VCONCIER-CO-R1.1./68 ROMEL RODRÍGUEZ HERNÁNDEZ UNIDAD DE PLANEACIÓN MINERO ENERGÉTICA UPME

Transcripción

1 Regular la electricidad del futuro en Colombia: Vale la pena? Construcción de escenarios de consumo a 2030, en el contexto de cambios demográficos y mayor oferta de energías renovables VCONCIER-CO-R1.1./68 ROMEL RODRÍGUEZ HERNÁNDEZ UNIDAD DE PLANEACIÓN MINERO ENERGÉTICA UPME romel.rodriguez@upme.gov.co Medellín, Noviembre 27 de 2017 REGULACIÓN

2 CONTEXTO El Fenómeno del Niño, y la caída en los precios del petróleo, en el caso de Colombia, bajo el esquema actual de regulación, fijado por la Ley 142 de 1994, afectaron la capacidad financiera de generadores, distribuidores y comercializadores, por sobrecostos derivados del cumplimiento de contratos, y su inflexibilidad frente a externalidades tanto ambientales como económicas

3 Autor: Romel Rodríguez Hernández - Profesional Especializado de la UPME - Economista, Universidad Santo Tomás (Bogotá) - Magíster en Economía, Universidad de Los Andes (Bogotá) - Magíster en Finanzas, Universidad ICESI (Cali) - Candidato a Ph. D. Estudios Sociales, Universidad Externado (Bogotá) - Investigador Visitante Centro de Estudios Demográficos de la Universidad Autónoma de Barcelona (España) - Experiencia Docente Universitaria en Pregrado y Postgrado en Econometría, Macroeconomía, Finanzas Corporativas, Banca, Mercado de Capitales, Microeconomía y Métodos Cuantitativos

4 ALCANCE DE LA INVESTIGACION Identificar la capacidad de reacción del consumo frente a cambios en los esquemas de regulación, donde la rigidez de precio pueda aumentar o disminuir, incluyendo un escenario de libre mercado, en ausencia de planificador central. Analizar Ex-Ante y Ex-Post la demanda de energía bajo el marco regulatorio actual, a partir de estimaciones de la elasticidad precio - demanda, y del consumo potencial de energía eléctrica, por estratos, y por edades, a nivel nacional y por regiones.

5 HECHOS ESTILIZADOS Matriz Energética Colombia 2016 Indice PIB por Unidad Energética (1990 = 100) 85% 80% 75% 70% 65% 60% Fosil No Convencional 75,1% 40% 35% 30% 25% 20% 24,9% 15% Colombia Latinoamérica Mundial Fuente: UPME Cálculos Propios Fuente: Banco Mundial Cálculos del Autor Colombia en las dos últimas décadas incrementó su potencial hidroeléctrico, así como abrió a opciones alternas de oferta primaria, relacionadas con su condición de autosuficiencia en fósiles.

6 % 50% 40% 30% 20% 10% Participación Principales Fuentes Primarias Energía Matriz Energética Colombia 0% Carbón GN Hidro Oil Oferta Desagregada Fuentes Primarias Energía Colombia (Base 1985 = 100) Bagazo Carbon GN Hidro Leña Oil Total Fuente: Banco Mundial Cálculos del Autor Fuente: Banco Mundial Cálculos del Autor Matriz Energética de Colombia: El petróleo aporta el 33%, el gas natural un 26%. El aporte de Hidroenergía es 14%, el aporte en Hidroelectricidad es 16%.

7 Participación de la Energía Alternativa y Nuclear en Uso de Energía 14% 13% 12% 11% 10% 9% 8% 7% 6% 5% 4% 3% 2% Colombia Latinoamérica Mundo ,6% 9,3% 8,9% Fuente: Banco Mundial Cálculos del Autor 2014 Uso de Energía en Colombia (Kg. Petróleo Equivalente Per Cápita) Fuente: Banco Mundial Cálculos del Autor El uso de energía total, así como el uso de combustibles renovables, para Colombia, muestra pérdida de dinámica desde 1995, con repunte moderado en la década actual. El 13% del uso de la energía en Colombia proviene de energías renovables.

8 % 18% 16% 14% 12% 10% 8% 6% 4% 2% 0% 3,3% Participación de Colombia en Inversión Latinoamérica en Energía Inversión en Energía (Base 2010 = 100) Colombia Latinoamérica Fuente: Banco Mundial Cálculos del Autor Fuente: Banco Mundial Cálculos del Autor La participación de Colombia en en la inversión extranjera directa en energía de la región es baja, 3,3% dada la diversidad de las fuentes de generación en su matriz minero energética.

9 Uso Combustibles Renovables Colombia (% Uso Total de Energía) 35% 30% 25% 20% 15% 10% 5% 0% Fuente: Banco Mundial Cálculos del Autor Uso Combustibles Fósiles Colombia (% Uso Total Energía) 80% 78% 76% 74% 72% 70% 68% 66% 64% 62% 60% Fuente: Banco Mundial Cálculos del Autor La menor dinámica en el consumo de energía, también se percibe en el uso de combustibles fósiles.

10 Componente Principal (Varianza) Fuentes Primarias Energía. Colombia Oil Hidro GN Carbón 3,4% 8,5% 40,5% 47,7% 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% Fuente: Banco Mundial Cálculos del Autor Las fuentes primarias de energía tienen como principal componente de varianza al carbón, seguido del gas natural, la hidroenergía y el petróleo (oil). Se evidencia la importancia relativa del carbón, no obstante ser el fósil de menor participación en la matriz minero energética nacional.

11 ELASTICIDAD PRECIO DEMANDA La elasticidad precio demanda del mercado de gas natural se estima a partir de de un modelo de corrección de vector de errores (VEC) en función del precio P it del KWh en energía eléctrica, o su equivalente en el caso del gas natural: n Q t = β o + δ Q 1i P t i + δ Q 2i Q t i + γ Q z t 1 + ε Qt i=1 p m j=1 P t = β o + δ P 1i P t i + δ P 2i Q t i + γ P z t 1 + ε Pt i=1 q j=1

12 Para determinar el valor de la elasticidad, y establecer su valor para cada punto observado (se toman los datos mensuales) entre 1999 y 2016, se calcula la elasticidad como sigue: = β P 0 Q O La elasticidad toma valores menores a uno, cuando la demanda es insensible a variaciones en los precios; en el caso alterno, de ser mayor a uno, indica una demanda sensible a cambios en los precios

13 ene-01 oct-01 jul-02 abr-03 ene-04 oct-04 jul-05 abr-06 ene-07 oct-07 jul-08 abr-09 ene-10 oct-10 jul-11 abr-12 ene-13 oct-13 jul-14 abr-15 ene-16 oct-16 jul-17 sep-99 jun-00 mar-01 dic-01 sep-02 jun-03 mar-04 dic-04 sep-05 jun-06 mar-07 dic-07 sep-08 jun-09 mar-10 dic-10 sep-11 jun-12 mar-13 dic-13 sep-14 jun-15 mar-16 ene-07 sep-07 may-08 ene-09 sep-09 may-10 ene-11 sep-11 may-12 ene-13 sep-13 may-14 ene-15 sep-15 may-16 ene-17 Demanda Mensual EE GN Colombia Demanda Gas (GBTU) Demanda EE (KwH) % 40% 35% 30% 25% 20% 15% 10% -10% -5% 0% 5% -15% -20% -25% Variación Anual Precios EE Mercado Nacional GN EE Inflación Fuente: XM UPME Concentra 500% 400% 300% 200% 100% 0% -100% -200% Variación Anual Precios EE Subastas Contratos 125% 100% 75% 50% 25% 0% -25% -50% Fuente: XM UPME Concentra Fuente: XM UPME Concentra Mayor volatilidad en los precios de subastas, respecto al precio de los contratos. Precios GN han sido más volátiles que los precios EE en los últimos cinco años, en respuesta a menor nivel de reservas disponibles

14 ene-07 jun-07 nov-07 abr-08 sep-08 feb-09 jul-09 dic-09 may-10 oct-10 mar-11 ago-11 ene-12 jun-12 nov-12 abr-13 sep-13 feb-14 jul-14 dic-14 may-15 oct-15 mar-16 ago-16 ene-17 jun-17 mar-00 dic-00 sep-01 jun-02 mar-03 dic-03 sep-04 jun-05 mar-06 dic-06 sep-07 jun-08 mar-09 dic-09 sep-10 jun-11 mar-12 dic-12 sep-13 jun-14 mar-15 dic-15 sep-16 jun-17 Elasticidad Precio Demanda Nacional EE. Demanda por Subasta 1,80 1,60 1,40 1,20 1,00 0,80 0,60 0,40 0,20 0,00 5,0 4,5 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 mar-00 dic-00 sep-01 jun-02 mar-03 dic-03 sep-04 jun-05 mar-06 dic-06 sep-07 jun-08 mar-09 dic-09 sep-10 jun-11 mar-12 dic-12 sep-13 jun-14 mar-15 dic-15 sep-16 jun-17 Elasticidad Precio Demanda Nacional GN Elasticidad Precio Demanda Nacional EE Demanda por Contratos 1,20 1,00 0,80 0,60 0,40 0,20 0,00 Elasticidad EE por subastas, muestra demanda muy sensible durante los últimos 5 años, mayor a la de contratos, siendo su mayor incremento, en 2015Q4 y 2016Q1, impactada por el Fenómeno del Niño y devaluación peso colombiano, que encarecieron en conjunto, el costo de la generación térmica.

15 feb-06 ago-06 feb-07 ago-07 feb-08 ago-08 feb-09 ago-09 feb-10 ago-10 feb-11 ago-11 feb-12 ago-12 feb-13 ago-13 feb-14 ago-14 feb-15 ago-15 feb-16 ago-16 feb-17 ago-17 feb-07 ago-07 feb-08 ago-08 feb-09 ago-09 feb-10 ago-10 feb-11 ago-11 feb-12 ago-12 feb-13 ago-13 feb-14 ago-14 feb-15 ago-15 feb-16 ago-16 feb-17 ago Elasticidad Precio Demanda Demanda Regulada EE Hogares Industrial Comercial Oficial Total Elasticidad Precio Demanda Demanda EE Hogares E1 E2 E3 E4 E5 E6 La elasticidad precio demanda de la EE en el sector regulado se ha venido incrementando desde 2013, pero su aumento es más alto en el sector industrial, donde la demanda se ha tornado elástica. La elasticidad Precio Demanda EE de los hogares, se mantiene inelástica pero su tendencia es creciente en todos los estratos.

16 Elasticidad Precio Demanda Demanda No Regulada EE Industrial Comercial Total feb-07 ago-07 feb-08 ago-08 feb-09 ago-09 feb-10 ago-10 feb-11 ago-11 feb-12 ago-12 feb-13 ago-13 feb-14 ago-14 feb-15 ago-15 feb-16 ago-16 feb-17 ago-17 Elasticidad Precio Demanda Antes Después AP. Demanda No Regulada EE Ene. - Ago May. Dic AP Mar. - Abr Industrial Comercial Oficial Total En Demanda No Regulada EE, la demanda es aun más elástica que en demanda regulada, siendo mayor la sensibilidad en la industria. Con Apagar Paga (AP) la demanda de EE se tornó más elástica, aunque siendo mayor su impacto en la industria y el comercio.

17 9% 8% 6% 5% 3% 2% 0% -2% -3% -5% -6% Crecimiento Histórico y Proyectado Demanda EE Vs PIB Colombia CONTEXTO MACROECONÓMICO Energía Eléctrica PIB ,1% 2,8% 2030 Fuente: Proyecciones UPME Históricos DANE 5.0% 4.5% 4.0% 3.5% 3.0% 2.5% 2.0% Sendas de Crecimiento Económico Colombia % Fuente: Proyecciones UPME Históricos DANE El crecimiento económico de Colombia a largo plazo será menor, alrededor de 2,5% - 3% anual, lo que va a condicionar las opciones de crecimiento de la demanda de EE, por ende, la inversión en infraestructura en el sector eléctrico. 3.8% 3.3% 2.8%

18 10% 9% 8% 7% 6% 5% 4% 3% 2% 1% 0% -1% -2% 2002 Sendas Crecimiento Económico Sector Comercio % 3.3% 2.4% Fuente: Proyecciones UPME Históricos DANE 14% 12% 10% 8% 6% 4% 2% 0% -2% -4% -6% -8% -10% Sendas Crecimiento Económico Sector Industria 3.2% 2.8% 2.0% El sector comercio apunta a tener un crecimiento a largo plazo por encima al resto de la economía, y con un potencial mayor a 4%. La Industria proyecta crecer por debajo del crecimiento de largo plazo de la economía colombiana, en un rango del 2% - 2,8% anual. Fuente: Proyecciones UPME Históricos DANE

19 12% 11% 10% 9% 8% 7% 6% 5% 4% 3% 2% 1% -1% 0% -2% 2002 Sendas Crecimiento Económico Sector Transporte Fuente: Proyecciones UPME Históricos DANE 14% 12% 10% 8% 6% 4% 2% 0% -2% % 3.5% 3.2% Sendas Crecimiento Económico Sector Construcción 4.4% 3.5% 3.1% El sector transporte será uno de los principales determinantes del crecimiento económico en el largo plazo en Colombia, tendiendo a crecer entre 3% y 3,5% anual. La construcción será determinante en el crecimiento económico de largo plazo en Colombia. Fuente: Proyecciones UPME Históricos DANE

20 % 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% IMPACTO DEMOGRÁFICO: CAMBIOS EN POBLACIÓN Estructura Etárea Población Colombia Grupos de Edad Edad Promedio (Años) Población Colombia Fuente: Cálculos Propios DANE CELADE Fuente: Cálculos Propios DANE CELADE El perfil del consumidor de EE y GN esta cambiando, La población en Colombia, en particular en grandes ciudades, se está envejeciendo rápidamente.

21 3,4% 3,2% 3,0% ,8% 2,6% 2,4% 2,2% 2,0% Impacto Demográfico en Estimaciones Demanda EE Crecimiento Anual Hogares Colombia. Histórico y Proyectado ,4% Fuente: DANE XM Cálculos del Autor Demanda EE por Persona (kw/h) Colombia. Histórica y Proyectado Fuente: DANE XM Cálculos del Autor Demanda EE por Hogar Colombia. Histórica y Proyectada Fuente: DANE XM Cálculos del Autor Menor crecimiento en población, tamaño de hogares, y número de personas por hogar, subirá nivel de demanda potencial de electricidad por hogar y por persona. Hogares tendrán la capacidad de exportación de energía.

22 METODOLOGÍA. FUNCIONES IMPULSO - RESPUESTA Para determinar el impacto de los cambios demográficos en la demanda de electricidad, se estiman funciones impulso respuesta (IRF), que se obtienen de modelos VAR construidos a partir de las tasas de variación de la población y de la demanda de electricidad y gas natural. El modelo genérico de un VAR es: x t = β o + σ n i=1 p δ x 1i x t i + σ m j=1 δ 2i x y t i + ε xt y = β o + δ y 1i x t i + δ y 2i y t i + ε yt i=1 q j=1 X, Y refieren a demanda de energía y crecimiento anual de hogares /personas por hogar respectivamente. El horizonte de análisis es anual.

23 RESULTADOS MODELOS IMPULSO RESPUESTA Respuesta Demanda EE (kw/h) por Hogar ante un choque 1 S.D. en crecimiento anual hogares Potencial Medio Respuesta Demanda EE (kw/h) por Hogar ante choque 1 S.D. crecimiento anual personas por hogar Potencial Medio Respuesta Cambio Precio kw/h por Choque 1 S. D. Uso Energía No Convencional Potencial Medio Respuesta Demanda EE (kw/h) ante Choque de 1 S. D Uso Energías no Convencionales Potencial Medio

24 Respuesta Demanda EE (kw/h) por Hogar ante un choque 1 S.D. en crecimiento anual hogares 4,5 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0-0,5-1,0-1,5-2,0-2,5-3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0-0,5-1,0 Potencial Medio Respuesta Demanda EE (kw/h) por Hogar ante un choque 1 S.D. en crecimiento anual hogares Potencial Medio Respuesta Demanda EE (kw/h) por Hogar ante un choque 1 S.D. en crecimiento anual hogares 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0-0,5 5,0 4,5 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0-0,5-1,0-1,5 Potencial Medio Respuesta Demanda EE (kw/h) por Hogar ante un choque 1 S.D. en crecimiento anual hogares Potencial Medio

25 Respuesta Consumo Por Hogar EE (kw/h) ante Choque 1 S. D Uso No Convencional Respuesta Crecimiento Actividad Económica (ISE) ante Choque 1 S. D. Demanda EE Potencial Medio % 8% 6% 4% 2% 0% -2% -4%

26 Se infiere de las IRF: Choque de una desviación estándar (S. D.) del crecimiento de hogares, incrementaría de forma permanente la demanda mensual de EE en un nivel de largo plazo de 238 kw/h. Choque de una S. D. en el número de personas por hogar, incrementa la demanda de EE, a largo plazo, en 290 kw/h, con un incremento medio de 102 kw/h. lmpacto en los precios de EE por cuenta del mayor uso de energías no convencionales, lleva a una reducción en Colombia, que es permanente, en el precio kw/h. IRF evidencian impacto de cambios en la disponibilidad de fuentes de energía convencionales, considerando previsiones de demanda. El menor impacto en precios se dará con un menor incremento de las fuentes hídricas. Mayor incremento en precios, está relacionado con la mayor oferta de energías convencionales fósiles. A mediano plazo, habría un incremento hasta de 90 kw/h en la demanda anual de EE por parte de los hogares. Choque positivo de 1 S. D. en Demanda EE, aumenta hasta 8% en actividad económica mensual medida por el índice de seguimiento de la actividad económica (ISE).

27 Elasticidad GN Consumo Per Capita EE Carbon Uso Energia Energia por Hogar Precio EE Consumo Fosiles 1,00 0,80 0,60 0,40 0,20 0,00 0,79 FUNDAMENTALES ENERGÉTICOS Y ELASTICIDADES PRECIO DEMANDA Correlación Elasticidad Demanda EE 0,62 0,58 0,54 0,50 0,38 0,18 Correlación Elasticidad Demanda GN 0,79 Elasticidad EE 0,44 Uso Energia 0,31 0,28 0,24 0,19 Consumo Fosiles Carbon Consumo Per Capita EE Precio EE 0,1 GN

28 Consumo Per Capita EE Elasticidad EE Elasticidad GN Energia por Hogar GN Petróleo Precio EE Consumo Fosiles Elasticidad EE Elasticidad GN Energia por Hogar No Convencional Petróleo Precio EE Correlaciones Uso Energía No Convencional Correlaciones Consumo EE Per Cápita Nacional 0,56 0,62 0,24 0,41 0,12-0,84 0,88

29 Se infiere del análisis de Correlaciones con Elasticidad Precio - Demanda: Alta correlación positiva de la elasticidad precio demanda de electricidad con las demandas de electricidad y del gas natural, demuestra para el caso colombiano, que no hay sustitución entre EE y GN. Son demandas complementarias netas, no on sustitutos brutos. La correlación de la elasticidad precio demanda con el consumo de fósiles es baja (0,18) lo que evidencia la alta dependencia de la sensibilidad de la demanda frente al comportamiento de las fuentes hídricas Elasticidad precio demanda GN, muestra baja correlación con fósiles, carbón, consumo de energía, y precio de la electricidad, luego su impacto potencial es bajo en la determinación del precio de electricidad a largo plazo en Colombia.

30 Se infiere del análisis de Correlaciones con Uso Energía No Convencional: Correlación del consumo de energía eléctrica per cápita, con fósiles, es alta, así como con la elasticidad de su demanda, lo que es consecuencia, del alto impacto de las fuentes de energía fósiles en el patrón de demanda característico del consumidor nacional. El uso de energía no convencional, por su baja participación en la matriz energética, tiene baja correlación con precios, elasticidades y consumos de energía fósil Correlación del consumo por persona, es bajísima con el uso de energías no convencionales (0,12). Esto evidencia el gran esfuerzo que aun debe hacerse en la promoción de energías renovables no convencionales.

31 REFLEXIÓN FINAL: VALE LA PENA REGULAR EN ENERGIA? La regulación en Colombia, que restringe diversificación de la matriz energética, por restricciones de cogeneración, y lo reciente del marco legal de las energías renovables (Ley 1715 de 2014), tiene una relación estrecha con la dinámica de precios al alza en energéticos, y su mayor elasticidad. lmpacto de incrementar la oferta de energías renovables no convencionales, son altamente benéficas para el consumidor, al estimarse una reducción en el precio, y un incremento del consumo per cápita de energía. Liberalización del mercado, que abra las puertas para ofertas de energía eléctrica alternas, aumenta elasticidad precio demanda, de electricidad y gas natural, por mayores opciones de la demanda para atender necesidades de consumo de energía.

32 Los cambios demográficos en Colombia que se desprenden con el envejecimiento de su población y la reducción del tamaño de hogares, aumentaran de forma acelerada la capacidad de consumo potencial de energías por hogar y por persona. Con base en el mayor consumo potencial de hogares, potenciado por el incremento en la oferta nacional, a partir de fuentes de energía renovables no convencionales, podrán vender la demanda disponible no consumida de energía, promoviendo el uso de redes inteligentes, (generación distribuida). La regulación en Colombia debe mirar hacia un mercado más complejo, de menor consumo por hogar y persona, en el contexto de una economía menos intensiva en consumo de energías y orientada a servicios.

33 CONCLUSIONES En escenarios donde se incrementa el porcentaje de población menor de 30 años, la tasa de crecimiento potencial de consumo de electricidad se reduce. En escenarios donde se incrementa la edad promedio de la población, y se reduce el tamaño de hogares, el consumo de electricidad se suaviza. Choques en precios, provenientes de una mayor o menor regulación, hacen más sensible al consumidor. En escenarios energéticos donde se incrementa la oferta de energía renovable, reducen la sensibilidad en el consumo de energía. Los resultados apuntan en Colombia, a un desmonte gradual de la regulación y un incremento en el uso de energías renovables, previendo cambios drásticos en los precios de hidrocarburos.

34 GRACIAS POR LA ATENCION