OPCIONES REALES EN LA EVALUACIÓN DE INVERSIONES EN MERCADOS ELÉCTRICOS COMPETITIVOS ESTADO DEL ARTE. R. M. Pringles* F. G. Olsina* F. F.

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1 OPCIONES REALES EN LA EVALUACIÓN DE INVERSIONES EN MERCADOS ELÉCTRICOS COMPETITIVOS ESTADO DEL ARTE R. M. Pringles* F. G. Olsina* F. F. Garcés* * Instituto de Energía Eléctrica, Universidad Nacional de San Juan, ARGENTINA RESUMEN En este trabajo se realiza una revisión de la literatura actual sobre la aplicación de opciones reales en la evaluación proyectos de inversión bajo incertidumbre. Se realiza una clasificación de las opciones que se encuentran disponibles en el momento de considerar la inversión. La revisión de la literatura se centra en la aplicación de esta técnica en el sector eléctrico, tanto en el área de la generación como en la transmisión de energía eléctrica. Se observa el escaso desarrollo de esta técnica de evaluación en el sector de la Transmisión de Energía. Además, se determina el tipo de opciones que pueden ser aplicadas en el ámbito de este último problema. PALAVRAS-CLAVE Incertidumbres, Irreversibilidad, Inversiones, Opciones Reales, Transmisión de Energía. 1. INTRODUCCIÓN En la última década muchos países han liberalizado sus industrias eléctricas introduciendo mecanismos de competencia en el sector de la producción de energía eléctrica, los sectores de transporte y distribución de energía eléctrica han permanecido como monopolios regulados. Uno de los problemas más notorios en el sector de transporte de energía eléctrica es el de atraer eficientemente inversiones destinadas a la expansión de la capacidad de transmisión. Hasta ahora, no se ha encontrado un conjunto de reglas que incentiven a realizar suficientes inversiones que conduzcan a un suministro de energía eléctrica de mínimos costos para el usuario, y con adecuados niveles de seguridad y confiabilidad. El desarrollo de un esquema que garantice expansiones eficientes del sistema de transporte y que conduzca a un suministro de energía eléctrica de mínimo costo, requiere de metodologías y herramientas matemáticas para evaluar inversiones, que son de carácter irreversible, sujetas a variables afectadas de gran incertidumbre. Tradicionalmente el problema de determinar la deseabilidad económica de proyectos de inversión se ha tratado con el método de actualización al presente de los flujos de fondos futuros que generará el proyecto. Recientemente se ha demostrado que en proyectos de inversión donde el Valor Actual Neto (VAN) indicaba invertir, la estrategia óptima es frecuentemente posponer el proyecto para su reconsideración en un periodo de tiempo posterior. Esto sucede en inversiones irreversibles y cuyos flujos de fondos se encuentran sujetos a incertidumbre, como en el caso de las inversiones en líneas de transmisión. Esto se debe al valor de la información que arribará en el futuro y que permitirá hacer una mejor evaluación del valor del proyecto. Para considerar el valor de la flexibilidad que significa poder posponer un proyecto a la espera de información más completa, se ha desarrollado la técnica de Opciones Reales (Real Options) que es una extensión de los métodos matemáticos de valuación de opciones 1

2 financieras. Bajo esta perspectiva, un proyecto de inversión puede ser tratado como una opción call donde un inversor tiene la oportunidad de percibir el flujo de fondos del proyecto, pagando por su costo inicial. En el presente trabajo se realizará una introducción del análisis de opciones financieras para converger en las opciones reales, se hará una breve reseña del estado del arte de la evaluación de las opciones reales. Seguidamente se centra la atención en el sector eléctrico y se analizará el desarrollo de ésta metodología en el área de la generación de energía hasta ahora. Por último se estudiará el sector del transporte de energía donde se observa que su desarrollo ha sido embrionario y es donde surge la propuesta de investigación en esta área debido a la dificultad observada de valuar correctamente proyectos de este tipo. 2. OPCIONES REALES 2.1 Introducción La teoría del análisis de las opciones reales se inspira básicamente en la teoría de las opciones financieras. El campo de investigación y utilización de opciones financieras ha tenido un enorme desarrollo en los últimos treinta años a partir de la metodología de evaluación propuesta por Black & Scholes [1] y los trabajos presentados por Merton [2] y Cox, Rox & Rubistein [3], entre otros muchos autores. La teoría de opciones constituye una de la bases más importantes de la teoría financiera moderna, pues valora los activos financieros en condiciones de incertidumbre, a partir de que el precio del activo está en función del valor de otro que se le denomina subyacente básico. 2.2 Opciones Reales El término Real Option fue utilizado por primera vez en un artículo de Myers [4] en 1984 en el que describe la evaluación de activos no financieros usando la teoría de opciones. Fue uno de los temas que despertó mayor curiosidad intelectual y el principal tema objeto de investigación en el campo de las finanzas y la economía empresarial durante la década de 1990 y lo sigue siendo en lo que va de la década actual. La teoría de opciones reales es desarrollada por Brennan & Schwartz [5], Pindyck [6], Dixit & Pindyck [7], entre otros autores. Las opciones financieras derivan su valor de otros activos subyacentes, tales como las acciones de una sociedad o contratos futuros. En el caso de las opciones reales el activo subyacente es un bien físico y material, el cual es tangible, como por ejemplo un inmueble, un proyecto de inversión, una empresa, una patente, etc. La valoración de las opciones reales aplica el pensamiento que subyace a las opciones financieras para evaluar activos físicos. La posibilidad de realizar un proyecto de inversión tiene un gran parecido con una opción para adquirir una acción. Implican el derecho, pero no la obligación, de adoptar una acción que afecta a un activo físico real pagando una cierta cantidad de dinero en un momento determinado, obteniendo a cambio flujo de fondos incierto. La siguiente tabla realiza un paralelo entre los parámetros de las opciones financieras y su par en las opciones reales. Opción financiera (de compra) Precio del activo financiero (acciones, bonos). Precio de Ejercicio. Tiempo hasta el vencimiento. Tasa de interés libre de riesgo. Varianza de los rendimientos del activo financiero. Dividendos del activo subyacente. Opción Real (de compra) Valor presente de los flujos esperados de la inversión. Desembolso requerido para implementar la inversión. Tiempo que se puede demorar la decisión de inversión. Valor temporal del dinero. Riesgo del activo operativo subyacente. Flujo de cajas a los que se renuncia por no ejercer la opción. 2

3 Si bien las opciones reales y financieras tienen muchas semejanzas, la analogía no es exacta, existen entre ellas ciertas deferencias [8]: En el caso de las opciones reales el activo subyacente es algo tangible, mientras en el caso de las opciones financieras es un valor mobiliario como una acción o un título de renta. El activo subyacente de las opciones reales en general no es negociado, por lo cual no podemos observar la varianza de sus rendimientos, aunque podemos recurrir a técnicas de simulación. Las opciones financieras son apuestas secundarias; no son emitidas por las empresas cuyas acciones constituyen el activo subyacente. La gerencia controla el activo subyacente a las opciones reales, por ejemplo cuando decide expandir o abandonar un proyecto. En general el acto de aumentar el valor del activo subyacente también mejora el valor de la opción. El ejercicio de las opciones reales puede afectar la naturaleza de la incertidumbre a la que se enfrenta cuando, por ejemplo, ejerce una opción de expansión y genera reacciones de la competencia Clasificación de las opciones reales. Las opciones reales se pueden clasificar según la flexibilidad que le otorgan a su propietario durante su periodo de ejercicio en: Diferir Crecimiento Abandono Cambio (salida o entrada) Flexibilidad (expandir, contraer, cerrar y reabrir) Modularidad (inversiones por escenarios) Aprendizaje Opciones de Interacción Múltiple Es el derecho a posponer una inversión en un plazo determinado, brinda la posibilidad de obtener más información antes de realizar la inversión, al costo de renunciar a ingresos Proporciona el derecho de adquirir una parte adicional de un proyecto a cambio de un costo inicial. Dada una inversión, si las condiciones de mercado declinan severamente, dan la posibilidad de abandonar las operaciones actuales, vendiendo o liquidando los equipos y otros activos en el mercado de segunda mano, al costo de incurrir en costos de arranque si las condiciones cambian. Si el precio, la demanda o la regulación cambian, la opción permite cambiar producto de los servicios (flexibilidad de producto) u obtener los mismos productos usando diferentes tipos de insumos (flexibilidad de proceso). El poseedor del derecho puede: si las condiciones del mercado son favorables, expandir la escala de producción o acelerar la utilización de recursos; a la inversa, si las condiciones son menos favorables que las esperadas, puede reducir la escala de operación; En casos extremos, la producción se podría detener temporalmente y reiniciarse nuevamente. La inversión por escenarios crea la opción de abandonar una inversión en el camino si la nueva información es desfavorable. Cada escenario puede ser visto como una opción sobre el valor de un escenario posterior, y evaluada como una opción compuesta. Permite al poseedor de la opción aprender sobre la inversión inicial y avanzar en la misma en una segunda etapa. Los proyectos de la vida real a menudo suponen una colección de opciones varias, tanto opciones de compra mejorando el potencial de ganancia, como de venta protegiendo de perdidas, presentadas en combinación. Las opciones pueden ser Derivadas, Interrelacionadas, Compuestas Implementación de las Opciones Reales. Estado del Arte. Las primeras aplicaciones de opciones reales surgen en el área de las inversiones en recursos naturales no renovables. Brennan & Schwartz [4] analizan las opciones de cierre temporal y abandono definitivo de una mina. Paddock et al. [9] valoran un contrato de arrendamiento de una explotación petrolera, empleando opciones reales compuestas. Trigeorgis [10] evalúa un proyecto de extracción de minerales considerado la opción de cancelar durante la construcción, expansión de la producción y abandono por rescate. En Trigeorgis [11] realiza una clasificación de las opciones reales y enuncia su aplicación en las diferentes áreas, resaltando los trabajos relevantes en distintas áreas. Además se pueden mencionar 3

4 algunos trabajos referentes como: Ingersoll & Ross [12] estudian la opción de diferir en la extracción de recursos naturales. Williams [13] muestra el valor de la opción de diferir el desarrollo de un terreno para un mejor uso alternativo en el futuro. Majd & Pindyck [14] analizan las opciones reales bajo un esquema de inversión por etapas. Trigeorgis & Mason [15] y Pindyck [7] estudian las opciones de alterar la escala de producción. En Kulatilaka [16] y Kulatilaka & Trigeorgis [17] la flexibilidad provista por sistemas de manufacturación flexible, tecnología de producción flexible, u otras maquinarias teniendo múltiples usos han sido analizadas desde una perspectiva de opciones. Myers [18] y Trigeorgis [19] analizan las opciones de crecimiento en industrias estratégicas o basadas en infraestructura, especialmente las de alta tecnología, I&D o industrias con múltiples aplicaciones o generación de productos (computadoras, farmacéuticas), operaciones multinacionales, adquisiciones estratégicas. Entre los trabajos actuales de investigación también podemos citar: artículos de Murto [20], [21] donde evalúa opciones de diferir la inversión, flexibilidad operativa y elección de alternativas de inversión en el área energética. Trigeorgis [22] propone un enfoque para resolver el problema de las opciones reales en forma modular para el caso de problemas complejos. Descompone las opciones complejas en opciones básicas (bulding-block) conectadas por operadores de decisión básicos. Sarkar [23] muestra como en ciertas situaciones, un incremento en las incertidumbres puede realmente incrementar la probabilidad de inversión y por lo tanto tiene un impacto positivo sobre la inversión. Bulan [24] aplica la teoría en el desarrollo de terrenos y urbanizaciones, evaluando la opción de diferir la inversión a la espera de mayor información. Vonnegut [25] analiza la aplicación de la teoría de opciones reales en mercados emergentes mostrando los beneficios al compararla con la técnica de Valor Presente Neto Esperado. Murto [26] desarrolla un modelo donde varias empresas compiten por una oportunidad de inversión única, combina la teoría de juegos con la teoría de inversiones irreversibles bajo incertidumbres. Este modelo se diferencia del resto de los modelos analizados ya que anteriormente no se consideraba la competencia entre empresas. En este caso cuando una firma realiza una inversión el resto de las empresas pierde la oportunidad de invertir. 3. APLICACIÓN DE OPCIONES REALES EN LOS MERCADOS ELÉCTRICOS A partir de la liberalización de la industria eléctrica uno de los problemas más notorios del sector y sobre todo en la transmisión de energía es el atraer inversiones eficientes. Esto puede atribuirse a que son inversiones del tipo irreversible y a la gran incertidumbre en torno a las variables del mercado. En la revisión bibliográfica se ha observado un gran uso de la técnica de opciones reales al momento de la decisión de inversiones en el sector de la generación, cosa que no ha sucedido en el sector de la transmisión. 3.1 Sector de la Generación de Energía La vasta mayoría de las aplicaciones de las opciones reales se ha dado en el sector de generación de energía eléctrica. Se han realizado varios trabajos en el área de generación nuclear donde podemos citar a Golier et al. [27] que comparan dos proyectos uno con pequeñas plantas (flexible) y uno de gran capacidad. En el primero evalúa la opción creada por la modularidad y en el segundo evalúa las opciones de construir inmediatamente tomando el riesgo de la variación del precio o diferir la construcción y ganar conocimiento de la evolución de los precios. Kiriyama & Suzuki [28] evalúan la inversión en una central nuclear teniendo en cuenta las restricciones en las emisiones de CO 2. Muestra que el modelo de opciones reales es una buena herramienta para la toma de decisión en problemas de política energética medioambiental. La técnica de opciones reales también es empleada en la decisión de qué tecnología implementar en la construcción de centrales eléctricas. El modelo presentado por Botterud et al. [29] implementan un algoritmo de programación dinámica estocástica para solucionar problemas de inversión. Este modelo permite evaluar el proyecto de inversión en capacidad de generación de base o de pico como una opción real [9]. Murto & Nese [21], Näsäkkälä & Fleten, [30] Abadie et al. [31]. Sekar [32], analizan cómo afecta la incertidumbre en el precio del combustible cuando tienen que ser elegidas diferentes tecnologías 4

5 y evalúan el tiempo óptimo de realizar la inversión. Muestran que cuando la tecnología es irreversible puede ser óptimo posponer la inversión. O no realizarla en ningún momento. Alstad & Foss [33] evalúan el periodo de inversión para una firma propietaria de una licencia de construcción de una planta de energía de ciclo combinado a gas, además, valoran la opción de posponer la inversión. En la evaluación se observa que la mejor opción es esperar una mejor posición en los precios de la electricidad y del costo de los combustibles antes de invertir. Frayer & Uludere, [34] evalúan dos centrales con diferentes combustibles, observan que la planta de gas de punta puede ser más valiosa que una planta de generación a carbón de base, a pesar de que las metodologías tradicionales favorecían al activo de generación a carbón. Ruiz et al. [35] evalúan el precio de venta de dos centrales de producción de energía eléctrica de diferentes combustibles. Se basan en la teoría de opciones reales de manera de tener en cuenta el valor añadido de la flexibilidad operativa de la planta. Las plantas de generación se ven como un derivados financieros, a modo de una serie de opciones de compra, que puedan ser ejercitadas (explotación de la central, con opción posterior a cerrarla) o ser poseídas con opción de ejercicio futura (mantener la central parada con opción de abrirla después). Caminha et al. [36] utilizan opciones reales para evaluar nuevas plantas de generación hidráulicas, incorporan la flexibilidad considerando la opción de esperar antes de invertir y la opción de abandono, representada por la transferencia de los derechos de concesión. El proyecto también involucra inversiones multietapas que consisten en: fase de diseño, construcción y operación, este puede ser tratado como una opción compuesta secuencial. Tao Wan [37] investiga la aplicación de opciones reales en el diseño de grandes obras hidroeléctricas. Botterud [38] investiga como la optimización dinámica y estocástica, las cuales forman las bases de la teoría de Opciones Reales pueden ser usadas para mejorar las decisiones de inversión en generación en mercados eléctricos competitivos. Murto, en [39] considera el efecto de la incertidumbre tecnológica y de los ingresos para evaluar el tiempo óptimo de llevar a cabo una inversión irreversible. Muestra que en ausencia de incertidumbre de los ingresos la incertidumbre tecnológica no afecta la regla de inversión óptima. Sin embargo cuando se combina con la incertidumbre de los ingresos, el incremento de la incertidumbre tecnológica hace a las inversiones menos atractivas en relación a esperar. En la tabla 1 se resume los tipos de opciones implementadas en las publicaciones presentadas, el modelo de evaluación de opciones reales y las variables inciertas en el proceso de evaluación. Tipo de Opciones Modelo de Valuación Variables Inciertas Artículos Diferir Crecimiento Abandono De Cambio Flexibilidad Operativa Modularidad Árbol Binomial Programación Dinámica Estocástica Precios de combustibles Demanda Precio Electricidad Emisiones CO2 [21] X X X [26] X X X X [27] X X X [28] X X X X X [29] X X X X X X [30] X X X X [31] X X X [32] X X X X X X [33] X X X [34] X X X X X [35] X X X X [36] X X X [37] X [38] X X X 5

6 3.2 Sector de la Transmisión de Energía. En el sector de la Transmisión de energía eléctrica se da cuenta del escaso desarrollo que ha tenido la técnica de opciones reales y refleja la necesidad de aunar esfuerzo y lograr desarrollar una metodología que ayude a atraer inversiones eficientes al sector. Uno de los primeros trabajos en incorporar el análisis de la flexibilidad en el sector de la transmisión es el de Martzoukos & Teplitz-Sembitzky [40] en el que realizan una valuación de opciones para la electrificación rural en países en vía de desarrollo. Intentan determinar el tiempo óptimo de conectar un área remota a una red interconectada cuando la electricidad del área es suministrada en un principio por un generador diesel. Las opciones que se evalúan son invertir inmediatamente o diferir la inversión. Saphores et al. [41] aplican opciones reales para modelar un proceso de decisión óptima en una línea de transmisión cuando el proyecto tiene que seguir un proceso regulatorio para su aprobación. La evaluación contempla opciones secuenciales. Esto se debe a que primero hay que someter el proyecto a un proceso regulatorio antes de comenzar la construcción de la línea. Muestran como afecta la incertidumbre de la demora del proceso regulatorio en la decisión sobre la construcción de la línea. Boyle et a.l [42] desarrollan un marco analítico simple para incorporar decisiones de inversión en transmisión. Resalta que el crecimiento de la demanda y generación futura es un factor importante cuando se determinan los tiempos óptimos de inversión. Alegan que si existe una significativa incertidumbre sobre la demanda, las opciones embebidas en un programa de inversiones secuenciales pueden ser muy valiosas, potencialmente mayor que las ventajas de las economías de escala de grandes ampliaciones. Muestran que una variable a considerar en la evaluación es el tiempo de construcción de las redes, esto da una posibilidad de prórroga en las inversiones o no, según el crecimiento de la demanda. Plantean un modelo estocástico para el crecimiento de la demanda y un esquema de escenarios para la instalación de la generación según la propuesta del Grid Investment Test (GIT) propuesto en Nueva Zelanda. Wijnia [43] observa un gran potencial en el uso de las opciones reales en el sector de la transmisión del Mercado Neocelandés después de la desregulación. En el trabajo plantea el análisis de algunas opciones, las compañías podrían evaluar el costo de no suministro de energía y firmar contratos con los usuarios por no suministro de energía como una opción de no realizar la inversión, la otra opción que plantea es la expansión secuencial. A su vez hace un llamado a los especialistas en opciones reales para mostrar a las compañías como las opciones reales pueden ser de gran valor. Hedman et al. [44] introducen el tema del análisis de opciones reales y describe su potencial en los sistemas de transporte. Presentan dos métodos de evaluación de opciones, Método de Monte Carlo y el Modelo de árbol binomial, además formulan brevemente los pasos de cómo podría plantearse un problema de inversión con opciones reales en el marco del transporte de energía eléctrica. 4. IMPLEMENTACION DE LAS OPCIONES REALES EN TRANSMISIÓN. Analizando las aplicaciones de las opciones reales en inversiones de distintas áreas y en especial en el sector eléctrico, se enumeran posibles opciones que pueden ser implementadas en el área de la transmisión eléctrica. - Diferir la expansión a la espera de mayor información, (evolución de la demanda, crecimiento de precios, proceso regulatorio, etc.), renunciando al ingreso de flujo de dinero inmediato. - Mayor inversión inicial con la flexibilidad de expandir la línea en un futuro (opción de crecimiento). Por ejemplo, construir la red con una estructura de un nivel de tensión mayor pensando en una modificación del nivel de tensión, cambio en la configuración y/o reemplazo de los conductores. Construir la línea con estructura de doble terna, cablear solo una terna y ante un crecimiento en la demanda colocar la segunda terna. - Abandono: adquirir los derechos de construcción de una línea y si las condiciones no son las adecuadas, no ejecutar la construcción. 6

7 - Modularidad: Realizar inversiones modulares secuenciales, ya sea en líneas de transmisión, componentes de la red o en playas de transformación. 5. CONCLUSIÓN A lo largo de este trabajo se observa el potencial de las opciones reales para el análisis de inversiones irreversibles bajo incertidumbres. Se puede resaltar el amplio desarrollo de esta técnica en el ámbito de evaluación de proyectos de generación. En el sistema de transmisión de energía, el nivel de desarrollo de esta técnica es comparativamente embrionario. Se concluye la necesidad de profundizar en la aplicación de las opciones reales en el sector de la transmisión de energía eléctrica, dado el valor que tiene la flexibilidad en esta área debido al carácter irreversible de las inversiones y a las incertidumbres presentes. BIBLIOGRAFÍA [1] Black, F. and Scholes, M. 1973, The pricing of options and corporate liabilities, Journal of Political Economy, Vol. 81, [2] Merton, R.C. 1973, An Intertemporal Capital Asset Pricing Model, Econométrica, Vol 41, [3] Cox, J., Ross, S. & Rubinstein. 1979, Option Pricing: A Simplified Approach, Journal of Financial Economics, Vol. 7, pp [4] Myers, S. C. 1984, Finance Theory and Financial Strategy, Interfaces, 14, [5] Brennan, M. & Schwartz, E. 1985, Evaluating Natural Resource Investments, J. of Business, 58, [6] Pindyck, R. 1988, Irreversible Investment, Capacity Choice, and the Value of the Firm, American Economic Review, Vol. 78, [7] Dixit, A.K. & Pindyck, R.S. Investment under Uncertainty, Princeton University Press, USA, [8] Amram, M & Kulatilaka, N. Opciones Reales. Evaluación de Inversiones en un Mundo Incierto. Harvard Business School Press, Boston, Massachusetts, Versión Español, Gestión 2000, Barcelona, [9] Paddock, J., Siegel, D. & Smith, J. 1988, Option Valuation of Claims on Physical Assets: The Case of Offshore Petroleum Leases, Quarterly Journal of Economics, Vol. 103, [10] Trigeorgis, L. 1990, A Real Options Application in Natural Resource Investments, Advances in Futures and Options Research, Vol. 4, [11] Trigeorgis, L. 1993, Real Optios and Interactions With Financial Flexibility, Financial Management, Vol. 22, 3; ABI/INFORM Global pp [12] Ingersoll J. & Ross S. 1992, Waiting to Investment: Investment under Uncertainty, J. of Business, [13] Williams, J. 1991, Real Estate Development as an Option, Journal of Real Estate Finance and Economics, Vol. 4, [14] Majd S. & Pindyck R. 1987, Time to Build, Option Value, and Investment Decision, Journal of Financial Economics, [15] Trigeorgis, L. & Mason, S.P. 1987, Valuing Managerial Flexibility, Midland Corporate Finance Journal, Vol. 5, [16] Kulatilaka, N. 1993, The Value of Flexibility: The Case of a Dual-Fuel Industrial Steam Boiler, Financial Management, Vol. 22, [17] Kulatilaka, N. & Trigeorgis, L. 1994, The General Flexibility to Switch: Real Options Revisited, International Journal of Finance, Vol. 6, [18] Myers S.C. 1977, Determinants of Corporate Borrowing, Journal of Financial Economics, [19] Trigeorgis, L. 1988, A Conceptual Options Framework for Capital Budgeting, Advances in Futures and Options Research, Vol. 3, [20] Murto, P. 2004, Exit in Duopoly Under Uncertainty, RAND Journal of Economics 35 (1), [21] Murto, P. & Nesse, G, Input Price Risk and Optimal Timing of Energy Investment: Choice between Fossil- and Biofuels Working Paper No. 25/02, Institute for Research in Economics and Business Administration, Bergen, (revised Jan 2003). [22] Trigeorgis, L. 2005, Making Use of Real Options Simple: An Overview and Aplications in Flexible / Modular Decision Making, The Engieneering Economics, 50,

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