1

Pago por capacidad:Pago por capacidad:EvoluciEvolucióón en el caso Chileno y su n en el caso Chileno y su

impactoimpacto een las n las iinversionesnversiones

CREGCREG--ALUREALURESeguridad y suficienciaSeguridad y suficiencia een el suministron el suministro

de la energde la energíía ela elééctricactricaMarzoMarzo 20022002

FundamentosFundamentos del del esquema tarifario esquema tarifario chileno chileno de de generacióngeneración

2

Modelo de eficiencia económicaModelo de eficiencia económica

nn Desarrollo según fuerzas del mercadoDesarrollo según fuerzas del mercadonn Objetivo: Eficiencia económicaObjetivo: Eficiencia económicann Competencia (Libre acceso)Competencia (Libre acceso)nn Desintegración GeneraciónDesintegración Generación--TransporteTransporte--DistribuciónDistribuciónnn Se cuestiona las economías de escalaSe cuestiona las economías de escalann Subsidiaridad del EstadoSubsidiaridad del Estadonn Precios: Señal de uso eficiente de Precios: Señal de uso eficiente de recurecurrsossos..nn GestiGestióón: Maximización de beneficios de los agentesn: Maximización de beneficios de los agentes

Papel del estadoPapel del estado

nn Función normativa y fiscalizadoraFunción normativa y fiscalizadorann Regulación de monopolios naturalesRegulación de monopolios naturales

nn SimulaciSimulacióón mercado competitivon mercado competitivonn Incentivar eficienciaIncentivar eficiencia

nn Desregulación de mercados competitivosDesregulación de mercados competitivosnn Fuerzas del mercadoFuerzas del mercadonn PromociPromocióón n participaciparticipacióón privadan privadann PolPolíítica antimonopoliostica antimonopoliosnn Libertad de accesoLibertad de acceso

nn Rol subsidiario (planificación indicativa)Rol subsidiario (planificación indicativa)..nn Regulación ambientalRegulación ambiental..

3

Estructura del mercado de generaciónEstructura del mercado de generación

nn Posibilidad de competenciaPosibilidad de competenciann EconomEconomíías de alcance as de alcance --> Se > Se actactúúa por regulacióna por regulación

nn OperaciOperacióón en orden de meriton en orden de meritonn Mayor seguridad de servicioMayor seguridad de servicio

nn Regulación cubre aspectos tales como:Regulación cubre aspectos tales como:nn CoordinaciCoordinacióón entre empresasn entre empresasnn Libre compra Libre compra -- ventaventann Libre acceso a redes de transporteLibre acceso a redes de transporte

nn Liberar entrada/salida al mercadoLiberar entrada/salida al mercadonn Señal de eficiencia económica : Señal de eficiencia económica : tarificacióntarificación a costos marginalesa costos marginales

TarificaciónTarificación en base a costos marginalesen base a costos marginales

nn Costos marginales de energíaCostos marginales de energíann Costo de suministrar una unidad adicional de energía en un Costo de suministrar una unidad adicional de energía en un

período dadoperíodo dadonn permite que se tomen descentralizadamente decisiones de permite que se tomen descentralizadamente decisiones de

operación que tienden a un óptimo globaloperación que tienden a un óptimo global

nn Costo marginal de potenciaCosto marginal de potenciann Costo marginal anual de incrementar la capacidad instalada Costo marginal anual de incrementar la capacidad instalada

del sistema eléctrico con el tipo de unidades generadoras del sistema eléctrico con el tipo de unidades generadoras más económicas para suministrar potencia adicional durante más económicas para suministrar potencia adicional durante las horas en que el sistema eléctrico requiere incrementar su las horas en que el sistema eléctrico requiere incrementar su capacidad.capacidad.

4

TarificaciónTarificación a costos marginales y equilibrio a costos marginales y equilibrio financiero en generaciónfinanciero en generación

nn Bajo condiciones de expansión óptima del sistema Bajo condiciones de expansión óptima del sistema eléctrico, los ingresos obtenidos por ventas de eléctrico, los ingresos obtenidos por ventas de energía al costo marginal instantáneo, más los energía al costo marginal instantáneo, más los ingresos por ventas de potencia al costo de ingresos por ventas de potencia al costo de desarrollo de potencia de punta, son iguales al costo desarrollo de potencia de punta, son iguales al costo de capital más los costos de operación para cada tipo de capital más los costos de operación para cada tipo de unidad generadora del sistema.de unidad generadora del sistema.

nn Dado un conjunto de tecnologías de generación Dado un conjunto de tecnologías de generación disponible, existirá una combinación óptima de ellas disponible, existirá una combinación óptima de ellas para abstecer la demanda.para abstecer la demanda.

8760 horas

D max

a1

a2

a3

T1 T2

P1

P2

P3

T1 T2

Costo (US$)Tecnología 1 Tecnología 2 Tecnología 3

5

1000 MW

t (horas)

P (MW)

333,3 MW

8760

E = 5840 GWh

P = 1000 - 0,0761 * t para t<= 8760

Supongamos que se debe abastecer la Supongamos que se debe abastecer la siguiente curva de carga anualsiguiente curva de carga anual

nn Para abastecer la demanda se dispone dePara abastecer la demanda se dispone delas siguientes tecnologías de generación:las siguientes tecnologías de generación:

Central Costo Inversión Costo operación Central Costo Inversión Costo operación

C1C1 250 US$/250 US$/kW kW 6060 milsmils//kWh kWh C2C2 600 US$/600 US$/kW kW 2626 milsmils//kWh kWh C3C3 800 US$/800 US$/kW kW 1919 milsmils//kWhkWh

nn Tamaño optimo de la tecnología C3:Tamaño optimo de la tecnología C3:nn 80 + 0,019*t = 60 + 0,026*t80 + 0,019*t = 60 + 0,026*tnn Así, el tamaño de la central C3 es de Así, el tamaño de la central C3 es de 782,6 MW782,6 MW..

nn Tamaño óptimo de la tecnología C2:Tamaño óptimo de la tecnología C2:nn 60 + 0,026*t = 25 + 0,060*t60 + 0,026*t = 25 + 0,060*tnn tamaño de la central C2 es de tamaño de la central C2 es de 139,1 MW139,1 MW

nn Para C1 el tamaño óptimo resulta Para C1 el tamaño óptimo resulta 78,3 MW78,3 MW..nn Las energías generadas por las centrales son:Las energías generadas por las centrales son:

nn C1 = 40,3C1 = 40,3 GWhGWh

nn C2 = 270,2C2 = 270,2 GWhGWhnn C3 = 5.529,5C3 = 5.529,5 GWhGWh

6

Costos de operación e inversión del Costos de operación e inversión del sistemasistema

nn Los costos de operación totales son de 114,4 Los costos de operación totales son de 114,4 Miles de US$Miles de US$nn C1 = 2,4 Miles US$C1 = 2,4 Miles US$

nn C2 = 7,0 Miles US$C2 = 7,0 Miles US$nn C3 = 107.0 Miles US$C3 = 107.0 Miles US$

nn Los costos de inversión anualizados alcanzan Los costos de inversión anualizados alcanzan a 72,9 Miles de US$ anuales: a 72,9 Miles de US$ anuales: nn C3 = 62,6 Miles US$C3 = 62,6 Miles US$nn C2 = 8,3 Miles US$C2 = 8,3 Miles US$

nn C1 = 2,0 Miles US$C1 = 2,0 Miles US$

nn El costo total de inversión y operación anual El costo total de inversión y operación anual es dees de 187,4 Miles de US$.187,4 Miles de US$.

Ingresos del mercado marginalista de Ingresos del mercado marginalista de generación son ..generación son ..

nn Los ingresos de los generadores por energía Los ingresos de los generadores por energía a costo marginal totalizan 162,4 Miles de US$a costo marginal totalizan 162,4 Miles de US$

nn Los ingresos anuales por potencia totalizan Los ingresos anuales por potencia totalizan 25 Miles de US$25 Miles de US$nn El precio de a potencia es el costo de inversión de la unidad El precio de a potencia es el costo de inversión de la unidad

de punta, es decir, C1.de punta, es decir, C1.nn La recaudación total es la potencia vendida o abastecida por La recaudación total es la potencia vendida o abastecida por

el precio (Costo marginal de potencia), es decir, 1000 MW el precio (Costo marginal de potencia), es decir, 1000 MW multiplicado por 25 US$/multiplicado por 25 US$/kWkW/año./año.

nn Se logra el equilibrio financiero: Se logra el equilibrio financiero: Ingresos Ingresos totales percibidos son 187,4 Miles de US$totales percibidos son 187,4 Miles de US$ son son iguales a los costos de inversión y operación.iguales a los costos de inversión y operación.

7

El El problemaproblema de La de La remuneración por remuneración por potencia potencia en el SICen el SIC

SuficienciaSuficiencia en un en un sistemasistema eléctrico hidroeléctrico hidro--térmicotérmico

nn Suficiencia en un sistema eléctrico:Suficiencia en un sistema eléctrico:nn Un sistema eléctrico es confiable cuando garantiza el suministroUn sistema eléctrico es confiable cuando garantiza el suministro en en

el el largo plazo largo plazo con una alta probabilidad.con una alta probabilidad.

nn Suficiencia y seguridad no son lo mismo:Suficiencia y seguridad no son lo mismo:nn No hay que confundir el concepto deNo hay que confundir el concepto de suficienciasuficiencia, relacionado con , relacionado con

la garantía del equilibrio oferta la garantía del equilibrio oferta --demanda, con el concepto de demanda, con el concepto de seguridad de abastecimientoseguridad de abastecimiento, que se refiere a condiciones , que se refiere a condiciones dinámicas de corto plazo.dinámicas de corto plazo.

SuficienciaSuficiencia Seguridad Seguridad

Largo Plazo Largo Plazo Corto PlazoCorto PlazoPotencia firme Servicios complementariosPotencia firme Servicios complementarios

Como se logra la suficiencia?

8

nn La remuneración por potencia valoriza la capacidad La remuneración por potencia valoriza la capacidad de las unidades de aportar a la suficiencia del de las unidades de aportar a la suficiencia del sistema.sistema.nn ¿Qué es la potencia firme de una central? Es el nivel de potenci¿Qué es la potencia firme de una central? Es el nivel de potencia a

que la central puede aportar al sistema en las horas de punta, cque la central puede aportar al sistema en las horas de punta, con on un alto grado de suficiencia.un alto grado de suficiencia.

nn La metodología de cálculo de potencia firme debe La metodología de cálculo de potencia firme debe garantizar remuneración adecuada por potencia a garantizar remuneración adecuada por potencia a todos los generadorestodos los generadoresnn Dos tecnología tipo que compiten: Hidroeléctrica y TérmicaDos tecnología tipo que compiten: Hidroeléctrica y Térmica

Remuneración adecuada Sistema confiableRemuneración adecuada Sistema confiable

… Mediante remuneración por potencia … Mediante remuneración por potencia disponible para salvar eventos críticosdisponible para salvar eventos críticos

La variabilidad hidrológica es relevante a La variabilidad hidrológica es relevante a efectos de determinar el aporte a la efectos de determinar el aporte a la suficienciasuficiencia

HUMEDO30%

MEDIO30%

SECO30%

MWCapacidad hidráulica

MW

Capacidad térmica

HUMEDO30%

MEDIO30%

SECO30%

PMAX

PMAX

9

La Capacidad del sistema cambia según la La Capacidad del sistema cambia según la variabilidad hidrológicavariabilidad hidrológica

HUMEDO30%

MEDIO50%

SECO15%

MW

Demanda Máxima

SECO5%

Costo marginal de la potencia =costo mínimo de ampliar la capacidad

PMAX Evento crítico en que se requiereampliar la capacidad de generación

hidro húmeda

hidro seca

hidro media

horas

CAPACIDADPROBABLE

DELSISTEMA

Horas de punta

Alta probabilidadde pérdida de cargaante indisponibilidadde centrales

Baja probabilidadde pérdida de carga ante indisponibilidadde centrales

MW

Demanda

¿Por qué el evento crítico se produce en ¿Por qué el evento crítico se produce en horas de demanda máxima y en horas de demanda máxima y en hidrologías secas?hidrologías secas?

10

¿Cuando esta remuneración es adecuada? ¿Cuando esta remuneración es adecuada?

nn Cuando se valorizan las unidades en la medida del Cuando se valorizan las unidades en la medida del aporte que ellas hacen a la suficiencia del sistema, aporte que ellas hacen a la suficiencia del sistema, logrando un adecuado equilibrio logrando un adecuado equilibrio hidrotérmicohidrotérmico..

nn Una metodología errónea de cálculo de potencia Una metodología errónea de cálculo de potencia firme:firme:nn Incentiva instalación de unidades que no aportan a la suficienciIncentiva instalación de unidades que no aportan a la suficiencia a

del sistema.del sistema.nn Puede promover el retiro de centrales existentes que aportan a lPuede promover el retiro de centrales existentes que aportan a la a

suficiencia.suficiencia.

nn Desequilibrio Desequilibrio hidrotérmico hidrotérmico Crisis futuraCrisis futura

Porqué es necesario un equilibrioPorqué es necesario un equilibriohidrohidro--termicotermico??

nn Capacidad del Capacidad del sistema es variable. sistema es variable. nn Centrales térmica: Centrales térmica:

Expuestas a fallas Expuestas a fallas mecánicas.mecánicas.

nn Centrales Centrales hidroeléctricas:hidroeléctricas:Expuestas a variabilidad Expuestas a variabilidad hidrológica y a falla hidrológica y a falla mecánica.mecánica.

Es necesaria una adecuada señal de precio de la potencia de punta yreconocimiento de potencia firme según el aporte de cada central parasuperar el cuello de botella del sistema

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

72-73

65-66

59-60

93-94

77-78

92-93

84-85

75-76

87-88

95-96

94-95

69-70

74-75

83-84

60-61

67-68

88-89

89-90

62-63

68-69

Aporte hidraulico total

11

Evolución del pago por capacidad en Evolución del pago por capacidad en ChileChile

Hitos regulatoriosHitos regulatorios

nn Promulgación de la Ley Eléctrica (DFL Nº1/82) en el Promulgación de la Ley Eléctrica (DFL Nº1/82) en el año 1982.año 1982.

nn Reglamento de coordinación de la Reglamento de coordinación de la operacoperacióión en el n en el año 1985 (DS Nº6/85).año 1985 (DS Nº6/85).

nn Resolución N°56/1987 del Mnisterio de EconomíaResolución N°56/1987 del Mnisterio de Economíann Nuevo Reglamento de la Ley Eléctrica en el año 1998 Nuevo Reglamento de la Ley Eléctrica en el año 1998

(DS Nº327/97).(DS Nº327/97).nn Resolución N°119/2001 del Ministerio de Economía.Resolución N°119/2001 del Ministerio de Economía.

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Esquema remuneratorioEsquema remuneratorio del DS 6/85 del DS 6/85 (1985(1985--1999)1999)

nn Concepto de potencia Firme:Concepto de potencia Firme:nn Potencia que se puede garantizar con muy alta probabilidadPotencia que se puede garantizar con muy alta probabilidadnn Durante un bloque de horas de alta demanda (por ej. 8 Durante un bloque de horas de alta demanda (por ej. 8

horas/día)horas/día)nn En el periodo crítico del año (por ej. AbrilEn el periodo crítico del año (por ej. Abril--Setiembre)Setiembre)

nn Que resulta “útil” para la suficiencia del sistema, es decir, Que resulta “útil” para la suficiencia del sistema, es decir, contribuye a superar eventos críticos de abastecimiento contribuye a superar eventos críticos de abastecimiento --por ej. año seco por ej. año seco ––

Potencia

Probabilidad

Psis

P

Distribución para N centrales

Distribución paraN-1 centrales

100%0% 95% 98%

Pi

Potencia firme = Psis-Pi

CalculoCalculo de la de la potencia firme bajopotencia firme bajo el el conceptoconcepto de de aporteaporte marginal a la marginal a la suficienciasuficiencia

nn Nivel de confiabilidad exigido en el rango 95Nivel de confiabilidad exigido en el rango 95--98%98%nn Se exige ajuste ofertaSe exige ajuste oferta--demanda.demanda.

13

Se complementa con método de Se complementa con método de prorrateo de excedentesprorrateo de excedentes

nn Según atributos de las centrales:Según atributos de las centrales:nn Central hidroeléctrica:Central hidroeléctrica:

nn En central de pasada: Pf corresponde a potencia con afluente de En central de pasada: Pf corresponde a potencia con afluente de año año seco.seco.

nn Central con regulación: Pf depende del volumen de regulación y sCentral con regulación: Pf depende del volumen de regulación y su u disponibilidad hidrologica en año seco. Todas particpan disponibilidad hidrologica en año seco. Todas particpan proporcionalmenteproporcionalmente

nn Central térmicaCentral térmicann Centrales eficientes: Abastecen la baseCentrales eficientes: Abastecen la base

nn Centrales térmicas ineficientes abastecen preferentemente la Centrales térmicas ineficientes abastecen preferentemente la punta instantáneapunta instantánea

Regla básica de comercializaciónRegla básica de comercialización

nn Un generador que vende en Un generador que vende en contratos mas que su contratos mas que su potencia firme debe comprar potencia firme debe comprar el faltante a quienes tienen el faltante a quienes tienen excedentesexcedentes

nn ComprasCompras y y ventasventas se se hacenhacena a travéstravés del CDECdel CDEC

nn PrecioPrecio de Pf en el CDEC de Pf en el CDEC es es regulado porregulado por CNE. CNE. ReflejaRefleja el el costo costo de capital de de capital de una una turbina turbina a gas a gas destinada destinada a a abastecer los incrementosabastecer los incrementos de de demanda demanda en el en el sistemasistema..

nn Uso de factores de Uso de factores de penalización para los nodos penalización para los nodos del sistema.del sistema. Demanda total = Contratos = P. Firme

Gen A:P Inst = 5Pf= 2Contr =3

Gen B:P Inst = 3Pf= 2Contr =2

Gen C:P Inst. = 1Pf= 1Contr =0

TransferenciaCDEC

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El DS 327/97 y la RM 119/2001 El DS 327/97 y la RM 119/2001

nn En aspectos conceptuales dispone:En aspectos conceptuales dispone:nn Reconoce la potencia firme como la fuente de la garantia de Reconoce la potencia firme como la fuente de la garantia de

suministro de largo plazo, establece el concepto de suministro de largo plazo, establece el concepto de “suficiencia”.“suficiencia”.

nn La potencia firme no depende del despacho. El cálculo de La potencia firme no depende del despacho. El cálculo de suficiencia debe efectuarse para el evento critico a superar: suficiencia debe efectuarse para el evento critico a superar: hidrología mas seca de la estadística.hidrología mas seca de la estadística.

nn Los autoproductores obtienen potencia firme por sus Los autoproductores obtienen potencia firme por sus excedentes.excedentes.

nn Los precios del mercado de generación son consistentes con Los precios del mercado de generación son consistentes con los precios de nudo.los precios de nudo.

El El método método de la de la resoluciónresolución

nn Establece Establece un un periodo transitorio periodo transitorio en en que incorpora que incorpora en en elel pago por potencia una componente pago por potencia una componente de de seguridadseguridad((ServicioServicio complementarioscomplementarios).).

CasoSuficiencia

Caso Tiempode partida

Caso Tiempode toma de carga

x 0.8 x 0.1 x 0.1

Potencia firme preliminar

Ajuste a la demanda

P. Firme Seguridad (Servicios complementarios)

15

nn CálculoCálculo de de suficienciasuficiencia::nn Las Las centrales térmicas entrancentrales térmicas entran con con su potencia instaladasu potencia instalada..nn Las Las centrales hidroeléctricascentrales hidroeléctricas de de pasada entranpasada entran con con su potencia su potencia

empuntable para hidrología secaempuntable para hidrología seca y y durante lasdurante las 5 5 horashoras de de puntapunta de de cada díacada día

nn Las Las centralescentrales de de embalse participanembalse participan con con una potenciauna potencia de base y de base y una potenciauna potencia de de punta bajon hidrología secapunta bajon hidrología seca..

nn ComponenteComponente de de seguridad debeseguridad debe serser eliminadaeliminadaen elen el corto plazocorto plazo parapara ponderarponderar en 100% la en 100% la suficienciasuficiencia::nn Se Se esta incorporandoesta incorporando el el pagopago de de regulaciónregulación de de frecuenciafrecuencia en en

forma forma explicitaexplicita..

EfectosEfectos en en las inversioneslas inversiones

16

Comparación de tecnologías disponiblesComparación de tecnologías disponibles

nn Costos medios de operación e inversión:Costos medios de operación e inversión:nn HidraulicoHidraulico 35 35 -- 46 US$/MWh46 US$/MWhnn Térmico Ciclo combinadoTérmico Ciclo combinado 33 33 -- 35 US$/MWh35 US$/MWhnn Térmico carbónTérmico carbón 43 43 -- 46 US$/MWh46 US$/MWh

nn Turbina a gas dieselTurbina a gas diesel 200200--220 US$/MWh220 US$/MWh

nn Desarrollo del sistema:Desarrollo del sistema:nn Período 1985Período 1985--1996: Carbón1996: Carbón--HidraulicoHidrauliconn Período 1997Período 1997--2002: C. Combinado gas 2002: C. Combinado gas -- HidraúlicoHidraúlico

nn La forma en que se asigna la remuneración La forma en que se asigna la remuneración por potencia define la forma en que entran por potencia define la forma en que entran las centrales con tecnología marginal: las centrales con tecnología marginal: potencia firme y precio de la potencia.potencia firme y precio de la potencia.nn Precio de la potencia: Tamaño de la unidad y MRTPrecio de la potencia: Tamaño de la unidad y MRTnn Potencia firme: Forma en que se asigna la potencia a las Potencia firme: Forma en que se asigna la potencia a las

distintas unidades.distintas unidades.

17

Precio de equilibrio de energía de Precio de equilibrio de energía de tecnología marginal (C. Combinado)tecnología marginal (C. Combinado)

-8.0%

-7.0%

-6.0%

-5.0%

-4.0%

-3.0%

-2.0%

-1.0%

0.0%

70% 75% 80% 85%

P. firme/P. Instalada

% V

ario

ació

n p

reci

o en

ergí

a de

equ

ilib

rio

12% 15% 20%MRT

Ejemplo paraEjemplo para dos dos criterios criterios de de asignación asignación de de potencia firmepotencia firme::

nn Se Se consideraconsidera un un ciclociclo combiandocombiando comocomo la la tecnología tecnología marginal marginal bajos los siguientes bajos los siguientes escenariosescenarios::nn P. P. Firme Firme = 85% de P. = 85% de P. InstaladaInstaladann P. P. FirmeFirme = 75% de P. = 75% de P. InstaladaInstalada

nn Se Se determina los determina los planes de planes de expansión bajo expansión bajo ambos ambos escenariosescenarios..

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Plan de Plan de expansión resultanteexpansión resultante::

nn Caso Caso 85% P. 85% P. FirmeFirmenn CC Oct 2005CC Oct 2005nn CC Jul 2006CC Jul 2006nn CC Jul 2008CC Jul 2008

nn Costo OperaciónCosto Operación del del sistemasistema en en horizontehorizonte de de estudioestudio::nn 2222.2 2222.2 Millones Millones de US$de US$

nn CasoCaso 75% P.75% P. FirmeFirmenn CC CC EneEne 20062006nn CC Oct 2006CC Oct 2006nn CC Oct 2008CC Oct 2008

nn Costo Operación Costo Operación del del sistemasistema enen horizontehorizonte dedeestudioestudio::nn 2234.9 2234.9 Millones Millones de US$de US$

Impacto sobreImpacto sobre el el sistemasistema((ProbabilidadProbabilidad de de fallafalla).).

0.00%

1.00%

2.00%

3.00%

4.00%

5.00%

6.00%

7.00%

8.00%

Abr-05

Jun-05

Ago-05

Oct-05

Dic-05

Feb-06

Abr-06

Jun-06

Ago-06

Oct-06

Dic-06

Feb-07

Caso 85% Caso 75%

19

FinFin

t (horas)

P (MW)

CMg 1 = 19 mils/kWh

CMg 2 = 26 mils/kWh

CMg 3 = 60 mils/kWh

E1E2E3

E1 = 3293,6 GWhE2 = 1557,4 GWhE3 = 989,1 GWh

5902,91827,71029,4