澳大利亚铜工业的电力供应和消费
前言：
本文是关于铜生产国电力工业系列报告的第5篇，与此前报告不同的是，在澳大利亚的铜工业不是该国经济的主要支柱产业，澳大利亚的电力工业似乎不存在什么大的问题。而在前4篇的报告里铜是那些国家经济的主要“支柱”，铜产业的发展受到电力工业的影响重大。澳大利亚每年的铜矿产量在9 3万吨左右，占到全球铜矿产量6%。
在本文中，我们的目的是提供澳大利亚电力工业的概况和影响采矿工业的问题，注重于那些可能有铜生产的地区。澳大利亚主要的铜生产地区包括：西澳大利亚州、昆士兰州、南澳大利亚州和新南威尔士州，上述的后三个州是国家电力市场(National Electricity Market，简称NEM)的会员单位;西澳大利亚是该国采矿工业最重要的州。
澳大利亚是铁、镍、金、铀、锌、铝、铜、金刚石和煤矿产的主要生产国，采矿工业占到澳大利亚GDP的5%左右，尽管这一比例在未来会有所下降。
澳大利亚铜采矿工业的电力消费约为全国电力消费的1.1%，表1列出了澳大利亚铜和电力工业的主要状况。
表1澳大利亚铜工业和电力工业概况
一、澳大利亚的电力工业结构
澳大利亚是一个幅员辽阔的国家，六个州和两个地区的电力工业状况各不相同。电力工业对澳大利亚GDP的贡献率为1.5%，根据澳大利亚农业和资源经济局的数据，过去10年里电力消费年平均增长率为3.3%。由于各地区电力行业的发展水平取决于该地区的燃料资源状况，而每个地区的燃料资源各不相同，因此，政府在给矿业经济提供电力基础设施方面的作用因州而异。矿业公司同样面临着不同的挑战。同时，在全璩减少温室气体排放的大环境下，也会给发电行业带来了新的挑战。
澳大利亚国家电力市场(NEM)创建于1998年，该电力市场覆盖了东部和南部范围广阔的几个州。由国家电力市场管理有限公司(National Electricity Market Management Company Limited;简称NEMMCO)管理和运营，NEM提供了一个竞争性的零售领域的框架， 除了自由客户与发电部门或输电公司签订个别的合同外(通常矿业经营归入这一类中)。
2009年7月，NEMMCO和其它的五个行业实体停止了运作，为了让南部和东部澳大利亚州的天然气和电力的生产和配送合并到澳大利亚能源市场经营体系(AEMO)。西澳大利亚和北方地区在地理位置上相距遥远，因此没有和国家电力市场NEM相连接。
2008年澳大利亚拥有244座大的发电厂，其中约有190座与NEM相联。澳大利亚的发电能力为50416MW，其中，86%在NEM成员中的各州。
2008年6月NEM决定投资的工程发电能力总量达4，093MW，计划投资发电总量达7200MW;这分别相当于发电装机总量的8%和14%。大多数融资和计划建立的发电能力是以天然气为燃料的，由闭合循环燃气涡轮机或非闭合循环燃气漏轮机发电厂组合。NEM由六个区域电网互相联结，形成链式网络。表2列出了澳大利亚个各地区的电网互相情况。
表2 2007-2008年澳大利亚主要电网输电能力一览表
数据来源：澳大利亚ABARE能源供应协会
澳大利亚发电燃料以黑煤(包括无烟煤、烟煤和次级烟煤)为主，因为它比其他燃料价格低廉，在东部海岸有丰富储量，且接近主要的发电厂及电力用户;新的发电项目特更多的采用天然气或煤层中的甲烷气作为燃料，但是黑煤(blackcool)将仍是电力工业的主要燃料资源。澳大利亚于2007年签署了京都议定书，该议定书于2008年一季度生效。按着议定书规定，澳大利亚承诺到2020年把碳排放量降低到2000年水平的5%至15%。如果没有这一约束，澳大利亚的碳排放量将会在2020年上升至20%。在议定书规定和其他政策进入实施阶段后，由于这一措施和其它的政策已经生效，电力税将随着能源生产商寻求 完成其所要求的目标而上升。
表3 澳大利亚发电燃料投入(Petajoule，PJ)
二、铜矿的电力消费
澳大利亚的采矿工业(不包括钢铁和有色金属加工)用电量约占澳大利亚用电总量的9%，这是来自澳大利亚农业和资源经济局(ABARE)的数字。CRU估计，澳大利亚用于铜矿生产的耗电量占澳大利亚总电量的2%。
对于可能影响铜矿电力消费的问题，可以将该国发电分成两个部分。 第一部分是西部澳大利亚;第二部分是与NEM(南澳大利亚，新南威尔士和昆士兰)相互连接的州。这些州是重要的铜生产地区，本文在下面详细讨论。
西澳大利亚：采矿公司和州政府一起合作
2008年，西澳大利亚有6117MW装机容量发电站， 其中，63%是以天然气或天然气/馏出物为燃料的;20%用煤(大多数是政府拥有的Verve能源);14%使用天然气、煤和馏出物;约4%用可再生的燃料。此外，约1100MW的新发电能力已经融资或在建，计划于2008年和2009年开始使用。CRU估计，铜矿消费了约8-9%的西澳大利亚的电量。
西澳大利亚有三个主要的系统组成了西澳大利亚整个电力市场，即西北互接系统(North West Interconnected System)，简称NWIS;地区电力局(the Regional Power)，简称RP;西南互接系统( South West Interconnected System)简称SWIS。SWIS是主要输电系统，距国家电力市场系统1500公里，这使两个系统在未来不可能连接。
SWIS的发电燃科采用黑煤、天然气和石油，可再生能源最少，尽管20 1 0年可再生能源将会增加到6%。2006年西澳大利亚分拆了西部电力公司(Western Power Corporation)，成立了四家单独的政府拥有的电力公司，即：Synergy(SWIS电力零售商);Verve能源公司(SWIS发电厂);西部电力公司(SWIS输电、配电)和Horizon电力公司(农村用户电力供应)。
Verve能源公司是主要的电力生产商，装机容量约占西澳大利亚的40%，其发电厂是最大的煤消费者。私营公司以及铜生产商拥有西澳大利亚其余60%的发电能力，他们的发电厂主要以天然气和天然气/馏出物为燃料。
在西澳大利亚，位于西北大陆架的主要天然气田通过立法将其部分产量提供给国内工业和零售消费。将天然气从气田送往南部的管线是一个关键问题，所以铜矿能够决定是否采用天然气作为燃料来发电，并直接并入电网;如果距离遥远，可用汽车把柴油送到发电厂(此为最昂贵的方法)来发电。从Dampier到Bunbury的天然气管线(从Pilbara地区到西澳大利亚的西南部管线长1596公里)和东部Goldfields气田管线(长1380公里)，其输送的逅海天然气从North Western Shelf到Pilbara. Goldfields地区和Esperance。Jabiru金属公司表示，通过把Jaguar项目和Goldfields的天然气管线相连接(30公里管线)，建天然气发电厂(4台发电机，每台发电1.75MW)，为公司的铜锌矿和选矿厂送电，减少了生产成本。
天然气管线的连接可以帮助矿山降低运营成本，但也带来供应中断的风险。例如，2008年6月在西澳大利亚Varanus岛的Apache公司的天然气厂发生爆炸使该厂停产，造成对该地区的天然气供应量减少了三分之一。Apache公司能够从澳大利亚和英国获得替代的燃气供应，到2008年8月中旬公司的天然气产量恢复超过了50%;2009年二季度恢复到事故发生前的产量水平。许多天然气厂，包括Golden Grove、Telfer、Jaguar和Nifty在事故发生后全力支持发电厂用气。
2009年6月6日，OZ矿产品公司(前Oxiana有限公司)建议Golden Grove矿和电网连接，该矿的电力消费为12MW/日。此前该矿一直从电力市场现价购电来维持生产。
Newmont的Boddington矿于2009年7月投产，在完全达到设计产能时，每年铜精矿产量2.6万吨(铜金属含量)，需要从西部电力公司架设一条330KV输电线路，采矿公司对于该项目的投资占全部投资额的约55%.这一输电线路将向Boddington矿和周围地区供电。
在Pilbara地区(西澳大利亚北部)的铁矿开采公司于20世纪70年代开始拥有自己的电力供应。现在运营着4家公司，其中的3家公司和采矿工业相关---BHP Billiton、Pilbara铁矿公司(力拓集团)和Alianta (BHP Billiton) -第四家是政府拥有的Horizon电力公司。该地区主要有铁矿，也有一些铜矿。它们是Telfer，Nifty和Whim Creek铜矿。
Newcrest采矿公司的Telfer矿拥有并运行装机能力为159MW的发电厂，该电厂采用天然气/馏出物作为燃料，燃料通过一条440公里长的天然气管线从Headland港送过来。该矿于2005年开始投产，在负荷高峰期间原有的柴油发电厂也投入使用。2008年Telfer矿消费电力665Gwh。
Nifty铜矿(印度Aditya Birla矿产品公司)从2007年起就拥有一条天然气管线，未来11年里这条管线将向Nitfy矿的现场提供天然气，并给发电能力为28MW的电厂提供燃料。采矿运营平均电力消费为23-24MW.
表4 2007-2008年国家电力市场主要数据
数据来源：ABARE NEMMCO
澳大利亚国家电力市场(南澳大利亚、新南威尔士和昆士兰)
澳大利亚电力市场(NEM)有三分之二的发电能力为澳大利亚政府所拥有或控制，拥有约275家注册的发电厂，这是来自澳大利亚能源管理局(Australian Energy Regulator，简称AER)的数据，其中190家发电厂为主要发电厂。
国家电力市场的主要数据列于表4。
澳大利亚国家电力市场各州的电力需求在过去8年里年平均增长率为3%，其中，新南威尔士已经是最大的电力市场，2007—2008财政年度，其电力需求份额占到国家电力市场的38%;随后是昆士兰州占25%，维多利亚占25%。
南澳大利亚：到2010 /13年度前预计电力不会短缺
南澳大利亚发电能力为3956MW，其中90%为矿物燃料发电，其余的多为风力发电。南澳大利亚在2009年的发展计划报告中称，未来对发电能力的投资主要是风力发电，到2018/19年度风力发电将占到全州发电能力的35%，与此同时，传统燃料的发电能力将从2008/09年度85%的比例下降到2 018/19年度的63%。报告同时提出，在这一时期，电力市场的屯力供应年平均增长率将达到2%，用户电力销售增长将达到1.8%。这些数据是一基本的方案，该报告考虑到Olympic Dam的扩建和其他项目的建设。2009年上半年4座新的发电厂先后投入运行，发电能力总计为389.2MW;两座新风力发电厂于2009年末/2010年初开始发电(127.7MW)。一旦这些新的发电能力投入运行后，将有充足的电能来满足澳大利亚夏季高峰用电的需求。该报告指出，还有足够的发电能力来满足南澳大利亚的用电需求，从2013/14年度起，该方案需要考虑到电力储备极限的不足和新的发电项目投资。
图4按经济活动划分的澳大利亚电力消费
BHP Billiton的南澳大利亚 Olympic Dam矿目前从国家电力市场获得电力供应，2007年该矿消费电力为866890Mwh。但是BHP Billiton拥有并运营一条275kv的输电线路。该线路从Augusta港到 Olympic Dam矿现场，可以满足该矿的用电需求。Olympic Dam矿还有一条从Pimba到该矿现场的13 2kv传输线，这条传输线与另一条从Auqusta到Pimba的13 2kv传输线相连。另外，Olympic Dam矿还在矿山现场有应急用的柴油发电机，发电能力为10MW。目前，Olympic Dam矿的扩建正在评估中，扩建包括一座露天矿、一座选矿厂、一家冶炼联合企业和相关的基础设施。扩建的环境影响报告书的草案表明，增加的电力需求可能为650MW。现在的输电线路仍有些富余的输电能力，但还不能满足扩娃后的电力需求增长。其投资方案是：新建一条275kv的输电线路、一座在矿山现场的发电厂，发电能力约为600MW，或者输电线路和发电厂都投资，也有人建议安装一台余热锅炉来发电，回收新建硫酸厂的余热和其他设施的蒸汽，这座余热发电厂在满负荷时能够发电250MW。
Prominent Hill矿于2009年一季度投入生产，年产能为10.7万吨铜精矿(金属量)。Oxiana公司(现在称为OZ矿产品公司)是获得电网服务特许权的电力供应商，建设了一条把Prominent Hill和BHP Billiton Olympic Dam生产现场相连接的电网。Oxiana公司于2008年5月向澳大利亚能源管理局提交申请，计划建设一可供45MW高峰用电需求的电网(平均需求为40MW)。该电网由ETSA电力设备公司设计、建设，投资总值为1亿美元。电网包括一条185公里长13 2kv输电线路(Prominent Hill和电网连接)，在矿山建设45MW新变电站和架空配电网。另外，Oxiana公司利用地热发电的工作正在进行，地热发电厂的一个主要优势是不存在C02排放。
澳大利亚被认为是拥有地热发电最具潜力的国家，地热发电多数分布在南澳太利亚。南澳大利亚州政府表示，该地区拥有相当可观的地热发电潜力，如果拥有氧化物矿床的Olympic Dam和Prominent Hill参与地热的开发，将会强化地热发电系统。目前，该地区约有40家私营企业从事地热开发，例如Geodynamics公司(一家地热发电公司)在南澳大利亚的Cooper盆地获得Hot Fractured Rock 4块地热租地，该公司在2007—2008年的年报中表示，公司在Coopper盆地的工程项目取得了重要进展。
新南威尔士：鼓励私人投资
在2007—2008财政年度，新南威尔士的电力需求达78.3TWh，发电量为73.3TWh， 可靠性为99.97%。目前，仅有的两个电网和新南威尔士相连接，拥有约15000MW发电装机能力。根据新南威尔士政府水利和能源部的数据，计划在不同阶段建设的发电能力超过16，OOOMW。电力工业由政府企业控制，但州政府已经开始能源体制方面的改革，鼓励私人长期投资，这一战略于2009年3月开始实施，现在已经有所进展。
新南威尔士有两座大的铜矿---Cadia Valley和Northparkes。Cadia Valley位于悉尼西面250公里，运营Cadia Hill露天矿、Ridgeway她下矿和选矿厂， Cadia Hill选矿厂拥有配置20MW电机的SAG磨矿机，生产用电约600GWh/年或80MW。通过现有的Cadia 132kv输电线，为新南威尔士电网供电。Cadia Valley铜矿是新南威尔士州最大电力用户之一，持有至2010年底结束的长期合同。Newcrest Mining公司作为澳大利亚政府的一个案例研究，该公司从2004年以来一直在减少温室气体排放，且致力于节省能源和安装更有效的燃气发电机。实际上，Cadia Valley已经制定了一个能源节省计划。在2008年底，该公司提交了Cadia East项目的初步环境评估报告，把Cadia Valldy铜矿
生产寿命最多延长2 1年，并继续保持现有的生产能力。 Cadia East项目的用电量将翻一倍至160MW。目前考虑的方案是从电网提供增加的电力需求(改造现有输电线路)，或在矿山的现场新建燃气发电厂(包括燃气管线和汽轮机组)。
Northparkes Mining(力拓集团)于2006年6月发布了能源节省实施计划(Enerqy Savings Action Plan)。从2000年以来，力拓集团公司已经参与了温室效应的挑战舰划(Greenhouse Challenge Programme)。2005年，该公司用电204GMW，并已经和电网相连接;2007年，Northparkes的报告显示，公司减少了电力消费13%。这是该公司努力减少温室气体排放的结果。
昆士兰：努力把西北地区和国家电力市场电网相连接
在昆士兰州，46%的发电能力来自国有的Tarong Energy公司、Stanwell公司和CS能源公司。采矿工业(包括铜矿)分布在昆士兰州的西北部，与昆士兰州的南部相距遥远。南部和国家电力市场电网连接;CS能源公司运营的MicaCreek发电厂向昆士兰州西北部遥远的采矿厂提供电力。该发电厂有10台发电机，综合能力为325MW。其中，8台为燃气发电机，2台为余热发电机。2000年前，该发电厂采用煤作为燃料，由Ergon能源公司输电。该地区依靠来自Ballera的天然气，通过Carpentaria天然气管线输送过来用于发电和其他直接需求。此外，大多数矿山还拥有自己的现场发电机。
缺乏电网因而缺少电力批发市场不利于能源的潜在投资。一项特定的电力工程与矿山作业相关，与矿业工程相比，通常的能源投资需要更长的时间才能获准其最初盼段的建设。同样，价格谈判很紧张，因为只有两个团体。昆士兰政府已经成立了相应的工作机构对昆士兰州西北地区中、长期电力需求进行评估。
根据昆士兰州政府2008年7月的研究报告，昆士兰州西北部2013年的电力潜在需求为500MW，能够与电网连接的现有矿山和所有工程的电力需求约400MW。但是该研究报告的数字和实际的电力需求量之间有150MW到200MW的差距。从2016年起，该地区的电力需求将下降，这可能是由于减少碳排放(环保要求)综合努力的结果。但更主要的是因为矿山还没有对开采寿命以及储量进行具体的量化。无论如何，昆士兰州政府正在帮助和鼓励采矿工业和能源工业的投资。另外，从历史上看，实际电力消费往往会超过该报告的预期数据。
Mica Creek发电厂向Mount Isa(xstrata)、Ernest Henry (Xstrata) 、 Mount Gordon(Aditya Birla)和Lady Annie (Cape Lamber)铜矿提供电力，Ergon能源公司负责输电和配电。从2010年起，Cloncurry的用电将由CS能源公司和Ergon能源公司(两家都是国有公司)供给。Exco资源公司预测Cloncurry用电量最多为10MW。
Osborne和Leichhardt铜矿在矿山现场都有柴油发电机组，只是柴油比其他燃料的价格昂贵。另外，由于柴油必须用卡车运进来，因此雨季常常会给运输带来问题。
2008年1月，在昆士兰政府2007—2012年基础设施计划的框架中，列出了昆士兰州西北部(Mount Isa矿区)与国家电力市场电网相连接的项目，该项目计划建一条从昆士兰州中心到Ernest Henry矿的1 100公里高压输电线路，并对Ernest Henry和Mount Isa之间线路进行改造，预算投资8- 15亿澳元。该项目正在进行之中，Powerlink公司正在建设这一输电线路，加强Broadsound (昆士兰州中心) 到Ross (Townsville)之间的连接，此段输电线路长约500公里，输电能力275kv。工程分为三个阶段，第一阶段工作已经于2008年11月完工，第二阶段工作于2009年年中完工，第三阶段工作将于2010年初完工。
昆士兰西北部的电力需求日益增长，该地区是铜矿集中地，政府的支持将鼓励对能源工业的进一步投资和尽可能与国家电力市场的电网相连接。
未来前程光明
因为承诺的新发电能力将超过现有发电能力的10%以上，因此，澳太利亚不会面临发电量不足的状况。但采矿工业，包括铜采选业却面临着电力基础设施的问题，问题的大小取决于铜矿企业和电力设施的连接距离的远近。同时，各个州政府的支持程度和目标也不尽相同。在西澳大利亚，政府和采矿公司一起投资电力基础设施;而在国家电力市场，各州政府鼓励私人投资。
澳大利亚在京都议定书上签字已于2008年一季度生效，并承诺减少C02排放。因此，澳大利亚正在寻求可再生能源，大多数新发电项目都在考虑可再生能源技术并且现有项目还在评估向这些新能源资源的转换。同时，采矿公司也已经开始实施节省能源政策，并互相协作投资电力基础设施。实际上已经有一些采矿公司通过建立电力分公司或购买现有电力公司股份的方式向能源领域进军。
