Aconsumo energético minería al 2025

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 energĂŠtica del sector VariaciĂłn de indicadores actuales y corregidos por proceso en el periodo 2007/2013 Proceso

Coeficiente de consumo unitario (actual)

VariaciĂłn indicador actual 2007 - 2013

Indicador de Eficiencia (corregido)

• đ??¸đ?‘›đ?‘’đ?‘&#x;đ?‘”Ă­đ?‘Ž đ?‘?đ?‘œđ?‘šđ?‘?đ?‘˘đ?‘ đ?‘Ąđ?‘–đ?‘?đ?‘™đ?‘’đ?‘ đ?‘‡đ?‘œđ?‘› đ?‘šđ?‘–đ?‘›đ?‘’đ?‘&#x;đ?‘Žđ?‘™ đ?‘’đ?‘Ľđ?‘Ąđ?‘&#x;đ?‘ŽĂ­đ?‘‘đ?‘œ

+17,3%

Mina Rajo đ??¸đ?‘›đ?‘’đ?‘&#x;đ?‘”Ă­đ?‘Ž đ?‘’đ?‘™ĂŠđ?‘?đ?‘Ąđ?‘&#x;đ?‘–đ?‘?đ?‘Ž đ?‘‡đ?‘œđ?‘› đ?‘šđ?‘–đ?‘›đ?‘’đ?‘&#x;đ?‘Žđ?‘™ đ?‘’đ?‘Ľđ?‘Ąđ?‘&#x;đ?‘ŽĂ­đ?‘‘đ?‘œ

Mina SubterrĂĄnea

Concentradora

LXSXEW

đ??¸đ?‘›đ?‘’đ?‘&#x;đ?‘”Ă­đ?‘Ž đ?‘’đ?‘™ĂŠđ?‘?đ?‘Ąđ?‘&#x;đ?‘–đ?‘?đ?‘Žđ?‘ đ?‘‡đ?‘œđ?‘›. đ?‘€đ?‘–đ?‘›đ?‘’đ?‘&#x;đ?‘Žđ?‘™ đ?‘’đ?‘Ľđ?‘Ąđ?‘&#x;đ?‘ŽĂ­đ?‘‘đ?‘œ

đ??¸đ?‘›đ?‘’đ?‘&#x;đ?‘”Ă­đ?‘Žđ?‘’đ?‘™ĂŠđ?‘?đ?‘Ąđ?‘&#x;đ?‘–đ?‘?đ?‘Ž đ?‘‡đ?‘œđ?‘› đ?‘šđ?‘–đ?‘›đ?‘’đ?‘&#x;đ?‘Žđ?‘™ đ?‘Ąđ?‘&#x;đ?‘Žđ?‘Ąđ?‘Žđ?‘‘đ?‘Ž

đ??¸đ?‘›đ?‘’đ?‘&#x;đ?‘”Ă­đ?‘Ž đ?‘’đ?‘™ĂŠđ?‘?đ?‘Ąđ?‘&#x;đ?‘–đ?‘?đ?‘Ž đ?‘‡đ?‘œđ?‘› đ??śđ?‘˘ đ?‘“đ?‘–đ?‘›đ?‘œ đ?‘’đ?‘› đ?‘?ĂĄđ?‘Ąđ?‘œđ?‘‘đ?‘œđ?‘ đ??¸đ?‘‚

-12,5%

Transporte

đ??¸đ?‘›đ?‘’đ?‘&#x;đ?‘”Ă­đ?‘Ž đ?‘?đ?‘œđ?‘šđ?‘?đ?‘˘đ?‘ đ?‘Ąđ?‘–đ?‘?đ?‘™đ?‘’đ?‘ đ?‘‡đ?‘œđ?‘› đ?‘šđ?‘Žđ?‘Ąđ?‘’đ?‘&#x;đ?‘–đ?‘Žđ?‘™ đ?‘šđ?‘œđ?‘Łđ?‘–đ?‘‘đ?‘œ đ?‘Ľ đ??žđ?‘š đ?‘’đ?‘ž. •

+3,7%

đ??¸đ?‘›đ?‘’đ?‘&#x;đ?‘”Ă­đ?‘Ž đ?‘’đ?‘™ĂŠđ?‘?đ?‘Ąđ?‘&#x;đ?‘–đ?‘?đ?‘Ž đ?‘‡đ?‘œđ?‘›. đ?‘€đ?‘–đ?‘›đ?‘’đ?‘&#x;đ?‘Žđ?‘™ đ?‘’đ?‘Ľđ?‘Ąđ?‘&#x;đ?‘ŽĂ­đ?‘‘đ?‘œ (No se considera el consumo de energĂ­a debido a ventilaciĂłn de tĂşneles) đ??¸đ?‘›đ?‘’đ?‘&#x;đ?‘”Ă­đ?‘Ž đ?‘’đ?‘™ĂŠđ?‘?đ?‘Ąđ?‘&#x;đ?‘–đ?‘?đ?‘Ž đ?‘‡đ?‘œđ?‘› đ?‘šđ?‘–đ?‘›đ?‘’đ?‘&#x;đ?‘Žđ?‘™ đ?‘Ąđ?‘&#x;đ?‘Žđ?‘Ąđ?‘Žđ?‘‘đ?‘œ (No considera consumo de plantas de molibdeno) •

-2,5%

+3,7%.

Chancado primario

đ??¸đ?‘›đ?‘’đ?‘&#x;đ?‘”Ă­đ?‘Ž đ?‘’đ?‘™ĂŠđ?‘?đ?‘Ąđ?‘&#x;đ?‘–đ?‘?đ?‘Ž đ?‘’đ?‘› đ??śâ„Žđ?‘Žđ?‘›đ?‘?đ?‘Žđ?‘‘đ?‘œ đ?‘‡đ?‘œđ?‘›. đ?‘šđ?‘–đ?‘›đ?‘’đ?‘&#x;đ?‘Žđ?‘™ đ?‘?â„Žđ?‘Žđ?‘›đ?‘?đ?‘Žđ?‘‘đ?‘œ

+39,5%

VariaciĂłn indicador corregido 2007 - 2013

-25,6%

Los indicadores propuestos son insesgados al corregir, o no considerar, variables exĂłgenas involucrados en los procesos.

+27,7%

+5,4%

SxEw

đ??¸đ?‘›đ?‘’đ?‘&#x;. đ?‘’đ?‘™ĂŠđ?‘?đ?‘Ąđ?‘&#x;đ?‘–đ?‘?đ?‘Ž đ?‘†đ?‘Ľđ??¸đ?‘¤ đ?‘‡đ?‘œđ?‘› đ??śđ?‘˘ đ?‘“đ?‘–đ?‘›đ?‘œ đ?‘’đ?‘› đ?‘?ĂĄđ?‘Ąđ?‘œđ?‘‘đ?‘œđ?‘ đ??¸đ?‘‚

-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

Variaci贸n anual Indicadores de consumo de ELECTRICIDAD en procesos de Planta Concentradora (a帽o 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 2013

2011 2012 2013

40.000 TeraJoule

60.000

60.000

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

Emisi贸n 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 Refiner铆a Concentradora Mina Rajo

LXSXEW Fundici贸n 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