𝑐𝑡𝑟𝑖𝑐𝑎𝑠
𝑇𝑜𝑛. 𝑀𝑖𝑛𝑒𝑟𝑎𝑙 𝑒𝑥𝑡𝑟𝑎í𝑑𝑜
𝐸𝑛𝑒𝑟𝑔í𝑎𝑒𝑙é𝑐𝑡𝑟𝑖𝑐𝑎
𝑇𝑜𝑛 𝑚𝑖𝑛𝑒𝑟𝑎𝑙 𝑡𝑟𝑎𝑡𝑎𝑑𝑎
𝐸𝑛𝑒𝑟𝑔í𝑎 𝑒𝑙é𝑐𝑡𝑟𝑖𝑐𝑎
𝑇𝑜𝑛 𝐶𝑢 𝑓𝑖𝑛𝑜 𝑒𝑛 𝑐á𝑡𝑜𝑑𝑜𝑠 𝐸𝑂
-12,5%
Transporte
𝐸𝑛𝑒𝑟𝑔í𝑎 𝑐𝑜𝑚𝑏𝑢𝑠𝑡𝑖𝑏𝑙𝑒𝑠
𝑇𝑜𝑛 𝑚𝑎𝑡𝑒𝑟𝑖𝑎𝑙 𝑚𝑜𝑣𝑖𝑑𝑜 𝑥 𝐾𝑚 𝑒𝑞.
•
+3,7%
𝐸𝑛𝑒𝑟𝑔í𝑎 𝑒𝑙é𝑐𝑡𝑟𝑖𝑐𝑎
𝑇𝑜𝑛. 𝑀𝑖𝑛𝑒𝑟𝑎𝑙 𝑒𝑥𝑡𝑟𝑎í𝑑𝑜
(No se considera el consumo de
energía debido a ventilación de
túneles)
𝐸𝑛𝑒𝑟𝑔í𝑎 𝑒𝑙é𝑐𝑡𝑟𝑖𝑐𝑎
𝑇𝑜𝑛 𝑚𝑖𝑛𝑒𝑟𝑎𝑙 𝑡𝑟𝑎𝑡𝑎𝑑𝑜
(No considera consumo de plantas
de molibdeno)
•
-2,5%
+3,7%.
Chancado primario
𝐸𝑛𝑒𝑟𝑔í𝑎 𝑒𝑙é𝑐𝑡𝑟𝑖𝑐𝑎 𝑒𝑛 𝐶𝑕𝑎𝑛𝑐𝑎𝑑𝑜
𝑇𝑜𝑛. 𝑚𝑖𝑛𝑒𝑟𝑎𝑙 𝑐𝑕𝑎𝑛𝑐𝑎𝑑𝑜
+39,5%
Variación
indicador
corregido
2007 - 2013
-25,6%
Los indicadores propuestos son
insesgados al corregir, o no
considerar, variables exógenas
involucrados en los procesos.
+27,7%
+5,4%
SxEw
𝐸𝑛𝑒𝑟. 𝑒𝑙é𝑐𝑡𝑟𝑖𝑐𝑎 𝑆𝑥𝐸𝑤
𝑇𝑜𝑛 𝐶𝑢 𝑓𝑖𝑛𝑜 𝑒𝑛 𝑐á𝑡𝑜𝑑𝑜𝑠 𝐸𝑂
-6,5%
16
Comportamiento del nuevo indicador de
transporte mina rajo
Indicadores de consumo de
COMBUSTIBLES en proceso de Mina Rajo
Variación anual de indicadores de consumo de
COMBUSTIBLES en proceso de Mina Rajo
1,2
1,1
1,0
0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0,0
0,99
0,96
15,5
13,2
2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013
24
22
20
18
16
14
12
10
8
6
4
2
0
125
Kwh/TM mineral extraído
Kwh/Material Movido-Km eq
(año base 2007=100)
117,3
120
115
110
105
103,7
100
100
95
90
85
80
75
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
Transporte Mina Rajo (Indicador Corregido)
Transporte Mina Rajo (Indicador Corregido)
Mina Rajo (Indicador Actual)
Mina Rajo (Indicador Actual)
Fuente: COCHILCO, 2014
17
Comportamiento del nuevo indicador en
Concentradora
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)
25
120
24
115
Kwh/Mineral tratado
23
21,4
22
21
20
110
105
20,4
21,2
20,3
100,0
103,7
100
19
95
18
90
17
105,4
85
16
80
15
2007
2008
2009
Concentradora (Actual)
2010
2011
2012
2013
Concentradora (Corregido)
2007
2008
2009
2010
Concentradora (Corregido)
2011
2012
2013
Concentradora (Actual)
Fuente: COCHILCO, 2014.
18
3. POLÍTICAS PÚBLICAS:
A) EFICIENCIA ENERGÉTICA Y
B) EMISIONES GASES DE EFECTO INVERNADERO (GEI)
19
Gases de Efecto Invernadero en la minería del
cobre
 La emisión de GEI por su efecto en el Cambio Climático es una
preocupación internacional y obligará a los Gobiernos a reducir
la tasa de crecimiento de sus emisiones.
 Ello implica asumir políticas que induzcan a los sectores
económicos a tomar medidas de mitigación.
 Las emisiones directas de la minería son las generadas en el
consumo de combustibles en las operaciones (Transporte,
calefacción, hornos , etc.).
 Las emisiones indirectas son las emitidas en la generación
térmica de electricidad por terceros que abastecen a las
operaciones mineras.
 COCHILCO calcula las emisiones directas y el Ministerio de
Energía las indirectas.
20
Evolución en el consumo de combustibles en la
minería en 2011 - 2013
Consumo de combustibles por tipo en
la minería del cobre
Consumo de Diesel por proceso en la
minería del cobre
(TJ)
(TJ)
70.000
TeraJoule
50.000
40.000
30.000
20.000
50.000
2011
2012
2011
2012
40.000
2013
TeraJoule
60.000
60.000
2013
30.000
20.000
10.000
10.000
0
0
Fuente: COCHILCO, 2014
21
Emisión total de GEI directas en la producción
de cobre
6,0
6.000
5.000
4.739
4,0
4.000
3,0
3.000
2,0
2.000
1,0
1.000
0,0
0
Emisiones CO2 eq.
Miles de TMF de Cobre
Millones de TM CO2 eq
5,0
5.776
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
Producción Cu fino
Fuente: COCHILCO, 2014
22
Emisión de GEI directos por procesos y
coeficientes unitarios
Emisiones de GEI directos por proceso
Coeficiente unitario de emisiones de GEI
directos por tonelada de cobre fino
5
Ton CO2 eq/TMF
Millones de TM CO2 eq
6
4
3
2
0,77
0,82 0,80 0,84
0,69
0,61 0,63 0,61
0,56 0,58
0,61
1
0
Servicios
Refinería
Concentradora
Mina Rajo
LXSXEW
Fundición
Mina Subterranea
Fuente: COCHILCO, 2014
23
0,88 0,89
4. PROYECCIÓN DEL CONSUMO ELÉCTRICO EN MINERÍA
DEL COBRE
24
Demanda eléctrica condicionada por el
crecimiento de la minería del cobre
Proyección de capacidad de producción máxima
de cobre mina, según su condición
9.000
8.000
POTENCIAL
7.000
Miles TMF Cu
6.000
5.000
4.000
POSIBLE
PROBABLE
Los proyectos mineros
tienen distintos grados
de avance y certeza en
su materialización
BASE - En Ejecución
3.000
BASE Operación
2.000
1.000
0
Fuente: COCHILCO, 2014.
25
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
coeficientes unitarios de consumo por procesos.
26
Proyección de consumo eléctrico esperado en la
minería del cobre al año 2025
(Tera Watts-hora)
50
45
40
35
Consumo máximo
TWh
30
25
20
15
Consumo esperado
Mínimo esperado
(Proyectos Base)
10
5
0
Fuente: COCHILCO, 2014.
27
Proyección de consumo eléctrico esperado
según procesos en los sistemas SING y SIC
(Tera Watts-hora)
Consumo esperado de electricidad por
procesos 2014 - 2025, SING
Consumo esperado de electricidad por
procesos 2014 - 2025, SIC
25
20
20
15
15
TWh
TWh
25
10
10
5
5
0
0
Concentradora
Desalinización e impulsión
Fundición
LXSXEW
Mina Rajo
Mina Subterránea
Refinería
Servicios
Concentradora
Desalinización e impulsión
Fundición
LXSXEW
Mina Rajo
Mina Subterránea
Refinería
Servicios
Fuente: COCHILCO, 2014.
28
Proyección de consumo eléctrico esperado en la
minería del cobre según condición al 2025
(Tera Watts-hora)
Consumo esperado de electricidad por
Condición de proyectos, en SIC
Consumo esperado de electricidad por
Condición de proyectos, en SING
25
25
20
15
TWh
TWh
20
15
10
10
5
5
0
0
BASE
PROBABLE
POSIBLE
POTENCIAL
BASE
PROBABLE
POSIBLE
POTENCIAL
Fuente: COCHILCO, 2014.
29
5. CONCLUSIONES
30
Conclusiones
 El monitoreo del consumo eléctrico en la minería es una línea de trabajo




estratégica 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 de
energía, eficiencia energética y cambio climático.
Hay una directa vinculación entre las perspectivas de materialización de
los 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 se
demandará 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 de
de aproximadamente 8 mil GWh, lo que significará una mayor
capacidad de generación de 1200 MW en este sistema.
31
Muchas Gracias
Jorge Cantallopts Araya
Director de Estudios y Políticas Públicas (TyP)
COCHILCO