UNIVERSIDAD DE CHILE FACULTAD DE CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICAS DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA RICARDO ALONSO FLORES BARRERA

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1 FACULTAD DE CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICAS DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA de Energía en el Sector Eléctrico Chileno RICARDO ALONSO FLORES BARRERA 2003

2 FACULTAD DE CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICAS DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA de Energía en el Sector Eléctrico Chileno RICARDO ALONSO FLORES BARRERA COMISIÓN EXAMINADORA CALIFICACIONES NOTA(n ) (Letras) FIRMA PROFESOR GUÍA SR. RODRIGO PALMA : PROFESOR CO-GUÍA SR. ARIEL VALDENEGRO : PROFESOR INTEGRANTE SR. HUGH RUDNICK : NOTA FINAL EXAMEN DE TÍTULO : MEMORIA PARA OPTAR AL TÍTULO DE INGENIERO CIVIL ELECTRICISTA SANTIAGO DE CHILE 2003

3 RESUMEN DEL INFORME FINAL PARA OPTAR AL TÍTULO DE INGENIERO CIVIL ELECTRICISTA POR : RICARDO ALONSO FLORES BARRERA FECHA : Enero 2003 PROF. GUÍA : SR. RODRIGO PALMA B. de Energía en el Sector Eléctrico Chileno A nivel mundial, durante las últimas dos décadas, se observa un claro cambio de paradigma en el sector energético caracterizado por la introducción de competencia y una descentralización progresiva del proceso de toma de decisiones. Para los sistemas de distribución, este cambio estructural ha llevado, en mayor o menor grado, a una separación de las actividades de operación y comercialización. Como consecuencia de lo anterior, los actores de mercado, en especial los consumidores, toman un rol cada vez más activo en el negocio eléctrico. Considerando la trascendencia de estos cambios, el objetivo central de este trabajo es contribuir a una posible creación de un Mercado Minorista en el sector eléctrico chileno. Se realiza una revisión del estado del arte a nivel internacional y de los elementos que definen la realidad del sector eléctrico nacional, a fin de conceptuar alternativas de implementación de un mercado minorista y poder evaluarlas con criterios técnicos y económicos. En el trabajo, se detallan las características del producto eléctrico y la evolución del sector, describiendo las modificaciones más importantes que han incidido en el cambio de paradigma, principalmente en los sectores de distribución, comercialización y clientes finales. Se analizan y clasifican los diferentes tipos de mercados eléctricos en el mundo. Asimismo, se realiza un análisis de la situación eléctrica nacional, incluyendo la normativa actual y aspectos relevantes del proyecto de Ley propuesto por la Comisión Nacional de Energía. Se discuten las falencias de la normativa nacional y funcionamiento general del sector eléctrico, con el fin de evaluar las bondades de implementar un mercado minorista de energía. Lo anterior, incluye la descripción de los aspectos mínimos necesarios para llevar a cabo en forma sistemática la implementación de las propuestas elaboradas. Como resultado del trabajo se presentan dos propuestas de implementación de un mercado minorista de energía, las que toman en cuenta las características particulares del Sistema Interconectado Central. La primera de ellas, denominada Fase 1, se orienta a un mercado minorista que busca un alto grado de compatibilidad con el marco legal y regulatorio vigente. En este sentido, esta propuesta puede entenderse como una herramienta de transición entre el marco vigente y un escenario futuro con una estructura más competitiva. La segunda propuesta, denominada Fase 2, corresponde al diseño de un mercado minorista compatible con un escenario futuro que considera un mercado altamente competitivo, con precios libres. La introducción masiva de competencia a nivel minorista, elemento cúlmine en el proceso de introducción de competencia en los mercados, es una actividad emergente, no siendo posible concluir con exactitud el modelo a seguir en el caso chileno, debido principalmente a las características de la industria eléctrica nacional. Sin embargo, es posible identificar elementos claves, presentes en la mayoría de los países que cuentan con activo mercado minorista. Estos elementos son destacados y mencionados en las propuestas. Las conclusiones de aspectos relevantes y transversales relacionados con los mercados minoristas de energía permiten identificar, contrastar y proponer los instrumentos necesarios, tales como: sistemas de medición, aplicación de perfiles de consumo, tecnologías de información y desarrollos que favorecen al mercado, agentes y consumidores. Se destaca la posibilidad de mejorar la eficiencia del sistema y uso de los recursos por medio del manejo por el lado de la demanda. El trabajo entrega las herramientas y antecedentes necesarios para formular propuestas asociadas a otros escenarios, constituyendo así un núcleo en el desarrollo futuro de aspectos relacionados con el libre acceso del cliente final y en la evaluación de diseños de mercado.

4 A mi Familia A mi Padre que me enseño a trabajar y cumplir A mi Madre que me enseño a soñar, creer y luchar y A mi Hermano que allano el camino...

5 Agradecimientos Quisiera agradecer, a todas aquellas personas, amigos y profesores (Ricardo Uribe y Agustina Báscur), que sin saberlo guiaron mis pasos a estudiar la carrera que ahora se ha convertido en mi profesión. Agradezco a la Universidad de Chile, a la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas y en especial al departamento de Ingeniería Eléctrica, que a través de años de esfuerzo me entregaron, en lo académico las herramientas, en los personal fuerza, carácter y visión, en lo profesional un logro del cual me siento orgulloso, y principalmente en lo humano un sinnúmero de amigos, compañeros y la oportunidad de conocer a maravillosas personas. Agradezco a Rodrigo Palma, Fernando Flatow, Alberto Botteselle y a mis amigos del cuarto piso, que me enseñaron el arte de la ingeniería. Trabajar con ellos ha sido una experiencia muy gratificante. De igual modo, extiendo mi gratitud al proyecto FONDECYT Nº por su contribución al financiamiento de este trabajo. Por último, y de manera especial, quiero agradecer a mi familia y a Corinne Palamara, que a través de su comprensión, apoyo y compañía, me dieron la fuerza para llevar a buen termino este ambicioso proyecto. Un logro más, un sueño menos...

6 Índice CAPÍTULO 1 1 INTRODUCCIÓN MOTIVACIÓN OBJETIVOS Objetivo General Objetivos Específicos ALCANCE ESTRUCTURA DEL TRABAJO 4 CAPÍTULO 2 6 CARACTERÍSTICAS DE LA INDUSTRIA ELÉCTRICA CARACTERÍSTICAS DEL PRODUCTO ELÉCTRICO SECTOR GENERACIÓN SECTOR TRANSMISIÓN SECTOR DISTRIBUCIÓN Distribución y Mercados Minoristas 9 CAPÍTULO 3 10 LOS MERCADOS ELÉCTRICOS COMPETITIVOS EVOLUCIÓN DE LOS MERCADOS INTERNACIONALES DE ENERGÍA CARACTERÍSTICAS DE LOS MERCADOS MINORISTAS Diferencia entre un Mercado Minorista y uno Mayorista ORGANIZACIÓN DE LOS MERCADOS MAYORISTAS Operación Física Operación Económica Operación Comercial Modelos de Organización 18 i

7 CAPÍTULO 4 24 MERCADO MINORISTA, LOS EFECTOS Y LIMITANTES EN SU IMPLEMENTACIÓN Por qué la Introducción de Competencia? Implicancias de la Participación de los Consumidores Minoristas EFECTOS DE LA COMPETENCIA Y BENEFICIOS Percepción del Precio Aspectos que Favorecen a los Consumidores Aspectos que Favorecen el Bienestar Social Aspectos que Favorecen el Desarrollo del Mercado Valor Agregado Relacionado con la Estandarización de los Productos BARRERAS DE ENTRADA Barreras de los Consumidores Barreras Regulatorias Barreras Culturales Barreras Tecnológicas CARACTERÍSTICAS DE LA DEMANDA El Rol de la Demanda Elasticidad de la Demanda Modificaciones de la Demanda MANEJO POR EL LADO DE LA DEMANDA APORTES DE LA GENERACIÓN DISTRIBUIDA Ventajas de la Generación Distribuida Servicios Ofertados 40 CAPÍTULO 5 42 CAMBIOS NECESARIOS PARA LA IMPLEMENTACIÓN DE UN MERCADO MINORISTA AGENTES QUE PARTICIPAN INCIDENCIAS EN LA DISTRIBUCIÓN La Nueva Distribución Obligatoriedad del Servicio y Responsabilidades ante la Calidad del Producto Separación entre Actividades Reguladas y Competitivas Responsabilidades de la Medición y Facturación del Consumo Reliquidaciones TARIFAS Y PRECIOS Peajes de Distribución Importancia del Traspaso de Precios Descreme por Precio y Calidad Evolución del precio en Mercados con Presencia de Comercialización IMPORTANCIA DEL MERCADO MAYORISTA EN EL DESARROLLO DEL MERCADO ASPECTOS LEGISLATIVOS Y REGULATORIOS 55 ii

8 5.5.1 Actividades Tradicionales del Regulador Rol del Regulador en Facilitar la Competencia Artículos Transitorios Dictados en el Proceso de Introducción de Competencia PLATAFORMA DE INFORMACIÓN NECESARIA Pagos Medidores Perfiles de Consumo Medición y Facturación Requerimientos de Información para Reliquidación en un Mercado Minorista 61 CAPÍTULO 6 63 COMERCIALIZACIÓN E INSTRUMENTOS FINANCIEROS EN LOS MERCADOS MINORISTAS COMERCIALIZADORES Importancia del Comercializador Tipos de Comercializadores Barreras y Exigencias para Comercializar Alianzas Naturales (Generación y Comercialización) Actividades de Diversificación Tecnologías de Información Desarrolladas por Empresas Comercializadoras INSTRUMENTOS FINANCIEROS Y CONTRATOS Tipos de Contratos Instrumentos Financieros de los Comercializadores 73 CAPÍTULO 7 75 ANÁLISIS DEL SISTEMA CHILENO MARCO REGULATORIO NACIONAL Las Claves de la Normativa Nacional Actual Deficiencias de la Normativa Nacional Problemas de Competencia a Nivel Mayorista Problemas de Competencia a Nivel Minorista Análisis de la Propuesta de Ley Entorno Internacional CARACTERÍSTICAS DE LA INDUSTRIA NACIONAL Organización Centro de Despacho Económico de Carga (CDEC) Sistemas Eléctricos Interconectados Chilenos Características de la Distribución en Chile Régimen Tarifario de la Distribución en Chile Precios de la Electricidad 97 iii

9 CAPÍTULO 8 99 PROPUESTAS DE DISEÑO DE UN MERCADO MINORISTA DE ENERGÍA EN EL SECTOR NACIONAL MARCO GENERAL Escenario Conservador Escenario Futuro PROPUESTA MERCADO MINORISTA FASE Agentes que Participan en el Mercado Minorista - Fase Traspaso de Precios Contratos Bilaterales Financieros Mecanismos de Información PROPUESTA MERCADO MINORISTA FASE Agentes que Participan en el Mercado Minorista - Fase Comentarios a los Agentes del Mercado Traspaso de Precios Contratos Bilaterales Físicos y Bolsa de Energía Mecanismos de Información IMPLEMENTACIÓN DE MECANISMOS DE ACCESO Mecanismos para Evitar Tratos Discriminatorios Rol de los Contratos Separación de las Actividades de los Agentes y Alianzas Permitidas Educación de los Consumidores Apertura del Mercado Incertidumbre Frente a Normativas Venideras 124 CAPÍTULO CONCLUSIONES Y DESAFÍOS FUTUROS PROPUESTAS DE DISEÑO 126 iv

10 Capítulo I Capítulo 1 Introducción En este capítulo se presenta el conjunto de aspectos que motivan la realización de este trabajo titulado: de Energía en el Sector Eléctrico Chileno. Lo amplio del tema propuesto, él que tiene un carácter exploratorio para futuras investigaciones es acotado a través de la definición de su alcance. La industria eléctrica está, tanto a nivel internacional como en Chile, en medio de una gran reestructuración. Una combinación de fuerzas: técnicas, económicas, regulatorias y políticas, están transformando el sector a partir de una industria por tradición integrada verticalmente, monopólica del punto de vista de los consumidores y fuertemente regulada, a una industria que es dominada por las fuerzas competitivas Motivación El dinamismo que la competencia imprime al sector eléctrico, impulsa a los actores a buscar nuevos mercados. Así, de manera natural dentro de un marco regulatorio adecuado se accede progresivamente a clientes con consumos eléctricos cada vez menores. Este proceso establece como alternativa al monopolio verticalmente integrado, la competencia a nivel minorista [1]. Este cambio se ilustra en la Figura I. 1. A pesar del peso o importancia relativamente pequeño que se da al consumidor final dentro de la cadena de suministro eléctrico, se reconoce cada vez más su capacidad para fomentar la competencia en beneficio de todos los consumidores [1 y 2]. La posibilidad (capacidad potencial) del usuario final para elegir suministrador crea una presión fundamental sobre los demás actores del mercado. Debido a su complejidad y 1

11 Capítulo I heterogeneidad, ésta es virtualmente imposible de replicar por medio de disposiciones regulatorias. Consumidores Consumidores Gx Libres Mercado Libres Gx Tx Dx Introducción de Competencia Minorista Tx Cx Regulados Dx Figura I. 1: Proceso de Introducción de Competencia El amplio abanico comercial que constituye el cliente minorista motiva a los demás actores del mercado a explorar alternativas de diversificación, a generar una presión para competir, la cual se refleja en sus efectos en la estructura y niveles de precios y condiciones de servicio potencialmente significativas. La introducción de competencia en el suministro a usuarios finales requiere la existencia de una masa crítica de agentes para permitir una elección efectiva por parte de los consumidores. Asimismo, desde el punto de vista regulatorio el cliente debe recibir una señal adecuada de los costos su participación representa en el sistema [1 y 2]. La incorporación de competencia en el mercado eléctrico tiene como objetivos la disminución de los precios de la energía, posibilitar aumentos en la calidad del producto y potenciar la aparición de nuevas tecnologías y nuevos productos. El conjunto de estos elementos puede considerarse como una búsqueda de eficiencia en el funcionamiento del mercado. 2

12 Capítulo I 1.2. Objetivos Objetivo General En el contexto señalado, el objetivo general de este trabajo es contribuir a una posible creación de un Mercado Minorista en el sector eléctrico chileno a través de una propuesta de implementación, evaluada con criterios técnicos y económicos Objetivos Específicos Se consideran los siguientes puntos como objetivos específicos de la memoria: Adquirir una visión del estado del arte del tema a nivel internacional, en donde se incluirán los países representativos o característicos. Adquirir los elementos que definan la realidad actual del sector eléctrico nacional, mencionando las posibles modificaciones propuestas. Conceptualizar alternativas de implementación de mercados minoristas de energía. Proponer una implementación paso a paso (transición) de las alternativas definidas. Validar con criterios técnicos y económicos las alternativas propuestas Alcance Dentro de esta tendencia, de cambio, Chile no ha estado al margen, iniciando el proceso de reestructuración a principios de los 80, con la introducción de competencia a nivel mayorista, es decir, en el segmento generación. Es por lo anterior que el Área de Energía del Departamento de Ingeniería Eléctrica ha impulsado la realización de investigaciones que permitan anticiparse a los cambios que 3

13 Capítulo I experimentan los mercados eléctricos y plantear soluciones a escenarios que se prevé podrían corresponder al caso del mercado chileno. En este sentido, el presente estudio se enmarca en el área de investigación del Proyecto FONDECYT (N ) llamado Evaluación y Propuesta de Modelos de Operación de una Bolsa de Energía operando en un Sistema Hidrotérmico. Como consecuencia de lo expuesto, cabe señalar el carácter de investigación de esta memoria de título. Esto se traduce en objetivos propios de una investigación, donde en algunos puntos se dificulta obtener una medida cuantitativa de objetivos específicos planteados. Resulta interesante, en el marco de este trabajo, realizar un análisis detallado de los aspectos legales, relativos a la implementación de un mercado minorista. Basándose en lo anterior, se propone elaborar un proyecto que permita a los actuales agentes del mercado percibir los beneficios y posibles contratiempos que se producen durante el proceso de introducción de competencia. El enfoque consiste en presentar las falencias del mercado actual, y los puntos más sensibles y que se reconocen a partir de la experiencia internacional, como causales de fracaso en la implementación de un mercado minorista. El diagnóstico de la experiencia internacional se ha realizado con información pública (Internet) y publicaciones especializadas en el tema Estructura del Trabajo Como una forma de facilitar la comprensión y lectura de la memoria, ésta se estructuró en capítulos temáticos. A continuación se presenta una breve reseña de cada uno de ellos. Los capítulos uno, dos y tres, son de carácter introductorio, buscando dar una visión general de los variados ámbitos que involucra un mercado en torno de la electricidad. En el primer capítulo se detallan los objetivos del trabajo, la motivación y alcances. El capítulo dos, continua caracterizando el producto eléctrico y la forma tradicional de segmentar la cadena productiva de éste. Sin embargo, dentro de esta estructura física de la red eléctrica han aparecido divisiones de tipo comercial, relacionadas con la gestión económica y que aspiran a un esquema competitivo. De este modo, aparece la clasificación de Mercado Mayorista y Mercado Minorista. La experiencia internacional en el desarrollo de los Mercados Eléctricos, es el tema abordado en el capítulo tres. 4

14 Capítulo I Una vez definido el marco conceptual del trabajo y teniendo en mente la estructura de los Mercados a nivel Internacional, los capítulos cuatro, cinco y seis, detallan y definen los aspectos relevante que involucran los Mercados Minoristas. Dentro de este contexto el capítulo cuatro aborda las limitantes y beneficios identificados en el análisis bibliográfico de los mercados minoristas, destacando los efectos de la competencia, las barreras de entrada y las características de la demanda eléctrica. Del mismo modo se señalan los potenciales beneficios de la generación distribuida. El análisis continúa en el capítulo cinco con los cambios que son necesarios para la implementación de un mercado minorista, se definen los agentes, el rol de las empresa involucradas y sus nuevas responsabilidades y obligaciones. El capítulo seis describe el rol de los comercializadores y de las empresas relacionadas en el libre acceso a los clientes finales. El capítulo siete, se refiere a los sistemas eléctricos chilenos, la organización y principales características de éstos, discute la normativa nacional, intentando identificar falencias y fortalezas frente a la posibilidad de implementación de un Mercado Minorista de Energía en el Sector Eléctrico Chileno. El octavo capítulo, presenta dos propuestas de implementación de un mercado minorista en Chile, denominadas Fase 1 y Fase 2. La clasificación fue realizada sobre la base de las modificaciones que se requieren para su virtual implementación. Dentro de este capítulo también se incluyen los elementos que se deben considerar para llevar a cabo la propuesta. Finalmente, en el noveno capítulo, se presentan las conclusiones del trabajo, en donde se mencionan los aspectos más importantes de este trabajo de título. 5

15 Capítulo II Capítulo 2 Características de la Industria Eléctrica La electricidad, entendida como una energía secundaria que puede provenir de la transformación de un amplio rango de energías primarias (Petróleo, Gas Natural, Carbón, Hidroelectricidad, Solar, Biomasa, Eólica), se diferencia de otras fuentes principalmente debido a la imposibilidad de ser almacenada como tal en grandes cantidades. La consecuencia práctica de lo anterior es la necesidad de crear sistemas de potencia donde debe mantenerse permanentemente un balance entre lo producido y consumido. Esto se traduce en el uso de complejos sistemas de adquisición de datos, monitoreo y control, generalmente asociados a los denominado sistemas SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition), capaces de mantener la operación segura y confiable del sistema interconectado. Se concluye que, a diferencia de otros sectores económicos, en el eléctrico existe un acoplamiento mayor entre las decisiones económicas de los agentes y su impacto en la operación técnica del sistema Características del Producto Eléctrico Es indiscutible que la energía requerida para el funcionamiento de los equipos de un consumidor final, se asocia directamente al significado del producto electricidad. Sin embargo, debido a la relación con el consumidor final, el producto electricidad posee una definición más amplia. Además el consumidor percibe, por lo general, el suministro de electricidad como un elemento compuesto solamente de potencia y energía sin considerar las características técnicoeconómicas asociadas a él. La calidad de suministro, idea medular en la definición del producto electricidad, es considerada como parte de un concepto más general denominado calidad de servicio. Esta se define como el conjunto de parámetros físicos y técnicos que debe cumplir el producto electricidad [39]. Por su parte, la calidad de servicio comprende generalmente un conjunto de 6

16 Capítulo II propiedades y estándares normales inherentes a la actividad de distribución de electricidad concesionada, incluyendo, entre otros, los siguientes parámetros [3]: Las normas y condiciones establecidas en los decretos de concesión; La seguridad de las instalaciones y de su operación, y el mantenimiento de las mismas; La satisfacción oportuna de las solicitudes de servicio, en los términos y condiciones establecidas en la reglamentación vigente; La correcta medición y facturación de los servicios prestados, y el oportuno envío a los usuarios y clientes; El cumplimiento de los plazos de reposición de suministro; La oportuna atención y corrección de situaciones de emergencia, interrupciones de suministro, accidentes y otros imprevistos; La utilización de adecuados sistemas de atención e información a los usuarios y clientes; La continuidad del servicio; y Los estándares de calidad del suministro. De esta definición, notando el alcance de estos 9 puntos, se aprecia la interdependencia del concepto de calidad de servicio con las distintas temáticas, tales como dimensionamiento de la red y diseño organizacional. El suministro a clientes finales requiere de tres eslabones dentro de la cadena productiva de la electricidad. Estos se mencionan a continuación Sector Generación Por el hecho de ser el primer eslabón en la cadena eléctrica, las características geográficas, las variaciones climáticas, la disponibilidad de recursos naturales y la distribución demográfica, son factores que obligan al sector generador a ser desde el punto de vista 7

17 Capítulo II tecnológico, heterogéneo. A esta realidad, se suma el hecho de no existir marcadas economías de escala y que las inversiones, si bien son de envergadura, pueden ser abordadas por el sector privado. Estos antecedentes, han determinado que en diversos mercados, a nivel mundial, la generación sea abordada en la actualidad bajo condiciones de competencia [6, 7, 8 y 9] Sector Transmisión Debido a la existencia de fuertes economías de escala, este sector se caracteriza por la existencia de monopolios naturales existiendo pocas empresas (idealmente una). Esta realidad hace necesaria la existencia de regulación en transmisión de modo de asegurar el acceso abierto a las redes (competencia) y la existencia de regulación en la tarifa. Debido a que la red impone una restricción física al acceso (no puede ser ilimitado) la ampliación de ésta, tanto en longitud como en capacidad, debe ser acorde al crecimiento de la demanda [6 y 10] Sector Distribución El sector distribución se caracteriza por la existencia de áreas exclusivas de prestación del servicio dentro de un territorio. Este encapsulamiento del área en que una empresa de distribución ofrece sus servicios, hace referencia a los costos asociados al espacio que ocupan las redes dentro del territorio. Debido a la existencia de monopolios geográficos, se hace necesaria la existencia de regulación y mecanismos orientados a incentivar a que las empresas se desarrollen en forma competitiva. Dos estrategias orientadas al logro de este objetivos son, por ejemplo, la empresa modelo (caso chileno) y la evaluación relativa del desempeño (caso inglés) [11]. Los precios de distribución, por tratarse de una actividad regulada, deben permitir cubrir los costos totales de la actividad, que básicamente son de inversión, operación y mantenimiento (Para mayor detalle, ver anexo A). Por ello, al momento de la fijación de éstos, lo importante es que el consumidor final reciba una señal económica correcta de su contribución a los costos de la red y de las pérdidas [6, 11 y 12]. Tradicionalmente, la señal económica que el cliente recibe acerca de los costos en que incurren las empresas eléctricas para suministrarle energía ha sido una gruesa aproximación de la realidad, considerando consumos de energía por períodos dilatados de tiempo (típicamente mensual). Sin embargo, en la actualidad existen numerosos trabajos en que la incorporación de 8

18 Capítulo II sistemas de facturación para períodos menores de tiempo y no solo de energía, entregan al consumidor información que lo hace reaccionar desde el punto de vista de su consumo sabiendo el efecto que tiene la forma de este último en su propia economía [13, 14, 15 y 16] Distribución y Mercados Minoristas Tal como se ha señalado en párrafos anteriores, la actividad de distribución posee características de monopolio geográfico debido al costo asociado al espacio que ocupan las redes dentro del territorio al cual pertenecen. Tradicionalmente, los consumidores que pertenecen a una zona geográfica, son necesariamente servidos por la empresa propietaria de las redes de distribución de dicha zona. Así, dentro del servicio eléctrico suministrado por las empresas distribuidoras, se ha incluido las siguientes actividades [6]: Mantenimiento, Operación y administración de las redes, Medición y facturación de consumos, Comercialización de energía para clientes con capacidad de elección y cautivos. Aspectos tales como el acceso abierto a las redes de distribución, el derecho del consumidor de ejercer su capacidad de libre elección de suministrador y el hecho de que este suministro puede realizarse, desde el punto de vista comercial, en forma competitiva, ha permitido la aparición de las empresas comercializadoras (para mayor detalle, ver capítulo seis). Estas características reflejan el proceso de reestructuración experimentado en los países que han creado condiciones de competencia en el sector. 9

19 Capítulo III Capítulo 3 Los Mercados Eléctricos Competitivos Este capítulo, al igual que los anteriores tiene un carácter introductorio al tema de los mercados minoristas. En particular el capítulo aborda, la evolución que han presentado los mercado eléctricos y los modelos de organización identificados a nivel internacional. Adicionalmente, se mencionan las formas de separar las empresas involucradas en el sector eléctrico Evolución de los Mercados Internacionales de Energía A nivel mundial, durante las últimas dos décadas, se observa un claro cambio de paradigma en el sector energético caracterizado por la introducción de competencia y una descentralización progresiva del proceso de toma de decisiones. La creación de condiciones de competencia, en términos generales, se ha centrado en las actividades de generación y comercialización de la energía, manteniendo reguladas las actividades relacionadas con el transporte y distribución de la misma. Su implementación ha sido posible gracias a la creación de condiciones de libre acceso a las redes. Para los sistemas de distribución tradicionales, este cambio estructural ha llevado en mayor o menor grado a una separación de las actividades de operación y comercialización de estas empresas. La Figura III. 1 grafica el cambio de paradigma en el sector eléctrico desde el punto de vista de una empresa de distribución. La operación considera las actividades administrativas, de planificación de la expansión, construcción, mantenimiento y operación del equipamiento de distribución. En tanto la comercialización, se centra en la venta del producto eléctrico a consumidores con y sin capacidad de elección de proveedor. 10

20 Capítulo III Como consecuencia de lo anterior los actores del mercado, en especial los consumidores, toman un rol cada vez más activo. Bajo este nuevo esquema, además de la cantidad de energía, lo que interesa es la calidad de suministro de ésta. Este cambio se ha visto potenciado principalmente por dos factores [13, 14, 15 y 17]: Avances en técnicas de medición, comunicación y procesamiento de datos, y Aumento de las exigencias y necesidades de los clientes hacia sus proveedores. Figura III. 1: Cambio de Paradigma La combinación de estos factores ha permitido la apertura del mercado otrora exclusivo para clientes mayoristas, permitiendo el ingreso paulatino de consumidores de menores cantidades de energía, pero, en volumen, mucho más numerosos. Asimismo, estos factores han potenciado esfuerzos en torno a la diversificación del producto electricidad, como una forma de mantener la cartera de clientes de las empresas de distribución y de cumplir con las nuevas exigencias impuestas al producto electricidad. 11

21 Capítulo III 3.2. Características de los Mercados Minoristas A mediados de los años ochenta, emergió un nuevo consenso, que cuestionó el carácter del monopolio natural del sector eléctrico. Incrementos en los retornos pueden favorecer para que solamente una firma sea la que proporciona servicios de transmisión y distribución; mientras que el tamaño óptimo reducido de las plantas de generación de energía permite la participación de varias firmas sin la pérdida de las utilidades proveniente de las economías de escala. Esto se sostiene incluso para países pequeños. En cuanto a las economías de alcance entre las diversas actividades del servicio eléctrico, el nuevo consenso indica que, debido a los progresos tecnológicos, el aumento de los costos de las transacciones puede desagregarse de la generación, la transmisión y la distribución siendo menor al compararlo con la eficiencia de los costos implícita en un monopolio integrado. Por consiguiente, no parece haber razón para apoyar la integración vertical de las actividades de generación, transmisión y distribución. Dentro de este cambio de paradigma es posible identificar cinco características principales que motivan la reforma en los países latinoamericanos. Primero, grandes clientes, los generadores y las compañías de la distribución gozan del acceso libre a las redes de la transmisión y de distribución. En segundo lugar, se establece un pool o un mercado spot para la energía y en algunos países se trabaja en la implementación de mercados futuros. Sin embargo, en la mayoría de los países, los grandes consumidores, las compañías de distribución y los generadores, pueden emprender transacciones directamente sin usar el spot organizado o los mercados futuros. Tercero, se liberalizan los precios al por mayor de la energía y los precios pagados por los grandes clientes. Cuarto, una compañía de distribución proporciona electricidad a los consumidores pequeños y medios. Los clientes son cautivos de la compañía de distribución y están, por lo tanto, imposibilitados de cambiar abastecedores en casos de servicio de mala calidad o deficiente. Quinto, la carencia de competencia minorista y de la libre opción para consumidores pequeños y medianos obliga a protegerlos por medio de regulaciones. El desafío es introducir la competencia minorista sin perder las economías de escala que son inherentes a una red de distribución única. Para poder hacerlo, la mayoría de las propuestas para introducir competencia a nivel minorista usualmente entregan a los clientes y a las compañías minoristas independientes acceso directo a los mercados mayoristas, pero estos por lo general mantienen el monopolio de la distribución ya sea por la vía legal o por la vía de hecho. Al igual que los minoristas en otros sectores, los comercializadores de la energía compran electricidad en el mercado al por mayor y la empaquetan para resolver demandas de los consumidores finales. 12

22 Capítulo III Diferencia entre un Mercado Minorista y uno Mayorista El modelo de competencia a nivel Minorista, se caracteriza porque permite que todos los clientes elijan entre comprar a un generador directamente, o bien a un comercializador (o minorista). Este modelo supone la existencia de un mercado mayorista competitivo y desregulado, intentando transmitir este ambiente competitivo a los segmentos minoristas. Las empresas transmisoras y distribuidoras continúan siendo reguladas y monopólicas en sus servicios de red, valiéndose de los beneficios de las economías de escala presentes en dichos segmentos del mercado. Sin embargo, el modelos minorista busca dar libre acceso a las redes a todos los agentes del mercado, como una forma de evitar comportamientos monopólicos. Las principales diferencias que se pueden identificar entre un mercado minorista y uno mayorista puro, son las siguientes [22]: Primero, en los mercados minoristas, todos los consumidores de un modo u otro pueden elegir a quién comprar, mientras que en los mercado mayoristas sólo los grandes consumidores y compañías distribuidoras, pueden elegir. En segundo lugar, las ventas en un mercado minorista son una actividad netamente comercial que no requiere la propiedad de la red de distribución (aunque en muchos casos, hasta ahora, el dueño de la red también compite como comercializador minorista). Tercero, las compañías de distribución tienen acceso abierto a los servicios del transporte en modelos de competencia mayorista, pero los consumidores no tienen acceso a las instalaciones de la distribución. En los modelos de competencia minorista, los consumidores y los comercializadores minoristas tienen acceso abierto a las instalaciones de la distribución y del transporte. i.- Arreglos Comerciales En un modelo general de competencia minorista, los generadores y los consumidores son libres para establecer contratos de energía eléctrica. Los consumidores pueden comprar electricidad de los generadores, de los comercializadores minoristas, o de mercados organizados. Aunque el mercado gobierna las transacciones y los arreglos que se negocian pueden ser diferentes dependiendo del país, la mayoría de éstos incluyen un operador de mercado y un mercado de spot. 13

23 Capítulo III El mercado spot facilita la negociación bilateral o multilateral. La razón de esto, es la realización de contratos con múltiples agentes a través de terceros, por lo cual es preciso establecer las reglas para solucionar problemas como los siguientes: Desequilibrios entre los flujos de energía previstos y reales; Enviar a las generadoras en orden sus costos a corto plazo; Determinación del precio spot en cada intervalo de tiempo; Recolección del dinero de los compradores y distribuírselo a los vendedores; Asegurar el cumplimiento de los contratos; Proveer esquemas de pago inter-área cuando diversas partes de una red funcionan separadamente. ii.- Peajes de Distribución y Transmisión La venta minorista competitiva requiere el libre acceso a los sistemas de distribución y de transmisión. Esto, del mismo modo, requiere que los precios estén fijados para los servicios de transmisión y de distribución. Los precios para el acceso a las redes de alta y baja tensión deben proporcionar los incentivos económicos correctos a largo plazo. En corto plazo, deben dar las señales para que las plantas más baratas puedan ser despachadas sin crear problemas de la congestión. En la planificación también deben proporcionar suficientes réditos a los dueños de los alambres y promover la localización eficiente de las plantas generadoras. El problema está en encontrar los precios que resuelven estas condiciones [28]. iii.- Medición En los modelos de competencia minorista, la medición de cada consumidor por el período de uso es una necesidad comercial y fuente única de información para la facturación. Cada cliente necesita ser medido según el período de establecimiento, y los intervalos de tiempo acordados. Es importante notar que independientemente del tipo de contrato que exista entre un comercializador y un generador, la cantidad real de dinero que el comercializador tiene que pagar a los generadores dependerá del consumo real de los clientes del comercializador. Por lo tanto, para mandar la cuenta a un comercializador, 14

24 Capítulo III es necesario saber la cantidad de energía consumida por sus clientes en cada período establecido de tiempo. Por supuesto, la medición en cada período es requerida para mandar la cuenta a los clientes, y también para que los precios reflejen los costos reales de los consumidores [30]. iv.- Nuevos Servicios a partir de los Servicios Regulados La visión de los servicios de la industria eléctrica emerge con gran diversidad en los esquemas de competencia minorista. El logro de esta diversidad se basa en la separación de los servicios provistos tradicionalmente por una empresa regulada y verticalmente integrada. Los resultados de esta separación son la generación de oportunidades para los nuevos participantes, para la nueva rivalidad entre los suministradores existentes a partir de los nuevos servicios ofrecidos a los consumidores. Así, del punto de vista de la estructura del mercado, la separación de servicios eléctricos ha sido identificada como la condición para el logro de un mercado más abierto para los comercializadores y los clientes. La separación puede también proporcionar mejoras del bienestar permitiendo que los clientes alineen mejor sus preferencias con las opciones de servicios disponibles [21] Organización de los Mercados Mayoristas Al interior de los mercados eléctricos es posible encontrar distintas formas de organizar los intercambios físicos y comerciales entre los agentes. Sin embargo, las funciones y necesidades que presentan estos mercados son esencialmente las mismas [39]. Las funciones mencionadas pueden ser resumidas en tres: La Operación Física La Operación Económica La Operación Comercial 15

25 Capítulo III Operación Física Al mercado eléctrico, en particular al chileno, se le reconocen una serie de condicionantes de operación: El excesivo costo (imposibilidad) de almacenamiento, La necesidad de mantener un equilibrio permanente entre generación y demanda, Requerimientos de estabilidad y confiabilidad de sistema y La dependencia de la hidrología, en el caso de los sistemas hidroeléctricos. Para poder lidiar con estas restricciones es necesario que los agentes se coordinen de manera de hacer factible la operación. Los objetivos que persiguen la coordinación pueden ser variados. Los más recurrentes, desde el punto de vista físico, suelen ser la estabilidad y confiabilidad del sistema. La o las entidades responsables de la operación física, usualmente administran para asegurar el funcionamiento del sistema, las siguientes variables de decisión [21]: Energía: despacho de unidades llamadas a generar según las características de la demanda. Transmisión: administración de las redes de transmisión. Servicios Complementarios: administración de reservas en generación y transmisión que permitan enfrentar contingencias, asegurando la estabilidad y confiabilidad del sistema. La tarea de administrar estas variables, por lo general, es responsabilidad de una entidad autónoma llamada operador del sistema (en adelante ISO), que dependiendo de la organización del mercado puede asumir funciones adicionales. En sistemas altamente centralizados el ISO realiza la operación del despacho y administra la transmisión. En el caso de los mercados menos centralizados estas funciones tienden a separarse, asumiendo el ISO solo la función de transmisión. El resto de las variables quedan sujetas al mercado. 16

26 Capítulo III Operación Económica La operación económica de los sistemas, tradicionalmente tiene por objetivo minimizar el costo del punto de vista social. Este proceso puede realizarse de tres maneras, en forma centralizada, en forma descentralizada y en forma coordinada, dependiendo de la organización que tenga el mercado. En la forma centralizada, la empresa encargada del suministro de electricidad decide el despacho de unidades a realizar, en forma descentralizada, responde al modelo de organización donde son los agentes quienes bajo determinadas consideraciones, toman sus propias decisiones en lo que respecta al despacho de las unidades sin la intervención directa de un organismo superior. Finalmente, la forma coordinada, establece que el mercado debe organizarse en torno a un ente con poder discrecional sobre los agentes, que velando por el interés global de los actores busca optimizar coordinadamente la operación del sistema. Adicionalmente, la operación económica del sistema debe satisfacer las necesidades de los agentes en términos de transparencia en los procedimientos, toma de decisiones y disponibilidad de información, para poder sentar las bases de un correcto funcionamiento del mercado. Sin embargo, existen consideraciones que van más allá de las teorías microeconómicas. En efecto, la operación económica encierra variables del tipo estratégico, como son las señales que se entregan al mercado, tales como el uso eficiente de los recursos. En particular en el caso de sistemas predominantemente hidrotérmicos, donde la aleatoriedad de los recursos hídricos y su acumulación en embalses, agregan una variable dinámica a la operación económica Operación Comercial Como consecuencia de la operación económica surge la necesidad de crear y administrar mecanismos que permitan regular los intercambios comerciales entre los agentes del mercado. Estas exigencias se ven acentuadas producto de los procesos de desregulación que han afectado a los mercados eléctricos, donde la creación de competencia, requiere el funcionamiento de procesos de liquidación de las obligaciones contraídas por los agentes. En el caso de los mercados coordinados las tres funciones recaen sobre un solo organismo, típicamente un ISO con mayores atribuciones. Por el contrario en los mercados descentralizados solo la función de administrar el sistema recae sobre el ISO. La operación económica y la comercial son generalmente de responsabilidad de un Pool o una Bolsa de Energía [1]. 17

27 Capítulo III Modelos de Organización Desde un punto de vista teórico se han planteado diversas formas de organización para un mercado eléctrico. Sin embargo, en la práctica se han implementado como formas básicas de organización los modelos de tipo [39]: a) Pool y/o Bolsa de Energía, b) Contratos bilaterales físicos, c) Contratos bilaterales financieros. Estos modelos básicos de organización exigen algún grado de desintegración vertical de las empresas del sector. El grado o nivel de desintegración vertical exigida puede abarcar desde una separación contable hasta la creación de empresas totalmente independientes o separación completa. En los párrafos siguientes se presenta una de las formas existentes para clasificar los grados de separación entre actividades dentro de una empresa [20]: Separación contable: mantiene contabilidades separadas para las actividades de generación, comercialización y actividades de red. La empresa integrada verticalmente genera cargos por transmisión a sus otras actividades en forma transparente y no discriminatoria. Se establecen precios separados por los distintos servicios. Separación funcional: a la separación contable se suma que las actividades de generación y comercialización disponen del mismo nivel de información sobre la red que el resto de las empresas. Se requiere de personal independiente para cada actividad. Separación operacional: La decisiones de operación e inversión en la red de transmisión son de responsabilidad de una entidad independiente de los propietarios de generación y/o comercialización. Sin embargo, los propietarios de las instalaciones de transmisión pueden ser empresas de generación y/o comercialización. Separación de propiedad: La generación, comercialización y actividades de red son separadas en entidades legales diferentes con una gestión y operación separada. Se restringe en forma importante los niveles compartidos de propiedad. 18

28 Capítulo III En la práctica, las empresas de transmisión operando en mercados competitivos funcionan de acuerdo a alguno de estos esquemas de segmentación y es frecuente que los grados de separación aparezcan en forma acumulativa (Figura III. 2). Propiedad Operacional Funcional Contable Figura III. 2: Grado de Separación de Actividades En Chile, es usual definir los siguiente tipos de separación [20]: Extra Contable, Contable, Jurídica o Societaria, y Completa La separación Extra Contable corresponde a un grado de separación de carácter operacional o funcional donde se permite llevar contabilidades conjuntas en la organización en algunas cuentas de difícil separación. Este tipo de tratamiento contable es aceptado en países europeos como Alemania, donde se justifica por el alto costo que demandaría un tratamiento separado de ciertas cuentas [20]. La separación Jurídica o Societaria distingue más bien desde el punto de vista legal una estructura organizacional y no se enfoca en aspectos funcionales u operacionales de la empresa. La denominación de separación "completa" generalmente coincide con la separación de propiedad definida anteriormente. 19

29 Capítulo III Como consecuencia del cambio estructural producto de la desintegración vertical dentro de las empresas eléctricas, se ha generado una descentralización de los procesos de decisión y una nueva redistribución de responsabilidades de los distintos agentes del mercado. i.- Sistema Pool El concepto central de "Pool" corresponde a una estructura de mercado en la cual productores y consumidores no entran en una relación comercial directa. Esta entidad sin fines de lucro, realiza un despacho centralizado basado en precios spot. El Pool, a través de un mecanismo preestablecido y reconocido por todos sus miembros, establece el precio de mercado de corto plazo de la electricidad (clearing price o precio spot). Este precio es resultado de la realización de un despacho económico centralizado basado ya sea en la entrega de costos u ofertas de compra y venta por parte de los agentes involucrados. Como consecuencia de lo anterior se obtiene el despacho del sistema. El Pool además provee (gestiona) un esquema de tarificación para el sistema de transmisión y el conjunto de servicios complementarios necesarios para la operación segura y confiable del sistema. Por último, el Pool debe actuar como intermediario frente a la aparición de discrepancias entre los participantes del mercado. Figura III. 3 grafica la estructura de Pool. ii.- Bolsa de Energía La experiencia internacional muestra que una Bolsa de Energía (BE) puede adquirir estructuras muy variadas. Sin embargo, una BE puede ser definida como una parte integrante de un Pool o como un caso particular de un Pool con las siguientes características [43]: Los productos transados en una BE son estandarizados, de manera de facilitar el proceso de entrega de ofertas de compra y venta y el posterior cálculo del precio de mercado, Generalmente una BE no decide el despacho final de las unidades de generación, sus resultados con respecto a la producción de energía tienen un carácter de plan de despacho preliminar, 20

30 Capítulo III La BE no considera en forma detallada aspectos técnicos de la operación del sistema, tales como: servicios complementarios, congestión, etc., Una BE no tiene un carácter de participación obligatoria como en el caso de un "mandatory pool", El traspaso de información entre agentes es mucho más reservado en el caso de una BE. Parámetros eléctricos, Servicios Complementarios Operador de la Red Parámetros eléctricos, Servicios Complementarios Coordinación Oferta Operador de Mercado Demanda Suministro i Administración, Propiedad Consumidor i Administración, Propiedad Generador i(1) Generador n(1) Carga i(1) Carga n(1) Figura III. 3: Estructura tipo POOL [43]: La manera en que se administran las Bolsas de Energía puede ser de dos formas Pueden tener un carácter de entidades oficiales, sin fines de lucro, donde asumen una función de servicio público velando por la protección de los interese de la sociedad en su conjunto. El directorio puede estar representado por un amplio especto de los agentes del mercado, como generadores, transmisores, distribuidores, consumidores, representantes de la autoridad, entre otros. La otra posibilidad es que la Bolsa de Energía sea una organización privada, desarrollando las mismas funciones que una Bolsa de Energía oficial, pero bajo la premisa de maximizar sus ingresos. Ejemplos de Bolsas de Energía con fines de lucro, se encuentran en Ámsterdam (APX), Inglaterra/Gales (UKPX), etc. 21

31 Capítulo III Independientemente de cómo se organice un bolsa de energía, la forma de financiamiento o de captación de recursos es por medio de comisiones derivadas de la celebración y liquidación de los contratos y/o mediante el cobro de membresías que deben pagar los agentes por participar en la Bolsa. iii.- Contratos Bilaterales Físicos En un mercado basado en "contratos bilaterales físicos", suministradores y consumidores establecen libremente relaciones de tipo comercial, ya sea en forma directa o a través de un comercializador. Estas relaciones se basan en un intercambio directo de ofertas entre los participantes del mercado, lo que caracteriza a un contrato bilateral físico es su relación directa con el despacho de la operación resultante. La Figura III. 4 representa esta configuración de mercado. Parámetros eléctricos, Servicios Complementarios Operador de la Red Parámetros eléctricos, Servicios Complementarios Coordinación Oferta Comercializador Demanda Oferta Demanda Suministro i Administración, Propiedad Consumidor i Administración, Propiedad Generador i(1) Generador n(1) Carga i(1) Carga n(1) Figura III. 4: Contratos Bilaterales Físicos Mediante el contrato de abastecimiento de energía, el suministrador asegura la inyección en el sistema de la potencia especificada en un plan de operación, por parte de sus unidades de generación. A su vez, las cargas administradas por el consumidor que toma parte en el contrato, deben orientar sus consumos a la potencia especificada en el plan de operación antes mencionado. En este caso, en base a criterios predefinidos de 22