EL SECTOR ELECTRICO PERUANO

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA - UNI

Diciembre 2007

ANTHONY LAUB

ELECTRICIDAD COMO PRODUCTO

• ACTIVIDADES DE LA INDUSTRIA

• GENERACION : PRODUCCION DE ELECTRICIDAD• TRANSMISION: TRANSPORTE DE ELECTRICIDAD • DISTRIBUCION:MANTENIMIENTO DE RED

SECUNDARIA• COMERCIALIZACION: COMPRA Y VENTA

Generación Transmisión Distribución Demanda

ACTIVIDADES DE LA INDUSTRIA ELÉCTRICA:

• Generación: Producción de energía eléctrica en bloque a partir de una fuente primaria o secundaria de energía.

• Transmisión: Transporte a grandes distancias y elevados niveles de tensión de grandes bloques de energía, desde las fuentes de generación hasta los centros de consumo.

• Distribución: Recepción de bloques de energía para repartirlos (pequeños volúmenes de energía a bajas tensiones) entre un número grande de pequeños y medianos consumidores.

• Comercialización: Actividad que implica la venta de energía sea al por mayor o al por menor.

• Medición: Actividad que consiste en efectuar la toma de lectura de los medidores

GeneraciónGeneración

TransmisiónTransmisión

DistribuciónDistribución

10 kV

220 kV

220 kV

60 kV

220 kV

13.8 kV

60 kV

MTBT

220 V

10 kV

Abastecimiento de Electricidad

Usu

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La electricidad no puede almacenarse a un costo eficiente. La energía eléctrica producida por generadores en un sistema interconectado debe consumirse instantáneamente.La producción de electricidad tiene que ser constantemente regulada para hacerla coincidir con las fluctuaciones de la demanda.La electricidad fluye de acuerdo con las leyes de la física y no puede ser eficientemente direccionada para alcanzar un punto de demanda específico en un sistema interconectado. Un sistema eléctrico debe estar en equilibrio siempre, esto significa que la energía que se genera debe tener un correlato con la suma de la demanda de los consumidores más las mermas o pérdidas que se producen en el transporte de la energía.

CARACTERÍSTICAS ESPECIALES DE LA INDUSTRIA ELÉCTRICA

Curva Demanda EléctricaCurva Demanda Eléctrica

kW

Horas0 12 24

Despacho Económico Despacho Económico Programa y dirige operación de las Programa y dirige operación de las generadores para satisfacer la generadores para satisfacer la demandademanda

GAS NATURALY CARBON

GASNATURAL

DIESEL

RESIDUAL

HIDRO yNUCLEAR

ACTIVIDADES EN LA INDUSTRIA ELÉCTRICA

(1) Generación;(2) Transmisión;(3) Distribución;(4) Comercialización; y,(5) Medición

• En el Perú las actividades signadas como comercialización y medición para el mercado regulado están incorporadas dentro de la actividad de distribución.

• Para el denominado mercado libre, tanto los generadores como los distribuidores son quienes pueden comercializar energía eléctrica.

• EL transmisor, por definición, NO debe comercializar energía eléctrica.• La integración de estas actividades para el óptimo funcionamiento de las misma y

la correcta integración que debe existir entre la oferta (generación) y la demanda de energía eléctrica, se da a través de una actividad adicional que se conoce como OPERACIÓN DEL SISTEMA

• La Operación del Sistema puede ser realizada por una empresa independiente (ISO - Independent System Operator) ó por el ente que maneje y administre las redes de transmisión existentes.

En el Perú existen dos mercados segmentados en función de las demandas de los consumidores:

(1) Mercados al por mayor. Demandas superiores a 1 MW; también conocido como Mercado Libre y,

(2) Mercados al por menor.Demandas inferiores a 1 MW; también conocido como Mercado Regulado.

Por el plazo de los suministros requeridos, se cuenta a su vez con dos mercados:

(1) Mercado a corto plazo (Mercado Spot); y,(2) Mercado a largo plazo

ACTIVIDADES COMERCIALESEN LA INDUSTRIA ELECTRICA

Generación de Electricidad

Es posible generar (producir) electricidad de diversas formas:

Hidráulica. Térmica. Nuclear. Eólica. Bioenergía.

Energías No Convencionales

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Centrales hidroeléctricas

En estas centrales se utiliza la fuerza que trae consigo el caudal de un rio o la presion por desnivel, que va desde un embalse hasta la planta generadora. Así en las centrales hidroelectricas, se ocupa la fuerza mecánica del agua para accionar una turbina que a su vez mueve el rotor del generador que produce la electricidad.

Centrales termoeléctricas

En estas plantas el elemento motriz es el vapor generado en una caldera, por el calor producido por la combustión de petroleo, gas o carbón. Este vapor a presión actúa sobre una turbina acoplada a un generador

Generación de Electricidad

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Despacho de la Generación

La estabilidad y confiabilidad de cada uno de los sistemas eléctricos: interconectados y aislados, requiere de balance: producción = demanda.El despacho consiste en monitorear el desempeño del sistema en cada instante, a lo largo del día, con la finalidad de mantener el balance.Para mantener el balance, el encargado del despacho determina que unidades de generación deben de ingresar (a lo largo del día) en la medida que aumente la demanda y que unidades deben de salir en la medida que la demanda disminuya.

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Transmisión de Electricidad

Los principales elementos de una torre de transmisión son:

Conductor: cables de aluminio o aleaciones. Un tipo especial es el ACSR (aluminio reforzado con un cable central de acero).

Estructuras de Soporte: torres de acero reticulado, postes de acero tubular, madera o concreto.

Aisladores: se utilizan para aislar los conductores de las estructuras. Los materiales más usados son cerámica, vidrio templado y polímeros.

Puesta a Tierra: las estructuras deben tener una conexión de baja resistencia eléctrica al suelo (seguridad).

Cable de Guarda: tiene la función de proteger a los conductores de las descargas atmosféricas (rayos). Es un cable, normalmente de acero, que se coloca en la parte alta de las estructuras, por encima de los conductores.

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Transmisión de Electricidad

66kV22,9kV

10kV

10kV

66kV220kV

~

~ = Centro de generación

= Transformador de 3 arrollamientos

= Transformador de 2 arrollamientos

= Carga en la barra

= Barra o línea de 220 kv

Sistema Secundario de Generación

Sistema Secundario de Demanda

Sistem

a Principal

Centro de Consumo 1

Centro de Consumo 2

Leyenda:

Nota: A los puntos de entrega o retiro de energía se les denomina “nodos o barras”.

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Transmisión de Electricidad en el PerúR

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Características Económicas de la Transmisión de Electricidad

• El costo y la capacidad de transporte determina el tamaño geográfico del mercado donde compiten los generadores.

• La estructura de costos del transporte de energía es diferente a la de muchos mercados:– Los costos marginales son muy bajos.– Los costos de inversión son altos.– Existen significativas economías de escala.– Hay capacidad instalada ociosa (sobredimensionamiento) asociado a

indivisibilidad de activos.

• Los activos de transmisión son inmóviles y están sujetos a problemas de oportunismo.

• La capacidad de transporte es limitada en un contexto donde no es posible almacenar la energía de forma económica.

• Evidencia de Monopolio Natural (importantes economías de escala en la construcción de las líneas).

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Distribución de Electricidad

Distribución Primaria:

Está conformada por líneas aéreas o cables subterráneos.

Los niveles de tensión estándar en el Perú son de 10 y 22.9 kV, aunque también hay redes a 13.8 kV. (media tensión MT)

Entregan energía a las estaciones de transformación MT/BT de donde salen las redes secundarias.

De las redes de MT también se suministra energía a los clientes mayores.

Distribución Secundaria:

Es la última etapa del proceso de distribución. Está conformada por líneas aéreas o cables subterráneos de baja tensión: 220 voltios

Desde esta red se suministra el servicio a los clientes finales residenciales, comerciales, pequeña industria, alumbrado público.

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Características Económicas de la Distribución de Electricidad

• Tiene características de Monopolio Natural. Según algunos autores sería un monopolio “natural débil” en el sentido de que sería necesario regular la entrada para impedir el uso ineficiente de los recursos (economías de escala no significativas).

• Desde esta red se suministra el servicio a los clientes finales residenciales, comerciales, pequeña industria, alumbrado público.

• En la distribución existen economías, pero no se deben al tamaño de la empresa sino a la densidad de los clientes. Es menos costoso el suministro unitario para una zona de concesión con alta densidad que uno con baja densidad.

• Tradicionalmente ha sido regulada con la metodología del “costo del servicio”, aunque actualmente se reconoce la necesidad de crear incentivos a la eficiencia y no reconocer los costos presentados por los concesionarios.

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OPERACION DEL SISTEMA

La Operación del Sistema, implica la intrincada coordinación que efectúa el operador del sistema entre los distintos agentes que participan del negocio eléctrico (generadores, transmisores y distribuidores) que permite la correcta operación del Sistema Eléctrico de modo que siempre se produzca un equilibrio entre lo que se genera o produce y los que se demanda.

Dicha operación debe ser además eficiente (en términos económicos y técnicos).

Involucra a todos los agentes, puesto que la actividad de uno tiene efectos sobre el resto de los agentes. Así cualquier problema de un agente afecta al Sistema como un todo.

Esta función consiste en planificar, programar y dirigir la operación (despacho económico) y el mantenimiento coordinado de las instalaciones de generación y transmisión.  

El MERCADO MAYORISTA

Dentro de este mercado se presentan transferencias de productos y servicios eléctricos entre los agentes del mercado eléctrico (G, T y D), los grandes consumidores y otros agentes (como es el caso de los comercializadores, donde estos existan).

Los grandes clientes son variados. En el Perú los más comunes son las empresas de distribución de energía eléctrica que a su vez revenden la energía eléctrica producida a sus clientes. Otro ejemplo de grandes clientes son las empresas mineras, pesqueras, o cualquier otra industria que demande grandes cantidades de energía.

Todos estos clientes se conectan a redes de alta tensión.

¿Qué se comercializa? Básicamente, potencia y energía, pero también servicios de transmisión, energía y potencia reactiva, compensación reactiva; entre otros.

 

EL MERCADO MINORISTA

La venta minorista de electricidad involucra el suministro de electricidad al pequeño consumidor final (un pequeño comercio, industrias pequeñas, residencias, etc.).

En el Perú la venta minorista está sujeta a una tarifa fijada por el Organismo Regulador. Esta tarifa integra en un sólo precio todos los servicios y productos involcurados que hacen posible que la electricidad sea suministrada al conusmidor final; esto es, integra la producción, la transmisión, la distribución, al comercialización y la medición de la energía eléctrica.

MODELOS REGULATORIOS MODELOS REGULATORIOS

REGULACIÓN

ESTATAL DESREGULACIONPLANEAMIENTO CENTRAL VS. MERCADO COMPETITIVO

Regulación de Servicios Regulación de Industrias Públicos Infraestructura de Redes (interés publico) (falla de mercado)

DESREGULAR

DESREGULAR = INTRODUCCION DE COMPETENCIAAsí, la idea es que en aquellas actividades en las que el mercado puede intervenir es preferible que lo haga y que el Estado se reitre. Hay una mejor asignación de los recursos bajo las leyes del mercado que con la intervención del Estado. EL MERCADO ES MAS INTELIGENTE Y EFICIENTE QUE EL ESTADO La regulación es necesaria cuando la competencia es demasiado débil o esta no puede desarrollarse o corregir desviaciones propias del mercado.

La regulación busca evitar comportamientos anticompetitivos.

Donde se dan los llamados monopolios naturales (tranmisión y distribución) es necesaria hasta cierto punto la presencia de la regulación.

DESREGULACION (Continúa)

El regulador se constituye en un sustituto de la competencia.

El regulador debe evitar se den actos anticompetitivos que el mercado por si sólo no podría evitar y a su vez alentar el incremento de competencia.

Tres principios aplicables al Regulador:

(1) NO intervenir cuando la competencia es efectiva y regula por si misma la actividad;

(1) Imitar los mecanismos de control de un mercado y requerir de las empresas reguladas que se comporten como si existiera un mercado competitivo, cuando la competencia es insuficiente; y

(1) NO exceder sus funciones y dejar que las empresas tomen rutas a las que la existencia de un mercado las hubiese llevado.

MODELOS DE REGULACIÓN DE LA INDUSTRIA ELÉCTRICA

 

(1) MONOPOLIO

(2) COMPETENCIA EN GENERACION (Entidad de Compra)

(3) COMPETENCIA EN MERCADO MAYORISTA

(4) COMPETENCIA EN MERCADO MINORISTA

Modelo 1: Monopolio

Una única empresa eléctrica monopolista integrada verticalmente que se encagra de todas las actividades eléctricas.

La Operación y planificación del Sistema también la realiza la misma empresa.

No hay competencia.

Suministro de la energía es a precio regulado y a todos los consumidores que se ubiquen dentro de su área de atención.

Modelo 2: Competencia en Generación (Agencia Unica de Compra)

Competencia en la generación de energía eléctrica.

Cualquiera puede desarrollar la actividad de generación.

Un solo comprador (Agencia Unica de Compra) de la energía producida por los generadores.

La Agencia Unica de Compra es dueña de la transmisión y en algunos casos de la distribución.

La Agencia Unica, es la única entidad que se encarga de la venta de energía a los clientes finales o a las empresas de distribución.

La energía producida por los generadores se entrega a la Agencia Unica al inicio del sistema de transporte de propiedad de ésta, para que ésta la venda bien al consumidor final o a las empresas de distribución en caso existan.

Modelo 3: Competencia Mayorista

Competencia en la generación.

Se permite que las distribuidoras y grandes consumidores compren la energía eléctrica al por mayor de los generadores.

Compras de energía pueden ser mediante contratos a largo plazo o directamente del mercado instatáneo o spot.

El acceso a la transmisión está abierto a todos los agentes. OPEN ACCESS.

Las ventas al por menor (mercado regulado), sólo pueden efectuarlas las empresas de Distribución.

Hay un mayor nivel de competencia que en el Modelo 2 (hay más comrpadores).

Modelo 4: Competencia Minorista

Bajo este modelo, la empresa de distribución ya no tiene el monopolio de venta de la energía producida a los usuarios finales minoristas.

Se abre al competencia para las ventas a los usuarios finales minoristas.

Se introduce la figura separada del Comercializador.

El acceso a las redes de transmisión y distribución es libre.

El distribuidor recibe una compensación o pagos por el uso de sus redes de distribución.

EL SISTEMA ELECTRICO PERUANO

EL SISTEMA ELECTRICO PERUANO

Esquema General

-Se separaron las actividades de generación, transmisión y distribución, poniendo límites a la integración vertical y horizontal.-Se fijaron esquemas tarifarios de acuerdo a las características de cada actividad. Se eliminaron las distinciones por tipo de uso (ya no tarifa comercial o industrial o residencial):

• Generación: fijación de tarifas de acuerdo a menores costos marginales de potencia y energía.• Transmisión: uso de modelo marginalista junto con cargos complementarios para cubrir costos medios (monopolio natural). Exclusión de inversiones ineficientes. • Distribución: uso de modelos de competencia por comparación y reconocimiento de costos eficientes.

- Se optó por reducir la participación del Estado en el sector dividiendo las unidades de Electroperú por centrales de generación y empresas distribuidoras en determinadas áreas de concesión, para proceder a privatizarlas. El proceso estuvo a cargo de la COPRI y CEPRIS especializados (actualmente Proinversión).

Las Reformas del Sub Sector Electricidad en los ‘90

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LA LEY DE CONCESIONES ELÉCTRICAS (LCE)

La LCE supuso un cambio del MODELO 1 al MODELO 3.

Principales características.

• Desintegración vertical de la industria: G - T - D

• Libre competencia en Generación.• Crecimiento del Sistema Eléctrico impulsado por la iniciativa privada.• Operación del Sistema en manos del COES.• La distribución es considerada un monopolio e integra las actividades

comercialización y medición. • Hay competencia para suministrar a los clientes libres (generaodres y

distribuidores).6. Hay Open Acceso (acceso abierto) a las redes de transmisión y distribución • Regulación de tarifas en base a costos eficientes de inversión y operación.

El Diseño de Mercado en el Perú

COES

Operacióndel Sistema

TransferenciasSpot

Generadores existentes

Tarifa $$$

Clientes LibresMWh

Líneas de Baja Tensión

MWh

MWh

Servicios a los clientes

Info

Info

ComercializaciónCompetitiva

Clientes Regulados

Spot $$$

Contrato $$$

Contrato $$$

Contrato $$$

Comercializaciónregulada

Distribuidores

Líneas de Alta Tensión

Contratosde generadores

Fuente: Ruff (2003)

COES

Operacióndel Sistema

TransferenciasSpot

Generadores existentes

Tarifa $$$

Clientes LibresMWh

Líneas de Baja Tensión

MWh

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Servicios a los clientes

Info

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ComercializaciónCompetitiva

Clientes Regulados

Spot $$$

Contrato $$$

Contrato $$$

Contrato $$$

Comercializaciónregulada

Distribuidores

Líneas de Alta Tensión

Contratosde generadores

Fuente: Ruff (2003)

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D. LEY 25844: LEY CONCESIONES ELÉCTRICAS

• ACTIVIDADES VINCULADAS A LA ELECTRICIDAD: DIVISION DE ACTIVIDADES

• Generación

• Transmisión

• Distribución

• ACTORES DEL SECTOR: ROL DE CADA UNO:

• Empresas de Generación, Transmisión y Distribución

• COES

• MEM

• OSINERG (absorbió funciones de CTE)

• Usuarios: Libres y Regulados

• INDECOPI

Marco Legal e Institucional

Las Reformas del Sub Sector Eléctrico en los ‘90

OSINERG -Supervisor -Fiscalizador -Regulador

PROINVERSION -Promotor de la inversión Privada

INDECOPI – Promotor de competencia

MINEM -Concedente -Promotor -Normativo

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LCE: Principales Características

Desintegración Vertical de la Industria:

Las compañías eléctricas pueden realizar un sólo tipo de operación (generación, transmisión o distribución) dentro de un sistema interconectado.

La integración vertical sólo puede ser legítima en un sistema eléctrico aislado.

Ley Antimonopolio y Antioligopolio del Sector Eléctrico

En principio la integración vertical (G - T - D) no está permitida salvo en Sistemas Aislados, si esta se ubica por encima del 5% del mercado.

De igual modo la integración horizontal (G - G / D - D) tampoco lo está si esta se ubcia por encima del 15% del mercado.

Se requiere de autorización del INDECOPI para poder concentrar

GeneraciónGeneración TransmisiónTransmisión Distribución (incluye ventas al por menor y mediciónDistribución (incluye ventas al por menor y medición

DESINTEGRACIÓN VERTICAL - Modelo Peruano

LCE: Principales Características (Generación)

Competencia en Generación:

• Se establece un sistema de despacho económico que está determinado en función de los costos variables de operación de las centrales de generación de modo que con ello se incentina la competencia entre las generadoras interconectadas a un sistema eléctrico.

• Se da una especie de ránking en el que despacha primero la unidad de generación que tenga el menor costo variable de generación, y va subiendo hasta alcanzar la demanda requerida.

• Todas aquellas unidades de generación cuyos costos variables de generación sean superiores a aquella unidad que marca el último costo variable requerido para atender el último kilovatio demandado, quedan fuera del ránking y no ingresan al despacho.

LCE: Principales Características (COES)

Planeamiento Privado y Operación de los Sistemas Interconectados:

Todo Sistema Interconectado debe contar necesariamente con lo que la CLE ha denominado como: Comité de Operación de Económica del Sistema (COES), el que está integrado por compañías interconectadas de generación y transmisión.

El COES es el ente que se encarga de la programación de la operación (despacho) de todas las unidades de generación y de las instalaciones de transmisión de un Sistema Interconectado. Esta operación debe ser al mínimo costo.

El COES administra también las operaciones que involucran las transferencias de energía y potencia entre los generadores. Esto se hace para calzar lo producido con lo que se ha comercializado o tranzado vía contratos de suministro de elecricidad.

Venta

Venta

Venta

Compra

Compra

Compra

Compra

ProductoresProductores ComercializadoresComercializadores

MERCADO COES

LCE: Principales Características (Distribución)

La Distribución cuenta con el monopolio de atender exclusivamente a los cliente regulados que se ubican dentro de su zona de concesión. Se le de la condición a la distribución de monopolio natural y como se ha mencionado incluye a su vez la comercialización (exclusiva a usuarios regulados) y las actividades de medición.

La empresa de distribución no puede negarse a atender una solcitud de suminstro de cualquiera que lo solicite, se ubique dentro de su área de concesión y cumpla con los pagos.

El Regulador “negocia” con la distribuidora en representación de los clientes regulados todos los aspectos técnicos vinculados con el suministro de energía (voltaje, frecuencia, etc.) así como la tarifa que debe aplicarse.

CLASIFICACIÓN DE CLIENTES

1 MW: Umbral entre Clientes Libres y Regulados

1 MW1 MW

Clientes Libre

Clientes Regulados

Mayor a 1 MWMayor a 1 MW

Menor a 1 MWMenor a 1 MW

LCE: Principales Características (Clientes Libres)

• Los denominados Clientes Libres (más de 1 MW) puede elegir las condiciones técnias y económicas del suministro de energía eléctrica que requieran, así como pueden elegir quién será su suministrador (entre las empresas de generación y las de distribución).

• Producto de lo anterior, este mercado está absolutamente abierto a que las generadoras y distribuidoras compitan entre sí para atender a estos clientes.

• Debe existir necesariamente Open Access (Acceso Abierto) a las redes de transmisión y distribución. Las tarifas por el uso de las redes de transmisión y distribución son regulados por el Regulador.

•Las empresas de Transmisión no pueden comercializar enegía eléctrica.

LCE: Principales Características (Tarifas)

La GART (Gerencia Adjunta de Regulación Tarifaria) del OSINERGMIN es el ente encargado de regular de manera periódica las tarifas en base a Costos Eficientes de Inversión y Operación, que aplican a los usuarios regulados.

1) Generación: Dos componentes básicos (i) energía y (ii) potencia

- Energía: Las tarifas de energía se calculan como los promedios de los costos variables de generación considerando la proyección para los siguientes 24 meses y 12 meses atrás (promedio histórico) .

- Potencia: El precio de la potencia se calcula tomando en cuenta la anualidad del Valor Nuevo de Reemplazo (VNR) y los costos eficientes de operación y mantenimiento de una unidad teórica de punta (la unidad más eficiente para el suministro de la demanda en punta). y su conexión a la red.

LCE: Principales Características (Tarifas)

2) Transmisión: Las tarifas se calculan en base al VNR y al costo eficiente de operación y mantenimiento de las instalaciones de transmisión. Los costos de transmisión se incorporan a los precios de generación y se pagan a través de: (i) un ingreso tarifario (diferencia entre expansión de precios y perdidas de

transmisión) y (ii) peajes de transmisión.

3) Distribución: Las tarifas de distribución se calculan: • VNR de una red de distribución económicamente adaptada, • Pérdidas de distribución (tienen un límite) y • Costos de comercialización (por sectores típicos), que simula la existencia

de competencia de la distribuidora con una empresa teórica de similares características.

El objeto de la Ley 28832 es introducir “mejoras” a la LCE destinadas a:

a) Asegurar el ingreso de generación eficiente (gas natural u otro energético barato)

b) Reducir la intervención del Regulador en la fijación de precios de generación

c) Alentar o incrementar la competencia en la generación.

d) Introducir un mecanismo de compensación entre el Sistema Eléctrico Interconectado Nacional - SEIN y los Sistemas Aislados para que los precios en barra de los Sistemas Aislados se beneficien del gas natural y reduzcan su exposición a la volatilidad de los combustibles.

e) Efectúa cambios en la composición del COES. Incluye ahora a las empresas de G, T y D, así como a un representante del MEM y de los grandes clientes libres.

f) Introduce cambios al Sistema de Transmisión. A partir de su vigencia ya no se da en función de sistema principal y secundario (LCE) sino como transmisión garantizada (planificación y se accede mediante licitaciones) y Sistema Complementario (iniciativa privada o propia).

LEY 28832 - LEY PARA ASEGURAR EL DESARROLLO EFICIENTE DE LA GENERACIÓN ELÉCTRICA

MUCHAS GRACIAS