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

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

1. DESAFÍO ENERGÉTICO DE LA INDUSTRIA MINERA.

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 eléctrico

7

2. CONSUMO HISTÓRICO DE ENERGÍA EN LA MINERÍA DEL COBRE

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

fin

o (

Mile

s d

e to

nel

adas

mét

rica

s)

Ener

gía

(Ter

ajo

ule

s)

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

Ener

gía

(Ter

ajo

ule

)

Mina Concentradora LXSXEW

Fundición Refinería Servicios

0

10

20

30

40

50

60

70

80

Ener

gía

(Ter

ajo

ule

) 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)

Fuente: COCHILCO, 2014.

12

3. POLÍTICAS PÚBLICAS:

A) EFICIENCIA ENERGÉTICA Y

B) EMISIONES GASES DE EFECTO INVERNADERO (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 los recursos 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 C

u) 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/

TMF

Cu

)

LXSXEW

Concentradora

+67,5%

21,8%

Consumo de ELECTRICIDAD por Tonelada de Cobre Fino

Consumo de COMBUSTIBLES por Tonelada de Cobre Fino

+60%

Fuente: COCHILCO, 2014.

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 𝐶ℎ𝑎𝑛𝑐𝑎𝑑𝑜

𝑇𝑜𝑛.𝑚𝑖𝑛𝑒𝑟𝑎𝑙 𝑐ℎ𝑎𝑛𝑐𝑎𝑑𝑜

+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

Kw

h/T

M m

ine

ral e

xtra

ído

Kw

h/M

ate

rial

Mo

vid

o-K

m e

q

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)

17

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

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19

20

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25

2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013

Kw

h/M

ine

ral t

rata

do

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

Fuente: COCHILCO, 2014.

19

3. POLÍTICAS PÚBLICAS:

A) EFICIENCIA ENERGÉTICA Y

B) EMISIONES GASES DE EFECTO INVERNADERO (GEI)

20

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.

Consumo 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

Tera

Jou

le

2011

2012

2013

0

10.000

20.000

30.000

40.000

50.000

60.000

Tera

Jou

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

Mile

s d

e TM

F d

e C

ob

re

Mill

on

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

on

es d

e TM

CO

2 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

CO

2 e

q/T

MF

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. PROYECCIÓN DEL CONSUMO ELÉCTRICO EN MINERÍA DEL COBRE

0

1.000

2.000

3.000

4.000

5.000

6.000

7.000

8.000

9.000

Mile

s T

MF

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

Fuente: COCHILCO, 2014.

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 coeficientes unitarios de consumo por procesos.

27

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

TWh

Consumo máximo

Consumo esperado

Mínimo esperado (Proyectos Base)

Proyección de consumo eléctrico esperado en la minería del cobre al año 2025 (Tera Watts-hora)

Fuente: COCHILCO, 2014.

28

0

5

10

15

20

25

TWh

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)

Fuente: COCHILCO, 2014.

29

0

5

10

15

20

25

TWh

Consumo esperado de electricidad por Condición de proyectos, en SING

BASE PROBABLE POSIBLE POTENCIAL

0

5

10

15

20

25

TWh

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)

Fuente: COCHILCO, 2014.

30

5. CONCLUSIONES

31

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.

Conclusiones

Muchas Gracias

Jorge Cantallopts Araya

Director de Estudios y Políticas Públicas (TyP)

COCHILCO