铜越挖越难,电越用越多:智利铜业面临电力大考

智利铜矿每生产一吨铜的用电量正大幅上升,原因是矿石品位下降增加了采矿的物理难度。随着行业电气化推进,这一趋势可能进一步加大该国电力系统的压力。

据智利国家铜业委员会(Cochilco)数据,铜矿平均品位从2005年的0.93%降至2024年的0.62%,降幅达三分之一。同期,行业电力强度(智利铜矿每生产一吨铜所消耗的总电量)从3.07兆瓦时/吨攀升68%,至5.16兆瓦时/吨。

品位下降与电力强度上升之间确实存在显著的长期关系,但这种关联并不等于因果关系。过去20年的数据表明,铜品位和电力强度几乎完全反向变动——品位一路下降,每吨铜的耗电量一路上升,两者关联程度高达0.91。仅凭品位这一条线索,就能大致对应约82%的耗电量变化。

这一点很重要,因为作为全球最大铜生产国的智利正在考量未来供应的电力需求。Cochilco预计,铜矿开采的电力需求将从2025年的27.6太瓦时增至2034年的33.2太瓦时,增幅20.2%;而同期铜产量增幅预计仅为8.3%。

品位压力

铜品位决定了每吨所含金属需要处理多少物料。在一个简化基准中(假设回收率、贫化率及其他作业条件不变),固定数量的铜所需的矿石量大致与品位成反比。

按这个基准,品位从0.93%降至0.62%,意味着矿石处理量需增加50%。若其他条件不变,生产同等数量的铜需要2005年1.5倍的矿石量。

这一计算是一个机械性基准,而非对实际开采或加工吨位增幅的估计。但它说明了品位下降可能对采矿作业施加的物理压力。

如果都以2005年为基准(记为100),把“矿石处理量”和“耗电量”放在同一标尺下对比,会发现两者长期走势很接近。到2024年,矿石处理量比2005年高出50%,耗电量则高出68%。

但这两个数字之间的差距,不能说是由其他因素造成的;之前算出的高关联度,也不等于品位下降就解释了82%的耗电增加。

解读单年数据应更谨慎。年与年之间,品位变化和耗电变化的关联其实很弱。2024年品位还从2023年的0.59%回升到了0.62%,但耗电仍在继续上升。

因此,品位下降是长期推高耗电的一个结构性因素,但不是每年变化的唯一原因。

此外,其他因素也会影响每吨铜的耗电量,比如加工方式、回收率、矿山布局、用水需求和能源结构。

电气化效应

随着矿山用电力系统取代传统的化石燃料驱动设备,电力强度作为采矿绩效指标的复杂性也在增加。

例如,用电动或架线辅助设备替代柴油运输的矿山,每吨铜可能消耗更多电力,同时减少柴油使用,并可能降低总能耗和温室气体排放。

因此,电力强度上升不等于整体能效恶化。这一指标日益反映出两种结构性力量:一是低品位矿床带来的额外物理工作量,二是能源需求从化石燃料向电力的转移。

这两种力量具有根本不同的经济和环境影响,但都可能推高每吨铜的用电量。

对智利而言,这一区分的影响超出单个矿山。电力强度的历史性上升,加上进一步的电气化,意味着未来铜生产可能需要大幅增加发电、输电能力和矿场电力基础设施。

Cochilco预测,到2034年,采矿用电的增长速度将是铜产量增速的两倍以上。每多产一吨铜,电力需求对规划未来供应就越来越关键。

智利下一吨铜可能需要更多电力,不仅因为品位下降使其物理上更难生产,还因为开采所需的能源中,越来越大的份额将来自电力系统而非化石燃料。

(文华综合)

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李丹
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