REPORTE AVANCE DEL CONVENIO DE COOPERACION ENTRE MINISTERIO DE ENERGÍA Y CONSEJO MINERO CÍA. MINERA DOÑA INÉS DE COLLAHUASI SEPTIEMBRE 2015
1 DESCRIPCIÓN DE LA EMPRESA Collahuasi es una empresa minera dedicada a la extracción y producción de concentrado y cátodos de cobre, y concentrado de molibdeno. La explotación del mineral es a rajo abierto y se concentra actualmente en los yacimientos Rosario y Ujina y, en una forma menor, en Huinquintipa, todos situados a 4.400 metros de altura sobre el nivel del mar en la zona altiplánica de la Región de Tarapacá, comuna de Pica, en el extremo norte de Chile. A diciembre de 2014, Collahuasi es la segunda mayor operación de cobre en el mundo, y el tercer mayor depósito de cobre del planeta en recursos minerales (9.964 millones de toneladas). Sus centros industriales y los tres yacimientos conforman el Área Cordillera. En el sector de Ujina se encuentra también la planta concentradora, desde donde nace un mineroducto de 203 km, a través del cual el concentrado de cobre es trasladado como pulpa hasta las instalaciones de filtrado y embarque de la compañía ubicadas en Punta Patache, a 65 km al sur de la ciudad de Iquique, donde se embarcan los productos hacia los mercados internacionales. En este lugar, denominado Área Puerto, se encuentran también las plantas de molibdeno y de filtrado de concentrado. Collahuasi cuenta con oficinas administrativas en Avenida Baquedano 902, comuna de Iquique, Región de Tarapacá, y en Avenida Andrés Bello 2687, piso 11, comuna de Las Condes, Región Metropolitana. Además, en la comuna de Pica funciona una oficina que sirve de puente para el relacionamiento con la comunidad. El año 2014 se produjeron 470.383 toneladas de cobre fino, de las cuales 445.381 toneladas provienen desde el cobre contenido en el concentrado de cobre (proceso súlfuros) y 25.002 toneladas corresponden al cobre en calidad de cátodos (proceso óxidos). El siguiente diagrama presenta resumidamente el proceso productivo. Figura 1: Diagrama del proceso productivo del concentrado de cobre, cátodos de cobre, y concentrado de molibdeno de Collahuasi. 2
2 GESTIÓN DE ENERGÍA 2.1 2.1 POLÍTICA Y CULTURA 3
Collahuasi posee una política energética que evidencia el compromiso de la compañía con el medio ambiente y la energía sustentable. Los ejes de trabajo en Sistema de Gestión de la Energía (SGE) y gases de efecto invernadero (GEI) se resumen en la figura número 2: Ejes de trabajo Eficiencia Energética ERNC Sistema Gestión Residuos Proyectos Ambientales SGE ISO 50.001 Medición de gases de efecto invernadero Planta de 25MW ubicada en Pozo Al Monte Planta de 100KW en patache con el objetivo de I+D Proyectos ERNC en Comunidades Reciclaje de insumos. (aceros, plásticos, etc). Mejora continua del uso de insumos y residuos. Centro de Estudios de Humedales Compromisos de reforestación Figura N 2. Mapa de los ejes de acción en materia del Sistema de Gestión de la Energía (SGE) y de gases de efecto invernadero (GEI) de la compañía. Descripción de los ejes de trabajo y algunos logros destacables: El 2012 comenzó la implementación de un Sistema de Gestión de Energía (SGE) y Gases de Efecto Invernadero (GEI) lo que comprendió, entre otros hitos, efectuar el levantamiento de los indicadores de desempeño energético con metodologías propias, ya que no existía know how disponible en el mercado. El 2013 Collahuasi se constituyó como la primera empresa minera de Chile en certificarse bajo el estándar internacional ISO 50.001:2.011, para sus operaciones de Puerto. Esta gestión se tradujo en mejoras significativas en los indicadores de desempeño energético de los procesos operacionales de Puerto (flotación de molibdeno, filtrado de concentrado de cobre y embarque) para el año 2014. A fines del año 2014, y en el marco del Convenio de Eficiencia Energética, Collahuasi inició la auditoría energética, cuyo logro significó el levantamiento de 97 ideas de optimización energética, siendo 74 evaluadas económicamente. El proyecto de electrificación sustentable ESUSCON de 22,8 kw de potencia instalada solar fotovoltaica (ver figura 3) en la comunidad de Huatacondo, demuestra el compromiso férreo que tiene la compañía con el desarrollo sustentable y la promoción de las ERNC. Collahuasi fue la primera compañía minera que efectuó una licitación de ERNC a gran escala, antes de la promulgación de exigencias legales, materializando la primera gran planta solar fotovoltaica de tamaño industrial de 25 MW de potencia instalada (ver figura 4). Actualmente la compañía se encuentra evaluando distintos proyectos asociados a Energías Renovables No Convencionales (ERNC) ligados tanto a procesos mineros como a comunidades ubicadas dentro de la zona de influencia. Desde el año 2008 se encuentra explorando el desarrollo de energía geotérmica, en una zona aledaña a sus instalaciones, donde posee 5 concesiones geotérmicas de exploración aprobadas por la autoridad, y actualmente está a la espera de la aprobación de la solicitud de concesión de explotación. 4
Figura N 3. Planta solar fotovoltaica Huatacondo, 22,8 kw de potencia nominal. Figura N 4. Planta solar fotovoltaica Pozo Almonte Solar (2 y 3), 25 MW de potencia nominal. 5
Respecto a los proyectos ya desarrollados, se mencionan los siguientes: Operación, faena o sitio Sistema de Aire Puerto Planta de Filtrado Planta de Molibdeno Recambio luminaria eficiente Planta de Lixiviación Servicios Operacionales Mina Planta Concentradora Planta Concentradora Proyectos eficiencia energética Optimización sistema de aire Extractores ultraeficientes Piloto sistema KVAR Auditoría luminaria Buenas prácticas operacionales Venta de aceite residual Reutilización Lubricantes en Mezcla Tronadura Repotenciami ento SAG 1011 Planchas traslúcidas Descripción Puesta optimizador/secuenciador ES360, sellado de fugas de aire, incorporación de buenas prácticas operacionales (eliminación venteo). Recambio por sistemas ultraeficientes de 10 extractores eléctricos (17.000 m 3 /hr) en el galpón de Filtrado de Concentrado de Cobre, ubicado en Puerto Patache. Instalación de un condensador de alta eficiencia para generar aumento de EE, mejorar calidad de la corriente, y disminuir calor residual. Se determinan 4 MW de demanda de potencia en luminaria, y se ejecutan medidas para instalación de luminaria eficiente. Se determinan y eliminan tiempos de funcionamiento de equipos sin carga que exceden rango de seguridad en la continuidad operacional. Como una forma de reciclar y aprovechar la energía calorífica remanente, se comercializa el aceite residual para su reutilización en procesos cementeros. Se reemplaza el diesel utilizado en la tronadura con aceites reutilizados de mantención, en una proporción 60-40%, diesel-aceite, respectivamente. Se modifica potencia del motor principal desde 21 a 23 MW, generando consumos específicos de energía mejorados en un 20%. Instalación de planchas traslúcidas de policarbonato Año de implementación 2013-2014 2013 2014 2013 a la fecha 2012 2012 a la fecha 2012 a la fecha 2013 2012-2013 6
2.2 2.2 ENCARGADO DE GESTIÓN ENERGÉTICA Cía. Minera Doña Inés de Collahuasi, ha establecido como representante de la dirección para su Sistema de Gestión de la Energía (SGE) a Verónica Cortez Silva, Superintendente Suministro y Eficiencia Energía. Las responsabilidades de dicho cargo son: a) Asegurar que el SGE se establece, implementa, mantiene y mejora continuamente. b) Identificar a las personas, autorizadas mediante un nivel apropiado en la gestión de la organización, para trabajar orientado a la gestión de la energía. c) Informar a la alta dirección sobre el desempeño energético y del SGE. d) Asegurar que la planificación de las actividades de gestión de la energía está diseñada para apoyar la política energética de la organización. e) Definir y comunicar las responsabilidades y autoridades con el fin de facilitar la gestión eficaz de la energía. f) Determinar criterios y métodos necesarios para asegurarse que tanto la operación y control del SGE son eficaces; y g) Promover la toma de conciencia de la política y objetivos energéticos en todos los niveles de la organización. h) Facilitar y gestionar las acciones tendientes a incluir ERNC en la matriz energética de Collahuasi, junto con la disminución de los gases de efecto invernadero. Dependiente del representante de la dirección, y en la función de encargado del Sistema de Gestión de la Energía, está designado con dedicación exclusiva Marcelo Pizarro Metzdorff, Ingeniero Senior Eficiencia Energética. Las funciones del encargado del SGE son: a) Coordinar y ejecutar las acciones tendientes a ampliar y profundizar la gestión energética en la Compañía, lo cual incluye además de las áreas operacionales, los proyectos en fase de ingeniería, áreas de staff y las empresas colaboradoras. b) Facilitar y soportar técnicamente el desarrollo de la gestión energética. c) Reportar a los niveles operacionales, de proyectos, staff y colaboradores el desempeño energético y del SGE. d) Desarrollar la gestión de gases de efecto invernadero, e indicar las oportunidades de incluir ERNC en la matriz energética de la Compañía. Adicional a lo anterior, para cada gerencia operacional con certificación ISO 50.001 se ha establecido que exista un encargado del SGE, por lo que a la fecha, existe un encargado del SGE ISO 50.001 en la Gerencia de Operaciones Puerto, Carlos Carvajal Rojas, Superintendente Filtrado y Embarque, el cual tiene las mismas funciones que el encargado del SGE, pero acotado exclusivamente a su área operacional. 7
2.3 2.3 AUDITORÍA ENERGÉTICA En cumplimiento al compromiso del Convenio de Eficiencia Energética suscrito entre el Consejo Minero se efectuó la auditoría energética, licitación la cual fue adjudicada a JHG Ingeniería Ltda., y se desarrolló entre noviembre del 2014 y abril del 2015. Esta auditoría se enfocó en la detección de oportunidades de eficiencia energética desde las áreas operacionales, para las tres áreas productivas de la Compañía: Mina, Planta y Puerto; considerando la información histórica disponible referente a consumos de energía, gestión energética y proyectos de eficiencia desarrollados o en carpeta desde el año 2008 por Collahuasi. En este contexto, la auditoría energética se distribuye en las siguientes 3 etapas principales: Análisis de la situación energética actual: a partir de la información disponible del consumo energético para las diferentes áreas de la Compañía y los proyectos desarrollados o por ejecutar en la materia, se generan propuestas y recomendación de mejora al sistema de gestión energética y monitoreo existente en Collahuasi. Esta información se utiliza además para construir la matriz energética a nivel general y por procesos, siendo de utilidad para evaluar un primer listado de medidas de eficiencia energética identificadas durante la etapa de reconocimiento de terreno. Identificación de medidas de eficiencia energética: en esta etapa se desarrolla la detección y evaluación de medidas de eficiencia energética en terreno para cada área de la compañía. Cabe destacar que en esta etapa se realizaron talleres de trabajo con las respectivas áreas productivas de CMDIC, con el objetivo de sociabilizar las oportunidades de eficiencia energética, con el personal de interés de la compañía. Las áreas de CMDIC con las cuales se desarrollaron talleres de trabajo fueron las siguientes: SI Mantención Camiones, Gerencia Chancado y Transporte, SI Operaciones Concentradora, GTAM, Gerencia Lixiviación (área seca y área húmeda), SI Mantención Equipos de Apoyo, SI Mantención Perforadoras y Vicepresidencia Proyectos. El análisis de pertinencia de las iniciativas realizado en los talleres, habilita la posterior estimación de inversiones y evaluación económica para cada oportunidad a nivel conceptual. En total se evaluaron 74 iniciativas de eficiencia energética, distribuidas en proyectos de inversión, mejoras operacionales y recomendaciones para la generación de estándares de eficiencia energética aplicados a diferentes ámbitos del proceso productivo. Con esta información se construyeron las Curvas de Costo Marginal de Abatimiento (CCMA), herramienta la cual permite categorizar y jerarquizar las iniciativas, de acuerdo al costo de abatir las emisiones de gases de efecto invernadero. Plan de implementación y análisis de fuentes de financiamiento: a partir de la jerarquización de iniciativas de eficiencia energética evaluadas en la fase anterior, en esta etapa se propone un plan de implementación para un subconjunto de 74 oportunidades seleccionadas en conjunto con personal clave de la Compañía. El plan presenta una Carta Gantt, la cual considera las potenciales interferencias entre distintas iniciativas o con el proceso actual. 8
Se efectúan recomendaciones para el Plan de Medición y Verificación (M&V) de las iniciativas, incluyendo el análisis de las variables actualmente monitoreadas versus las requeridas por el plan, identificación de la instrumentación requerida y la opción del protocolo International Performance Measurement and Verification Protocol (IPMVP) recomendada. Por último se presenta un análisis de los modelos de negocios aplicables a la oportunidad entre los que se incluyen modelos de negocios de venta de energía y modelos tipo ESCO de distribución de ahorros. Mapa energético general de la Compañía Para el periodo 2014, el levantamiento de la auditoría energética arrojó el resultado indicado a continuación en la figura 5: Figura N 5. Distribución energética CMDIC. Fuente: Reportes Collahuasi. La información considerada para el desarrollo de la caracterización energética de la compañía, corresponden a los consumos de energía del año 2014 de las Gerencias y Superintendencias que componen la Vicepresidencia de Procesos y la Vicepresidencia Mina. 9
Por otro lado, la distribución de la energía por cada una de las áreas productivas es la indicada en la figura 6: Figura N 6. Distribución energética por procesos en CMDIC. Fuente: Reportes Collahuasi. En función de las gráficas, se puede observar que el área Mina es el principal consumidor de energía, debido principalmente a la alta demanda de petróleo diesel por parte de los equipos de extracción, carguío y transporte de mineral. Este energético además es el que mayormente se utiliza a nivel compañía, con un 56% aprox. Por otra parte, la electricidad también es uno de los principales energéticos utilizados a nivel compañía, con un 44% de la demanda global aprox. Este consumo se concentra principalmente en el área de súlfuros, en función de la operación de la molienda SAG y molinos de bolas. Indicadores energéticos Collahuasi realiza el año 2012 la primera revisión energética en Puerto, consistente en el levantamiento de información necesaria para identificar equipos y consumos relevantes, permitiéndole medir continuamente, controlar y gestionar el desempeño energético a través de la implementación de indicadores claves en las distintas áreas productivas de la compañía. El proceso de revisión energética continúa el año 2013 con la Planta Concentradora, seguido el 2014 de las Gerencias Lixiviación; Chancado y Transporte; Agua, Tranque & Mineroducto, finalizando el alo 2015 con la Vicepresidencia Mina. 10
Para dicha revisión, se utiliza parcialmente como metodología de referencia el estándar internacional ISO 50.001:2.011 contemplando los siguientes pasos: Identificación de las fuentes actuales de energía. Evaluación del uso y consumo pasado y presente; identificadno las instalaciones, equipos, sistemas y subprocesos que afectan el uso y consumo significativo de la energía. Se identifican más de 2000 equipos con sus respectivos consumos, teniendo la posibilidad de hacer seguimiento en los periodos que sean requeridos. Determinación de los indicadores de desempeño energético actual. Esto ha permitido al interior de la organización aportar conocimiento sobre dónde enfocar los esfuerzos y obtener la medición del impacto real en la implementación de proyectos. Las proporciones utilizadas para los indicadores energéticos definidos para los subprocesos de CMDIC son presentadas a continuación: Vicepresidencia Mina: Subproceso Perforación Tronadura Carguío Transporte Equipos de Apoyo Equipos Auxiliares Infraestructura Otros Unidad [MJ/Meter Drilled [m]] [MJ/PRODUCTION [k Ton]] [MJ/MOVEMENT [kton]] [MJ/MINE MOVEMENT [KTon]x distancia equivalente [m]] [MJ/MINE MOVEMENT [KTon]x distancia equivalente [m]] [MJ/MINE MOVEMENT [KTon]x distancia equivalente [m]] [MJ/MINE MOVEMENT [KTon]] [MJ/MINE MOVEMENT [KTon]] Gerencia Chancado y Transporte: Chancado Transporte Subproceso Unidad [kwh/dmt ore feed] [kwh/dmt ore feed] Gerencia Lixiviación: Subproceso Chancado 1 Chancado 2 3 Apilamiento y Aglomeración Unidad [kwh/dmt Ore from Primary Crusher] [kwh/dmt Ore to Heap Leaching] [kwh/dmt Ore to Heap Leaching] Extracción por Solventes [kwh/m 3 ] Electro-Obtención [kwh/ton Cu Cathode Produced] Lixiviación en Pilas [kwh/m 3 ] 11
Gerencia Concentradora: Subproceso Stock Pile Molienda y Clasificación Flotación (Rougher) Flotación (Sin Rougher) Remolienda Planta de Cal y Reactivos Espesado y Acumulación (concentrado) Espesado y Acumulación (relaves) Pebbles Unidad [kwh/ore to Flotation (ton)] [kwh/ore to Flotation (ton)] [kwh/ore to Flotation (ton)] [kwh/concentrate Recovered (dmt)] [kwh/30% Ore to Flotation (ton)] [kwh/ore to Flotation (ton)] [kwh/concentrate Recovered (dmt)] [kwh/ore to Flotation (ton)- Concentrate Recovered (dmt)] [kwh/producción de Pebbles [ton]] Gerencia Operaciones Puerto: Planta Moly Subproceso Unidad [kwh/dmt Collective Concentrate] Planta Filtrado Correas Filtrado Espesado y Acumulación Correas embarque Servicio de aire Planta de Riles [kwh/dmt Concentrate Production (Filtered)] [kwh/dmt Concentrate Production (Filtered)] [kwh/dmt Collective Concentrate] [kwh/dmt Concentrate Shipped] [kwh/dmt Concentrate Production (Filtered)] [kwh/m3 agua] 12
Lista de oportunidades de eficiencia energética Referente al listado de oportunidades encontradas en la auditoría, se pueden indicar las siguientes de mayor viabilidad económica: N Gerencia /SI Oportunidad de Optimización Energética Descripción 1 Concentradora Uso de revestimiento en molinos de Bolas que permitan reducir el consumo de energía del molino El objetivo de esta iniciativa radica en producir ahorros energéticos mediante la disminución de la potencia eléctrica que alimenta a los molinos de bolas. La iniciativa consiste en el reemplazo de las corazas convencionales de acero que revisten al molino, por unas corazas de semejantes prestaciones pero estructuralmente más livianas (acero recubierto en goma). Realizar esto permite, ya sea aumentar la carga de trabajo de los molinos de bolas o trabajar a un mismo nivel de carga y disminuir el consumo eléctrico de los molinos. 2 Concentradora Reemplazo de coraza del SAG por estructura liviana La iniciativa consiste en el reemplazo de las corazas convencionales de acero que revisten al molino, por unas corazas de semejantes prestaciones pero estructuralmente más livianas (acero recubierto en goma). Realizar esto permite, ya sea aumentar la carga de trabajo del molino SAG o trabajar a un mismo nivel de carga y disminuir el consumo eléctrico del molino. Esta iniciativa solo es recomendada si las prestaciones de las corazas livianas son semejante o mejores a las convencionales. 3 Mina - Perforación y Palas Iluminación Eficiente: Reemplazo de luces amarillas por luminarias blancas eficientes en habitaciones e instalaciones La iniciativa consiste en hacer una comparación al cambiar las lámparas incandescentes de todas las instalaciones de la planta, por lámparas fluorescentes compactas. Con este cambio, disminuye el consumo energético obteniendo valores similares de intensidad lumínica. 4 Mina - Perforación y Palas Iluminación Eficiente: Cambio switch de pasillos por sensores de movimiento en Hotel Coposa, Pionero e instalaciones La iniciativa propuesta consiste en reemplazar los switch de encendido manual por sensores de movimiento, para que así solamente las luces se enciendan cuando transiten los trabajadores y posteriormente se apaguen de manera automática, así se reduce la pérdida de energía utilizada para iluminar lugares sin moradores. 5 6 Mina - Equipos de Apoyo Mina - Equipos de Apoyo Control de Iluminación en Mina en las horas de no uso. Iluminación Eficiente: Uso de planchas traslucidas en taller para aprovechamiento de Iluminación Natural El alcance de la iniciativa es para los talleres ubicados en el área de Rajo Rosario, específicamente en el taller de neumáticos y de pala y perforadora. Actualmente, hay horas en las cuales las lámparas están encendidas, sin que sean utilizadas. La iniciativa consiste en calcular el ahorro energético (por unidad de lámpara) al instalar sensores de movimiento, con el objetivo que las luces solamente enciendan cuando haya personal del área trabajando en los lugares citados. La propuesta se realiza de modo genérico, por lo tanto se mostrará el ahorro e inversión por instalar sólo una plancha traslúcida y cuántas lámparas puede reemplazar, comparando con cada una de éstas instaladas en los talleres y galpones, según "Estudio de Iluminación Eficiente en Faenas Mineras y Oportunidades de Mejora Minera Doña Inés de Collahuasi". 13
N Gerencia /SI Oportunidad de Optimización Energética Descripción 7 Mina - Equipos de Apoyo Iluminación Eficiente: Reemplazo de luminarias existentes en Taller por Luminarias de Inducción Magnética Esta iniciativa muestra la opción de cambiar la luminaria en talleres por lámparas del tipo de inducción magnética. Con este tipo de lámparas el cambio y/o mantención de estas se realiza con mucha menor frecuencia dado su alta vida útil, además son más eficientes que las lámparas que actualmente hay en dichos lugares. 8 Mina - Equipos de Apoyo Iluminación Eficiente: Instalación de focos led en torres de iluminación intemperie La propuesta consiste en instalar proyectores y campanas LED en las torres de iluminación a la intemperie. Este tipo de luminaria tiene mejores características técnicas que las ya instaladas en dichos postes, en su mayoría de vapor de sodio de alta presión, cumpliendo con todos los requerimientos técnicos que exige el Estándar Operacional - Iluminación Natural y Artificial de Collahuasi. 9 Mina - Equipos de Apoyo Iluminación Eficiente: Uso de tubos solares en Bodega Los Tubos Solares son un sistema de iluminación natural que capta la luz del sol mediante cúpulas situadas en el techo o paredes de las bodegas y la transporta hacia el interior utilizando un conducto altamente reflectante. Esto permite iluminar espacios oscuros o sin ventanas, incluso cuando no estén directamente bajo el techo o cubierta. 10 Puerto Patache Revisión de fugas y cambio de compresores en línea de aire En Puerto Patache, para secar el concentrado se utiliza aire comprimido. Actualmente existen algunas fugas de aire que producen que disminuya la eficiencia del sistema. La iniciativa presentada consiste en realizar el cambio de los compresores existentes, por compresores eficientes, con el objetivo de disminuir las fugas y aumentar la eficiencia. Se presenta el análisis del cambio por unidad de compresor, por uno eficiente. 11 Mina - Equipos de Apoyo Retiro de botapiedras camiones mina La iniciativa consiste en el retiro paulatino del sistema botapiedras de los camiones mina, dispositivos que en promedio aumentan la tara de los vehículos en 200 kg. Realizar esto puede permitir aumentar la carga en tolva de los camiones, o traducirse en un ahorro de combustible en el caso que se mantenga el nivel de carga en la tolva. Esta medida sólo es recomendada si se realiza periódicamente limpieza a los caminos. 12 Mina - Equipos de Apoyo Mejorar eficiencia energética en motores eléctricos (Cambio motores existentes por motores de eficiencia Premium) La iniciativa describe el ahorro generado por el reemplazo en caso de falla de un motor de eficiencia estándar por un motor de eficiencia premium. Las eficiencias utilizadas para los cálculos son las aprobadas en la norma IEC 60034-30. Esta norma aplica en Chile desde el año 2009 y aprueba motores de tres tipos: IE1 (eficiencia baja), IE2 (eficiencia estándar) e IE3 (eficiencia premium). 13 Mina - Equipos de Apoyo Recuperación de calor de rechazo en compresores de tornillo La propuesta consiste en recuperar el calor disponible de la refrigeración del compresor, para utilizarlo en la calefacción del personal en bodega. Con esto disminuye directamente el consumo de energía eléctrica utilizado por los calefactores. La mayor parte de la energía eléctrica consumida por el compresor es transformada en calor. Para compresores tipo tornillo, es posible recuperar hasta el 94% de esta energía. 14
N Gerencia /SI Oportunidad de Optimización Energética Descripción 14 Mina - Perforación y Palas Instalación de switch de luces en cabina de operador para el proceso de perforación La iniciativa busca controlar, a través de un interruptor local, el on-off de las luminarias cuando el operador lo requiera. A demás, cambiar el número de identificación de la perforadora por un material reflectante para prescindir de las luces exteriores destinadas para ese uso. 15 Transversales Eliminación de fugas en sistemas de aire comprimido en Faena Cordillera Esta iniciativa busca disminuir el consumo de energía en el sistema de aire comprimido de Faena Cordillera mediante la eliminación de las fugas. El caudal total que circula en los compresores de aire es una función de la carga del equipo, más las fugas. Las fugas de aire comprimido son la mayor y más importante fuente de desperdicio de energía en la mayoría de estos sistemas, y con una inversión reducida se puede reducir significativamente. 16 Puerto Patache Conversión de quemador de diesel a GLP en tornillo El objetivo de esta iniciativa consiste disminuir los costos de operación en el área de secado de molibdeno en Puerto Patache. Esto se concretará realizando la conversión del combustible que utiliza el quemador del tornillo secador del puerto. Actualmente este equipo utiliza Diesel para producir el calor de evaporación, y se desea convertir el quemador para que utilice gas licuado de petróleo (GLP). Esta medida, si bien no produce ahorros desde el punto de vista energético, tiene el atractivo de disminuir los costos de compra de combustible para el tornillo secador y disminuir las emisiones de dióxido de carbono a la atmósfera. 17 Chancado y Correas Cambio de sistema de refrigeración de motores por otro mas eficiente. La refrigeración de los equipos mecánicos en alturas geográficas considerables representa una dificultad importante, y es aún mayor si estos equipos deben estar en constante funcionamiento. El objetivo de esta iniciativa es realizar cambios significativos que permitan eliminar el ineficiente sistema de refrigeración (uso de aire comprimido) que actualmente se utiliza en el área de chancado y correas. La iniciativa consiste en evaluar el reemplazo de los motores que utilizan aire comprimido para refrigeración por unos de mayor potencia, que cumplan el estándar de derrateo para su ubicación. Con ello se pretende eliminar el uso permanente de los compresores de aire, disminuyendo el consumo eléctrico de la instalación. 18 Mantención Camiones Mina Evaluación de pérdidas térmicas por exfiltraciones en truckshop Ujina y Rosario La iniciativa considera evaluar las pérdidas térmicas por exfiltraciones de la envolvente de los Truck Shop de Ujina y Rosario y proponer alternativas de solución para esta situación. De esta forma se busca disminuir el consumo energético y generar un ahorro económico para la compañía, además de mejorar el confort térmico de los recintos para los trabajadores que se desempeñen en ellos. 19 Mantención Camiones Mina Evaluación Climatización con Bombas de Calor en Truck Shop Ujina y Rosario La iniciativa considera evaluar la implementación de bombas de calor en remplazo del sistema de climatización actual. De esta forma se diversifica el suministro energético, con una fuente de energía que contribuye con la disminución de emisión de CO2 y menor consumo energético. 20 Chancado y Correas Uso eficiente de la operación en vacio de las correas en espera de carga o ante falla de equipos de línea única Esta iniciativa consiste en determinar los ahorros que se podrían obtener si se detuviesen las correas cada vez que operen en vacío, para ello es necesario que se realice un mantenimiento constante para evitar fallas en la partida de estos. Se supone un nivel de carga bajo cuando el material transportado sea igual e inferior al 30% del valor promedio anual transportado. 15
N Gerencia /SI Oportunidad de Optimización Energética Descripción 21 Chancado y Correas Instalar winche en los contrapeso de las correas Es evidente que las pérdidas de tensión en las correas se correlacionan con la reducción de eficiencia de la unidad de trasmisión. El objetivo de esta iniciativa es instalar sistemas autónomos de tensado de correas por winche, cuya implementación permitirá reducir los costos de operación de este tipo de sistemas. La reducción de la eficiencia de la unidad de transmisión resulta en un incremento en el consumo de energía ya que el sistema tiene mayor exigencia para mantener el mismo ritmo de producción. El winche se encarga de estimar la tensión de la correa y ejercer una fuerza sobre el rodete de cabeza (o cola), con lo que se logra mantener la tensión permanente de la misma. 22 GTAM Uso de Variadores de frecuencia en bombas con válvulas reguladoras de caudal La iniciativa considera la instalación de un variador de frecuencia en los motores de las bombas que cuentan con válvula reguladora de caudal, con el fin de regular la velocidad de la bomba para entregar el caudal necesario, mejorando considerablemente la eficiencia mecánica y eléctrica del sistema con relación a la utilización de la válvula de regulación y la potencia total del sistema motor bomba. Con esta operación se asegura el caudal necesario en la bomba a una velocidad controlada de la misma, logrando un ahorro de energía y mejoras en la operación del motor al operar de una forma mas eficiente. 23 Chancado y Correas Instalación de unidad para servicios de aire para el requerimiento del área. La iniciativa que aquí se plantea, corresponde a la implementación de una única unidad de compresión (y almacenamiento) de aire que suministre este servicio a la zona de interés. El beneficio principal que se pretende instaurar con esta implementación corresponde a la utilización eficiente y centralizada del recurso eléctrico que alimenta al sistema de compresión de aire; es decir, en vez de alimentar 7 compresores, con diferente frecuencia de uso, y con limitada capacidad, se energizará un único compresor de mayor capacidad (igual potencia) y mejores prestaciones. 24 Transversales Uso de paneles termosolares para calentamiento de habitaciones La energía solar térmica es una fuente de energía que produce calor de origen renovable, obtenido directamente a partir de la radiación solar mediante un revestimiento exterior íntegramente de metal y ventiladores como guías del aire caliente. Esta energía puede ser utilizada para diversos fines siendo uno de ellos la calefacción de habitaciones. Esta iniciativa busca suministrar calefacción con energía solar térmica. 25 Concentradora Implementar prácticas de detención programada de equipos mayores de la concentradora. La iniciativa tiene como objetivo realizar detenciones programadas a los equipos de mayor consumo de la concentradora, enfocándose en los equipos de transporte (Correas). Se debe analizar cuáles son los equipos de transporte que representan el mayor consumo energético en la concentradora, y efectuar un análisis de funcionamiento en vacío o baja carga. Este resultado nos dará cual es el potencial de ahorro que se puede obtener si implementamos la iniciativa. 26 Concentradora Recuperación de calor de rechazo en compresores de tornillo La iniciativa que aquí se presenta consiste en recuperar el calor disponible de la refrigeración del compresor, para utilizarlo en alguna zona o sub-proceso donde se requiera calor con estas características. Con esto, se disminuye directamente el consumo de energía en dicha zona o sub-proceso. 27 Mantención Camiones Mina Ajuste curva de potencia en camiones La presente iniciativa consiste en el cálculo de ahorros de energía al ajustar la curva de potencia tomando como referencia camiones Komatsu 930, estimando el porcentaje de tiempo que los camiones están en pendientes o subidas, tiempo durante el cual el consumo de diesel se reemplaza por consumo eléctrico directamente en los motores de accionamiento del camión, sin utilizar el tándem de generación motor-generador. De esta forma se obtiene ahorros por eficiencia de sistema al no utilizar el motor de combustión (menos eficiente) y eventualmente se podrían obtener ahorros cuantificables en esta evaluación mediante métodos eficientes de generación de la energía eléctrica necesaria. 16
N Gerencia /SI Oportunidad de Optimización Energética Descripción 28 Concentradora Uso de tecnologías que permitan optimizar consumo especifico en molinos de bolas (Ejemplo Análisis de ruidos Molino de Bolas) Una de las tecnologías que permite la optimización en el consumo específico del molino de bolas es el análisis de ruido al interior del molino. La tecnología se basa en la incorporación de micrófonos en múltiples puntos del molino, con la finalidad de detectar los diferentes sonidos causados por el impacto de la carga con el manto del molino. Un análisis de estos datos sonoros pueden revelar al operador si el nivel de carga del molino se encuentra fuera del óptimo, siendo esto último una ineficiencia del proceso. El objetivo que persigue esta iniciativa es mantener durante la mayor parte del tiempo el molino a plena carga, con lo que se lograría aumentar la producción de mineral utilizando igual cantidad de energía. 29 Concentradora Uso de hidrociclones de alta eficiencia La iniciativa consiste en modificar los hidrociclones Cavex D-15 de la etapa de remolienda de concentrado por hidrociclones Cavex 800, los cuales son hoy en día el modelo más eficiente existente en el mercado. Este tipo de hidrociclones ya está instalado en gran parte de la planta. 30 Chancado y Correas Implementación procedimiento de cambio de polines de alta eficiencia Los motores de las correas transportadoras, además de vencer la resistencia que pone el mineral para su transporte, deben utilizar potencia adicional para movilizar y vencer el roce que los polines añaden al sistema. Una forma de ahorro de energía en los sistemas de correas es realizar el cambio de polines convencionales por los denominados de alta eficiencia, los cuales poseen un menor coeficiente de roce. 31 Mantención Camiones Mina Reemplazo de motores camiones mina La presente iniciativa consiste en el reemplazo del motor Cummins QSK78 de los camiones Komatsu 930 por un motor MTU, el cual es de un rendimiento mayor, con el fin de disminuir el consumo especifico de combustible, y por tanto el gasto en energía y las emisiones de CO2. 32 Transversales Uso de aceite residual de desecho como combustible de reemplazo en planta cogeneradora El objetivo de esta iniciativa es la utilización de los aceites usados como combustible alternativo para utilizar en la planta generadora de respaldo. Actualmente la planta genera, cuando es requerido, energía eléctrica a través de dos combustibles, diesel y HFO. Esta medida reemplazaría parte del consumo actual de HFO. 33 Transversales Implementación estándar de uso luminaria eficiente en caso de falla o reposición de luminaria existente Mediante un estudio previo que muestra la situación y nivel de eficiencia que muestra la iluminación en Minera Doña Inés de Collahuasi se proponen alternativas de optimización y ahorro de consumo energético mediante el cumplimiento de los estándares de luminosidad que exige la normativa chilena, y el grado de aprovechamiento tecnológico en relación al uso eficiente de la energía. 34 Servicios Operacionales Generación de energía eléctrica desde Agua Dewatering a Coposa (Tk 501 y Tk 502) Existen varios flujos de aguas al interior de Collahuasi, los cuales presentan potencial para generar energía eléctrica. En esta iniciativa se presentan dos flujos con potencial definido para generar energía eléctrica. Uno de ellos se denomina Dewatering y el otro Coposa Norte. 17
N Gerencia /SI Oportunidad de Optimización Energética Descripción 35 Transversales 36 GTAM Uso de luminaria eficiente. Resultados Estudio Auditoria Iluminación Generación eléctrica a partir de implementación de minicentral eléctrica en relaveducto Collahuasi La siguiente ficha muestra un resumen, acompañado de información complementaria, del Estudio de Iluminación Eficiente en Faenas Mineras y Oportunidades de Mejora Minera Doña Inés de Collahuasi. Dicho estudio detalla todos los tipos de lámparas existentes en cada una de las áreas de la planta, incluyendo las oficinas. Los resultados que muestra mayoritariamente corresponden al cambio de tecnología, por luminarias con mayor eficiencia energética que la ya instalada. La propuesta de recuperar la energía de los relaves consiste en aprovechar el desnivel existente entre los espesadores y el tranque de relaves utilizando así el diferencial de energía potencial e hidráulica obtenido del relave que desciende hacia el tranque. 37 Chancado y Correas Generación FV para sistema de alumbrado La energía solar fotovoltaica es una fuente de energía que produce electricidad de origen renovable, obtenida directamente a partir de la radiación solar mediante un dispositivo semiconductor denominado célula fotovoltaica. Esta energía puede ser utilizada para diversos fines siendo uno de ellos la iluminación de lugares existentes cercanos a la zona de producción de energía. Esta iniciativa busca implementar una planta fotovoltaica para iluminación de alta eficiencia. 38 Mantención Camiones Mina Uso GNL en camiones La iniciativa considera la utilización de GNL como combustible en la operación de camiones mina, a partir de la instalación de un sistema de combustión en los motores que permita reemplazar una fracción del Diesel actualmente consumido en los camiones, por gas natural. De esta forma se diversifica el suministro energético, con una fuente de energía con menor potencial de emisión de CO2. 18
2.4 2.4 PLAN DE EFICIENCIA ENERGÉTICA ERGÉTICA Collahuasi ha desarrollado un plan de eficiencia energética para el corto, mediano y largo plazo. Este plan comienza con resolver las brechas que se requieran para dar cumplimiento total de las cláusulas indicadas en el Convenio de Eficiencia Energética. En la figura 7 se puede ver el cuadro de avances que la auditoría energética levantó a enero 2015: Figura N 7. Avances de cumplimiento hitos del Convenio Eficiencia Energética a diciembre del 2014. En la figura 8 se puede ver el cuadro de avances a septiembre de 2015: Figura N 8. Avances de cumplimiento hitos del Convenio Eficiencia Energética a septiembre de 2015. 19
En cada uno de los periodos del plan (corto, mediano y largo plazo), se identifican medidas de gestión y proyectos a desarrollar. Respecto a los proyectos a desarrollar, se destaca que estos se modificarán en la medida que las condiciones del negocio varíen. Por ejemplo, según las proyecciones de costo, la energía fotovoltaica continuará con costos decrecientes, lo que implicaría mayor facilidad en el futuro para incluirla en aplicaciones internas en el proceso minero metalúrgico. Estos proyectos fotovoltaicos no aparecen factibles hoy, sin embargo en el largo plazo podrán materializarse en la medida que se consolide el menor costo de desarrollo. Asimismo, proyectos que en el presente consideran reemplazo entre combustibles fósiles (por ejemplo, reemplazo de diesel por GLP) dependerán mucho de las circunstancias técnicas y económicas del momento en que se tomen para su ejecución, especialmente considerando que la alta volatilidad de suministro y precios en los combustibles fósiles es algo imposible de predecir. 2.4.1 Corto plazo Collahuasi ha definido la gestión de corto plazo como la gestión ha desarrollar en un plazo menor a dos años una vez publicado este plan. Medidas de gestión: Aprobar la 2da auditoría de mantenimiento de la ISO 50.001:2.011 para las operaciones de filtrado y embarque, y molibdeno y aguas, todas de Puerto. Extender el desarrollo de la etapa de planificación bajo la ISO 50.001 a una unidad operacional aguas arriba del proceso operacional de Puerto. Esta planificación comenzará en el corto plazo, y lo que se evaluará para el mediano plazo, es la extensión del proceso de certificación bajo la ISO 50.001:2.011 a otras áreas operacionales, además de Puerto. Finalizar el levantamiento y reportabilidad detallada por subprocesos de los KPI s de las áreas operacionales, lo cual incluye las operaciones de la Vicepresidencia (VP) Mina. Desarrollar proyecto piloto de Medición & Verificación (M&V) de una iniciativa de eficiencia energética ya finalizada en un área operacional. Establecer objetivos, metas y planes de acción para las áreas de staff. Ejecutar un proyecto demostrativo que incluya la eficiencia energética desde la etapa de diseño. Efectuar capacitación de eficiencia energética al personal propio. Efectuar difusión del SGE y sus componentes en Collahuasi, extendido a colaboradores. Sistematizar la gestión de proyectos para la captación, evaluación, ingeniería, ejecución, puesta en marcha y M&V de los proyectos de eficiencia energética. 20
Proyectos: Operación, faena o sitio Suministros estratégicos VP Procesos Suministros estratégicos VP Mina Proyecto o iniciativas Incluir la huella de carbono de producto a grandes proveedores Incluir la huella de carbono de producto a grandes proveedores VP Proyectos Incorporación eficiencia energética en proyecto 6to filtro VP Mina Levantamiento de KPI s de subprocesos VP Mina Gerencia Operaciones Puerto Transversal Medición y verificación de ahorros de energía Metodología de gestión de proyectos Actividades a desarrollar Se coordinará el ingreso de requisito de declaración de huella de producto a proveedores de insumos estratégicos de la VP Procesos, como una medida de evaluación adicional para las adquisiciones a granel. Se coordinará el ingreso de requisito de declaración de huella de producto a proveedores de insumos estratégicos de la VP Mina, como una medida de evaluación adicional para las adquisiciones a granel. Implementación de procedimiento de eficiencia energética para proyectos, trabajo en conjunto con empresa de ingeniería. Catastro de todos los equipos, energéticos, y generación de metodología para cálculo mensual de consumos energéticos por subprocesos. Licitación para medir y verificar ahorros al sistema de aire comprimido de la planta de filtrado de concentrado de cobre en Puerto. Implementación metodología de gestión de proyectos de eficiencia energética, para seguimiento desde ideación hasta O&M. 2.4.2 Mediano plazo En el mediano plazo (mayor a 2 años y menor a 4 años luego de la publicación de este plan) se contempla el aumento en extensión y profundidad del SGE, y particularmente, la profundización de las ideas detectadas y evaluadas preliminarmente en la auditoría energética, junto con la definición de la estrategia para el desarrollo de los proyectos seleccionados por las distintas áreas de la compañía. Dado que estas ideas contemplan un mayor monto de inversión, este trabajo de profundización es necesario para reducir las incertidumbres asociadas a costos y beneficios preevaluados. Las ideas de proyectos que a la fecha se tienen detectadas,- y que se materializarán en la medida que se verifique la viabilidad técnico-económica y se cuente con el capital suficiente para llevarlos a cabo,- son: 21
Proyectos: Operación, faena o sitio Proyecto o iniciativas Concentradora Uso de revestimiento en molinos de Bolas que permitan reducir el consumo de energía del molino Concentradora Reemplazo de coraza del SAG por estructura liviana Mina - Equipos de Apoyo Mina - Equipos de Apoyo Mina - Perforación y Palas Transversales Retiro de botapiedras camiones mina Recuperación de calor de rechazo en compresores de tornillo Instalación de switch de luces en cabina de operador para el proceso de perforación Eliminación de fugas en sistemas de aire comprimido en Faena Cordillera Actividades a desarrollar Reemplazo de las corazas convencionales de acero que revisten al molino, por unas corazas de semejantes prestaciones pero estructuralmente más livianas (acero recubierto en goma) con la finalidad de aumentar la carga de trabajo de los molinos de bolas. Reemplazo de las corazas convencionales de acero que revisten al molino, por unas corazas de semejantes prestaciones pero estructuralmente más livianas (acero recubierto en goma) con la finalidad de aumentar la carga de trabajo del molino SAG. Retiro del sistema botapiedras de los camiones mina, para permitir aumentar la carga en tolva de los camiones. Recuperación del calor disponible de la refrigeración del compresor, para utilización en la calefacción del personal en bodega. Instalación de un interruptor local para luminarias de las luminarias cuando el operador lo requiera, junto con el cambio en el número de identificación de la perforadora por un material reflectante para eliminar luces exteriores destinadas para ese uso. Mejoramiento de eficiencia volumétrica, sellado de fugas de aire, puesta de optimizador/secuenciador, etc. Estudio de ejecución de contrato de compra/venta de aire. Respecto a los proyectos a desarrollar, se destaca que estos se modificarán de acuerdo a los ciclos económicos de Collahuasi, es decir, en la medida que las condiciones del negocio varíen. 2.4.3 Largo plazo El largo plazo se considera después de 4 años luego de la publicación de este plan. Para este periodo se pretende consolidar los avances en materia del SGE, y,- siempre que agregue valor al negocio de la compañía,- certificando la gestión energética bajo estándares internacionales, y efectuando todas las actividades que sean necesarias tendientes a reducir las incertidumbres en los resultados de costo-beneficio de las ideas de proyectos preseleccionadas en la auditoría energética, avanzando en las distintas etapas de ingenierías: conceptual (FEL 1), básica (FEL 2), y de detalles (FEL 3). Respecto a los proyectos a desarrollar, se destaca que estos se modificarán de acuerdo a los ciclos económicos de Collahuasi, es decir, en la medida que las condiciones del negocio varíen. 22
Proyectos: Operación, faena o sitio Puerto Patache Chancado y Correas Mantención Camiones Mina Mantención Camiones Mina Chancado y Correas Chancado y Correas GTAM Chancado y Correas Transversales Concentradora Proyecto o iniciativas Conversión de quemador de diesel a GLP en tornillo Cambio de sistema de refrigeración de motores por otro más eficiente Evaluación de pérdidas térmicas por exfiltraciones en Truck Shop Ujina y Rosario Evaluación Climatización con Bombas de Calor en Truck Shop Ujina y Rosario Uso eficiente de la operación en vacio de las correas en espera de carga o ante falla de equipos de línea única Instalar winche en los contrapeso de las correas Uso de Variadores de frecuencia en bombas con válvulas reguladoras de caudal Instalación de unidad para servicios de aire para el requerimiento del área. Uso de paneles termosolares para calentamiento de habitaciones Implementar prácticas de detención programada de equipos mayores de la concentradora Actividades a desarrollar Análisis interno y definición de zonas estratégicas para instalación estanques GLP, levantamiento con proveedor de GLP. Realizar cambios significativos que permitan eliminar el ineficiente sistema de refrigeración (uso de aire comprimido) que actualmente se utiliza en el área de chancado y correas. La iniciativa consiste en evaluar el reemplazo de los motores que utilizan aire comprimido para refrigeración por unos de mayor potencia, que cumplan el estándar de derrateo para su ubicación. Auditoría energética de la envolvente de los Truck Shop de Ujina y Rosario y ejecución de solución para disminuir el consumo energético, además de mejorar el confort térmico de los recintos. La iniciativa considera evaluar la implementación de bombas de calor en reemplazo del sistema de climatización actual. Logros buscados: diversificación del suministro energético, disminución de emisión de CO2 y del consumo energético. Determinar ahorros que se podrían obtener si se detuviesen las correas cada vez que operen en vacío, emisión de plan de mantenimiento para evitar fallas en la partida. Instalación de sistemas autónomos de tensado de correas por winche, puesta de sistema de cálculo y reporte de consumo energético. Catastro y jerarquización de bombas para instalación de variador de frecuencia en los motores de las bombas que cuentan con válvula reguladora de caudal. Implementación de una única unidad de compresión (y almacenamiento) de aire que suministre este servicio a la zona de interés, en reemplazo de 7 compresores, se energizará un único compresor de mayor capacidad (igual potencia) y mejores prestaciones. Licitación para suministrar calefacción con energía solar térmica para habitaciones de Campamento Pabellón del Inca. Realizar detenciones programadas a los equipos de mayor consumo de la concentradora, enfocándose en los equipos de transporte (Correas). Análisis en equipos que representan el mayor consumo energético en la concentradora, y pruebas de funcionamiento en vacío o baja carga. 23
Operación, faena o sitio Concentradora Mantención Camiones Mina Concentradora Concentradora Mantención Camiones Mina Transversales Proyecto o iniciativas Recuperación de calor de rechazo en compresores de tornillo Ajuste curva de potencia en camiones Uso de tecnologías que permitan optimizar consumo especifico en molinos de bolas Uso de hidrociclones de alta eficiencia Reemplazo de motores camiones mina Implementación estándar de uso luminaria eficiente Actividades a desarrollar Recuperación del calor disponible de la refrigeración del compresor para utilizarlo en calefacción u otra aplicación. Estudio y piloto para reemplazar consumo diesel por eléctrico directamente en los motores de accionamiento del camión, sin utilizar el tándem de generación motor-generador. Estudio de controles para mantener durante la mayor parte del tiempo el molino a plena carga, y pruebas para aumentar la producción de mineral utilizando igual cantidad de energía. Estudio y reemplazo de hidrociclones Cavex D-15 de la etapa de remolienda de concentrado por hidrociclones Cavex 800. Estudio y reemplazo del motor Cummins QSK78 de los camiones Komatsu 930 por un motor MTU. Aplicación de recomendaciones de auditoría de luminarias. Sin perjuicio de las iniciativas expuestas, cada vez que se detecte una iniciativa con evaluación económica atractiva, se incluirá dentro de la cartera de proyectos a materializar. 24