distribución y consumo energético en chile

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1 SEPTIEMBRE DE 28 E N F O Q U E E S T A D Í S T I C O distribución y consumo energético en chile s u m a r i o 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? 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%.

2 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 Gwh en el año 1997, con un crecimiento de 82,94% el 27. 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 9% de los clientes. El SIC abarca el 92,3% de la población y el 4% 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 SING SIC AYSEN MAGALLANES AUTOPRODUCTORES TOTAL Matriz Energética Nacional Capacidad Instalada MW, año 27 2 Capacidad instalada y Generación A fines de 27 la capacidad instalada para la generación de energía eléctrica fue de MW. Esta incluye sólo las centrales de servicio público, es decir, no incluye autoproductores. Durante el 27 se generaron GWh de electricidad y el 4% 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. 16% FUENTE: CNE 7% 2% 37% 38% HIDRÁULICA GAS NATURAL CARBÓN DIÉSEL FUEL OIL OTROS Consumo GWh, año 27 1% 22% HIDRÁULICA GAS NATURAL 4% CARBÓN DIÉSEL FUEL OIL OTROS 26% 11% FUENTE: CNE

3 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 5% de la generación. Determinación del tipo de producción energética para el suministro Distribución por sistema Potencia (MW) Generación (GWh) Energía SING SIC SING SIC Total Térmica 99.6% 46.3% 99.6% 45.6% Hidráulica.4% 53.5%.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. 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. 3 Central tipo de energías Costos de generación por tipo de centrales Inversión unitaria (US $ miles/mw) Costo de operación (US $/MWh) Costo medio total (US $/MWh) Hidroeléctricas Embalse (4MW) , Pasada (4MW) , Termoeléctricas a base de Gas Gas natural (37 MW) 63 33,1 46,3 GNL (37 MW) 63 43,9 53, Gas natural a diesel, 5 Hrs (37 MW) 67 45,3 62,4 Termoeléctricas Carbón (25 MW) 1. 33,1 49,3 Carbón/petcoke (25 MW) ,6 42,8 Carbón/petcoke lecho fluidizado (25 MW) ,9 54,8 Diésel (12 MW) , 212, No convencionales Factor de planta Geotérmica % >3 Eólica <45% >45 Biomasa a 85% >35 Solar a 15% 24-3 Mini Hidro a 75% > 3 La energía nuclear posee altos costos de inversión, pero su costo de operación es de alrededor de 4 MWh.

4 Principales Energías Utilizadas en el Mundo 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 8% 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). Brasil y Canadá basan su generación en la hidroelectricidad, mientras que Estados Unidos, Australia, China, España y Japón son altamente dependientes de centrales térmicas. 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. Para tener una referencia, Estados Unidos supera más de 7 veces la electricidad que produce Chile. Japón 18 veces, Francia 1 y Australia 4. Comparación Matriz Energética TERMO HIDRO NUCLEAR ERNC 1% 9% 8% 7% 6% 5% 4% 3% 2% 1% % TOTAL (TERAWATTS) USA CANADÁ BRASIL FRANCIA ESPAÑA AUSTRALIA CHINA JAPÓN FUENTE: ENERGY INFORMATION ADMINISTRATION / OFFICIAL ENERGY STATISTICS FROM DE U.S. GOVERMENT / INE - CHILE CHILE 4 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 generación baja de energía hidráulica, ha hecho que centrales térmicas ineficientes de alto costo entren en operación. 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,5% de la generación total. Este sistema, que está basado principalmente en centrales Costo Marginal y Precio Nudo SIC Fuentes de Generación SIC 35 COSTO MARGINAL (US/MW) PRECIO NUDO MEDIO (US/MWH) 4.. MWH TÉRMICA INEFICIENTE TÉRMICA EFICIENTE CICLO COMBINADO HIDRÁULICA ENE- JUL- ENE-1 JUL-1 ENE-2 JUL-2 ENE-3 JUL-3 ENE-4 JUL-4 ENE-5 JUL-5 ENE-6 JUL-6 ENE-7 JUL-7 ENE-8 JUL-8 ENE- JUL- ENE-1 JUL-1 ENE-2 JUL-2 ENE-3 JUL-3 ENE-4 JUL-4 ENE-5 JUL-5 ENE-6 JUL-6 ENE-7 JUL-7 ENE-8 JUL-8 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.

5 de gas natural de ciclo combinado, es impactado fuertemente por la baja del suministro desde Argentina. Hasta comienzos de 27 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. Fuentes de Generación SING Costo Marginal y Precio Nudo SING 1.. MWH TÉRMICA INEFICIENTE TÉRMICA EFICIENTE CICLO COMBINADO HIDRÁULICA 3 COSTO MARGINAL (US/MW) PRECIO NUDO MEDIO (US/MWH) ENE- JUL- ENE-1 JUL-1 ENE-2 JUL-2 ENE-3 JUL-3 ENE-4 JUL-4 ENE-5 JUL-5 ENE-6 JUL-6 ENE-7 JUL-7 ENE-8 JUL-8 ENE- JUL- ENE-1 JUL-1 ENE-2 JUL-2 ENE-3 JUL-3 ENE-4 JUL-4 ENE-5 JUL-5 ENE-6 JUL-6 ENE-7 JUL-7 ENE-8 JUL-8 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 Gwh en el año 1997, con un crecimiento de 82,94% el 27. El aumento en el consumo de energía eléctrica es explicado básicamente por dos sectores, Minería e Industria Manufacturera. La distribución 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 27, respectivamente. 5 Distribución del Consumo Eléctrico (Gwh) 6. GWH TOTAL MINERÍA INDUSTRIA AÑOS

6 Participación por Destino de la Distribución de Energía Eléctrica (Gwh) 1997 Participación por Destino de la Distribución de Energía Eléctrica (Gwh) 27 12% 16% RESIDENCIAL 1% 15% RESIDENCIAL COMERCIAL 3% 8% COMERCIAL MINERÍA AGRÍCOLA 29% 11% MINERÍA AGRÍCOLA INDUSTRIAL INDUSTRIAL OTROS 2% 32% OTROS 2% 33% 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 85,5% del total. En la Región del Bío-Bío la industria de Celulosa y Papel es el principal cliente, con 35,4%. Mapa del Consumo Eléctrico 6 I REGIÓN DE TARAPACÁ RESIDENCIAL 1,8% MINERÍA - COBRE 64,8% TOTAL II REGIÓN DE ANTOFAGASTA RESIDENCIAL 2,7% MINERÍA - COBRE 85,5% TOTAL IX REGIÓN DE LA ARAUCANÍA RESIDENCIAL 21,2% IND. CELULOSA Y PAPEL 42,1% TOTAL X REGIÓN DE LOS LAGOS RESIDENCIAL 22,4% IND. CELULOSA Y PAPEL 43,1% TOTAL 2.89 III REGIÓN DE ATACAMA RESIDENCIAL 3,8% MINERÍA - COBRE 45,1% TOTAL 3.17 V REGIÓN DE VALPARAÍSO IV REGIÓN DE COQUIMBO RESIDENCIAL 15,9% MINERÍA - COBRE 53,% TOTAL XI REGIÓN DE AYSEN RESIDENCIAL 21,5% MINERÍA 54,3% TOTAL 185 RESIDENCIAL 22,2% MINERÍA - COBRE 22,2% TOTAL 4.37 VI REGIÓN DEL LIBERTADOR BERNARDO O HIGGINS RESIDENCIAL 1,4% MINERÍA - COBRE 34,6% TOTAL REGIÓN METROPOLITANA RESIDENCIAL 25,9% MINERÍA - COBRE 21,6% TOTAL XI REGIÓN DE MAGALLANES RESIDENCIAL 23,4% MINERÍA 6,8% TOTAL 44 VIII REGIÓN DEL BÍO-BÍO RESIDENCIAL 11,4% IND. CELULOSA Y PAPEL 35,4% TOTAL 7.77 VII REGIÓN DEL MAULE RESIDENCIAL 18,8% IND. CELULOSA Y PAPEL 22,2% TOTAL * Cada región considera el consumo total, residencial y el principal destino del sector económico.

7 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 22 hasta el 27 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 27 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 La Zona Norte registra el segundo mayor crecimiento de 26,21%. Consumo Residencial Per Cápita (22-27) 7 KILOWATTS HORA POR HABITANTES 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 32,86 337,89 353,23 368,1 399,85 416,25 RM 57,6 586,2 66,66 626, 64,94 659,2 Impacto en la minería del cobre La participación de la minería del cobre en el consumo de electricidad representó un 3% del consumo total del país en el año 27. 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 27 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 349,3 Cátodo electro refinado 3787,5 Cátodo Sx Ew 392, consecuencias que una empresa esté produciendo a un costo muy cercano al precio de transacción, lo que puede hacer poco rentable la operación.

8 MAYOR COSTO DIRECTO DE PRODUCCIóN DE CáTODOS POR CADA INCREMENTO EN 1 US$/MWH EN LA ENERGÍA ELéCTRICA Producto Sistema interconectado Mayor costo en Cent US$/Lb Cátodo ER Cátodo Sx Ew SING 1,61 SIC 1,92 SING 1,35 SIC 1,58 Fuente: Cochilco 8 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. 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. 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. Generación Trasmisión Transformador de distribución Distribución 12. volts a 38 y 22 volts 11. Volts 22. Volts 5.. Volts Industria de 38 volts Subestación de Poder Central Generadora Hidroeléctrica Termoelectrica Líneas de Alta Tensión Subtrasmición alimentadora 12. volts 23. volts Oficinas, Edificios, Casas y alumbrado público 22 volts Mariana Schkolnik Chamudes, Directora del Instituto Nacional de Estadísticas Edición: Oficina de Comunicaciones. Avenida Bulnes 418, Santiago, Chile Teléfono: prensa.ine@ine.cl