Análisis y Fundamentación del Modelo Marginalista de Precios Eléctricos en Chile*

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1 Análisis y Fundamntación dl Modlo Marginalista d Prcios Eléctricos n Chil* Frnando Funts H. Octubr, 204 RESUMEN En l marco d la complja situación qu nfrnta n la actualidad l sctor léctrico, caractrizada por un atraso sistmático d las invrsions, y la crcint judicialización y politización d los procsos mdioambintals y trritorials d toma d dcisions, l prsnt documnto busca contribuir al nriquciminto d la discusión a nivl nacional, aportando con un análisis y valuación dl sistma d prcios aplicado al sctor. El prsnt documnto dmustra concptualmnt qu l squma d prcios marginalista vignt n l país ntrga los incntivos adcuados para qu los agnts privados llvn a cabo las invrsions rquridas, y los consumidors finals pagun tarifas qu rfljn los costos d dsarrollo d largo plazo dl sistma. Asimismo, ntrga antcdnts mpíricos qu son consistnts con la conclusión indicada. * El prsnt Estudio ha sido financiado por la Asociación Grmial d Gnradoras d Chil. No obstant, la rsponsabilidad por l contnido rca xclusivamnt n l invstigador firmant. Modlo Marginalista d Prcios / Octubr 204 / Frnando Funts 0

2 ÍNDICE I. INTRODUCCIÓN. 3 II. EL MERCADO DE LA GENERACIÓN..5 II. La Ofrta igual a la Dmanda: dspacho cntralizado 5 II.2 La Potncia y la Enrgía: curva d carga y dmanda máxima 6 II.3 Tcnologías Divrsas: costos d invrsión y d opración.8 III. EL ÓPTIMO TEÓRICO DE LA PLANIFICACIÓN... III. La Curva d Carga: dspacho d corto plazo III.2 La Curva d Duración: dcisión d invrsión n l L/P.2 IV. LA OPERACIÓN DE UN MERCADO DESCENTRALIZADO...7 IV. Prcios Marginalistas: potncia y nrgía 7 IV.2 El Mrcado Spot y l Mrcado d Contratos 8 IV.3 Tcnologías Distintas y Prcios: la infra-marginalidad.2 IV.4 Mrcado Adaptado a la Dmanda: ingrsos igual costos...22 V. INCENTIVOS PRIVADOS Y SEÑALES DE PRECIOS.. 26 V. Subinvrsión Incntivos al Aumnto d Capacidad 26 V.2 Aumntos d Dmanda Incntivos a la Invrsión 3 VI. RESULTADOS ECONÓMICOS, MERCADO DE CONTRATOS E INCENTIVOS.. 33 VI. Prcios Spot n un Sistma Hidro-Térmico..33 VI.2 Rol dl Mrcado d Contratos.35 VI.3 Incntivos y Evidncia Empírica.38 VII. CONCLUSIONES E IDEAS CENTRALES REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS..46 ANEXOS..47 Modlo Marginalista d Prcios / Octubr 204 / Frnando Funts

3 I. INTRODUCCIÓN El sctor léctrico chilno nfrnta una situación particularmnt crítica, caractrizada por altos prcios d la nrgía y por atrasos significativos n l dsarrollo d las invrsions rquridas para sustntar una tasa sostnida d crciminto dl producto. Estos atrasos pudiran incluso implicar racionamintos d lctricidad n l mdiano plazo, si s qu l país no rcupra una snda d invrsions n plantas d gnración acords con los incrmntos sprados d la dmanda. La tndncia vivida n los últimos años s ha caractrizado por la prmannt controvrsia rspcto al dsarrollo d nuvas invrsions, n un contxto d crcint politización y judicialización d los divrsos procsos. No obstant xist un cirto consnso n lo risgoso d la coyuntura actual, s ha producido una discusión pública, qu abarca distintos stamntos d la socidad civil, n la cual s sgrimn argumntos tanto a favor como n contra dl rol dl mrcado y l sistma d prcios vignts n l país. Aunqu xistn bunos fundamntos para sostnr muchas d las difrnts posicions n pugna, san stas provnints d comunidads afctadas, grupos ambintalistas o sctors mprsarials, algunas vcs carcn d una bas concptual suficint y contrastan con la vidncia asociada al funcionaminto dl sistma léctrico nacional. Es así como, la falta d información s ha transformado n una dificultad sncial a la hora d buscar acurdos qu prmitan al país suprar la crisis d crdibilidad por la qu atravisa l sctor léctrico. Entr los argumntos qu s han scuchado, y qu n principio no parcn star sólidamnt fundados, stán aqullos qu indican qu l sistma d prcios marginalista d nrgía, aplicado n la actualidad al mrcado chilno, sría la funt d la obtnción d ganancias sobr-normals d las mprsas, las cuals starían n un quilibrio stabl caractrizado por l atraso d invrsions. En l marco d sta discusión, l prsnt documnto tin por objto aportar al intrcambio d idas ntrgando antcdnts qu nriquzcan l contnido d la convrsación sctorial. Para stos fctos, s intntará prsntar d manra didáctica l modo n qu opra l sistma d prcios marginalistas n Chil, dmostrando qu n un contxto d dcisions d invrsión dscntralizadas, llvadas a cabo por l sctor privado, s posibl alcanzar un quilibrio óptimo dsd la prspctiva d la asignación d rcursos, s dcir, un quilibrio n qu los prcios rprsntan strictamnt los costos d producción, y las mprsas no obtinn rntas sobr-normals. Más allá d la lgitimidad qu todas las posturas tinn, basadas n sus méritos argumntativos y concptuals, s muy important distinguir l vrdadro orign d los problmas dl sctor, motivo por l cual s crucial dtrminar si l sistma d Sgún s pud obsrvar n varios d los documntos incluidos n la bibliografía d rfrncia. Modlo Marginalista d Prcios / Octubr 204 / Frnando Funts 2

4 funcionaminto dl mrcado por sí solo s una funt d distorsions, o éstas, d xistir, provinn d otros aspctos y no dl squma d prcios incntivos vignts. Dilucidar st ámbito s sncial para sabr dónd ponr l énfasis a la hora d proponr cambios qu sirvan para qu Chil camin por una snda d dsarrollo sostnibl qu concili l crciminto, con l rspto a las comunidads y al mdioambint. Para lograr l objtivo propusto, l txto s structura d siguint modo. En l capítulo II s ntrgan algunas d las caractrísticas básicas dl mrcado d la gnración, las cuals son ncsarias para fctos d comprndr los capítulos siguints. En l capítulo III s dscrib l quilibrio óptimo dsd una prspctiva tórica, s dcir, l quilibrio al cual un mrcado bin comportado dbis propndr. En l capítulo IV s stablc la forma n qu opra un mrcado dscntralizado basado n prcios marginalistas, para dmostrar n l capítulo V qu los incntivos privados llvan a qu dicho quilibrio sa idéntico al dscrito n l capítulo III, n otras palabras, un quilibrio ficint y óptimo. El capítulo VI mostrará, por un lado, la importancia dl mrcado d contratos, para ntndr n plnitud l sistma léctrico chilno, n qu l mncionado mrcado funciona parallamnt al mrcado spot (n qu aparcn los prcios dnominados marginalistas), y por otro, ntrgará algunos antcdnts mpíricos qu vidncian qu los prcptos ants xpustos son consistnts con la práctica dl mrcado léctrico nacional. Por último, s rsumirán brvmnt las principals conclusions idas cntrals dl documnto. Modlo Marginalista d Prcios / Octubr 204 / Frnando Funts 3

5 II. EL MERCADO DE LA GENERACIÓN El prsnt capítulo xplicará brvmnt las caractrísticas básicas dl mrcado d la gnración léctrica, spcificando los srvicios provistos y dscribindo d modo simplificado los rasgos sncials d las tcnologías mpladas. II. La Ofrta igual a la Dmanda: dspacho cntralizado Un rasgo particular dl mrcado léctrico s qu l srvicio provisto no s almacnabl n grands scalas, por razons técnicas y conómicas, motivo por l cual s db stablcr un mcanismo d coordinación qu garantic, bajo cirtas rstriccions d sguridad, calidad y ficincia, qu la ofrta sa igual a la dmanda n cada momnto dl timpo. Otro aspcto qu s db tnr n cunta s qu la ofrta s compon dl aport d varias cntrals d gnración intrconctadas, d distintas tcnologías y tamaños. En virtud d lo sñalado, n cada instant la nrgía gnrada db sr quivalnt a la nrgía dmandada y consumida 2. Como la dmanda d lctricidad dpnd dl comportaminto atomizado d un númro norm d clints, grands y pquños, db sr la ofrta, conformada por un grupo finito d cntrals gnradoras, la qu s acomod a los movimintos tmporals d la dmanda (qu técnicamnt s una variabl xógna a la opración dl sistma léctrico) 3. Para fcto d lograr la quivalncia ants indicada, n la práctica xist un organismo, dnominado Cntro d Dspacho Económico d Carga (CDEC), ncargado d ntrgar órdns d dspacho a las distintas cntrals conctadas al sistma, con l fin d qu éstas, n conjunto, gnrn la nrgía ncsaria para satisfacr la dmanda agrgada. El siguint diagrama mustra la situación dscrita. 2 En stricto rigor srá la nrgía producida n un intrvalo d timpo la qu db igualar a la dmanda por nrgía n l mismo intrvalo. Más adlant, cuando s introduzca l concpto d potncia, s podrá visualizar qu n dicho caso la ofrta y la dmanda srán fctivamnt quivalnts para cada momnto dl timpo. 3 Sin prjuicio d qu n un sntido más dinámico, la dmanda dpnd d prcio (lasticidad - prcio). Modlo Marginalista d Prcios / Octubr 204 / Frnando Funts 4

6 Diagrama N Los CDEC coordinan l dspacho d cntrals n los sistmas léctricos qu s ncuntran intrconctados; n l caso d Chil, l Sistma Intrconctado dl Nort Grand (SING) y l Sistma Intrconctado Cntral (SIC) 4. El tamaño rlativo d stos sistmas s l siguint: SING 3.759,4 MW; SIC 3.826,4 MW. a dicimbr dl Por último, cab indicar qu los CDEC son organismos d caráctr autónomo, cuyo Dirctorio s actualmnt scogido bajo un procdiminto d slcción indpndint ncargado a una mprsa d rcursos humanos y rclutaminto indpndint. En todo caso cada Dirctor dsignado rprsnta a uno d los siguints sgmntos dl sctor: gnradors con capacidad instalada mayor a 200 MW, gnradors con capacidad instalada mnor a 200 MW, mprsas transmisoras troncals, mprsas transmisoras d sub-transmisión, y grands clints librs. Todos los coordinados, n particular las mprsas d gnración, tinn la obligación, stablcida por ly, d acatar las instruccions d los CDEC, y n caso d producirs discrpancias dbrán sr rsultas por l Panl d Exprtos Eléctricos. II.2 La Potncia y la Enrgía: curva d carga y dmanda máxima El srvicio léctrico tin la pculiaridad d qu, dbido justamnt a qu la ofrta db sr igual a la dmanda n cada instant, xistn d facto dos srvicios qu dbn star disponibls n l mrcado. Por un lado, la nrgía, qu s n la práctica lo qu normalmnt las prsonas dnominan como lctricidad, y por otro, la capacidad instalada d cntrals qu dbn star disponibls para cubrir n todo momnto la dmanda, srvicio qu técnicamnt s conocido como potncia. 4 Admás, n Chil continntal, xistn un conjunto d sistma dnominados Mdianos (Sistma Eléctrico d Aysén, Sistma Eléctrico d Magallans y Sistma Eléctrico d Los Lagos), n qu los difrnts sgmntos dl mrcado léctrico (gnración, transmisión y distribución) s ncuntran intgrados vrticalmnt, razón por la cual no rquirn d un CDEC para oprar ficintmnt. En todo caso, n total los rfridos sistmas sólo rprsntan l 0.9 % d la capacidad instalada total d gnración dl país. 5 Funt: CNE. Modlo Marginalista d Prcios / Octubr 204 / Frnando Funts 5

7 Como la dmanda léctrica durant un priodo d timpo, sa un día o un año, no s uniform, sindo a vcs mayor y n otras ocasions mnor, dbrá xistir capacidad instalada qu ncsariamnt no s utilic todo l timpo, la cual db sr suficint al mnos para cubrir la dmanda máxima cuando lla ocurra. El pago d la potncia corrspond a la rmunración asociada a sta capacidad instalada qu l sistma rquir para cubrir la dmanda máxima, aunqu no simpr la sté usando n plnitud (n l rsto dl timpo n qu la dmanda s mnor a la dmanda máxima). El Gráfico N mustra la situación dscrita para la dmanda d un priodo anual (8.760 horas) d un sistma léctrico, lo qu técnicamnt s conoc como la curva d carga 6 d dicho sistma. Gráfico N m En l Gráfico N, P s la potncia rqurida para qu l sistma puda satisfacr la dmanda n todo momnto, incluso n T cuando ésta s máxima. Si la potncia instalada m disponibl dl sistma fus mnor a P, para mantnr n cada momnto l quilibrio ntr ofrta y dmanda, l sistma dbrá racionar (dsconctar dl sistma y no abastcr) aqulla part d la dmanda qu xcd la potncia instalada. Para vitar situacions d racionaminto, pus n principio un sistma léctrico buscará star disñado para abastcr la totalidad d la dmanda n cada instant d timpo, l sistma dbrá m tnr invrsions (capacidad o potncia instalada) quivalnts al mnos a P. 7 6 La curva d carga rprsnta, para un priodo d timpo dtrminado, la dmanda d potncia n cada instant. El ára bajo la curva d carga rprsnta, por dfinición, la nrgía consumida n dicho priodo d timpo. 7 Como n la construcción d la curva d carga l j horizontal rflja l timpo y l vrtical la potncia, y admás l ára bajo la curva (zona achurada) rprsnta la nrgía total dmandada n l año, s fácil concluir qu la nrgía srá la potncia multiplicada por l timpo (Enrgía = P*Timpo). Modlo Marginalista d Prcios / Octubr 204 / Frnando Funts 6

8 II.3 Tcnologías Divrsas: costos d invrsión y d opración Como ya s ha mncionado, para gnrar nrgía n un sistma léctrico s ncsario l uso d divrsas cntrals gnradoras, las cuals utilizan distintos tipos d tcnologías, con distintas structuras y nivls d costos. En términos globals s da qu aqullas tcnologías qu son más caras n invrsión 8, son, al mismo timpo, más baratas n opración 9, y vicvrsa. Como s obvio, si xistira una tcnología más barata n invrsión y a su vz n opración, sría la única qu podría subsistir n l mrcado 0. En adlant s usará la siguint notación para xprsar l costo total d una cntral, caractrizada por su tcnología d gnración y l combustibl utilizado n un priodo d timpo dtrminado : CT CV * Enrgía Gnrada CF * Potncia Instalada Dond: CT Costo total d la cntral para un priodo d timpo dtrminado. Incluy l costo d invrsión y l costo d opración para dicho priodo. CV Costo variabl d opración, n l cual s incurr para gnrar una unidad d nrgía. Est costo stá rlacionado principalmnt con l prcio dl combustibl utilizado por la cntral. Enrgía Gnrada= Corrspond a la nrgía gnrada por la cntral n un dtrminado priodo d timpo. CF Costo unitario (fijo) d invrsión, n l cual s incurr, n l priodo d timpo considrado, para disponr d una unidad d potncia instalada. Est costo unitario stá rlacionado, ntr otros, con l tipo d cntral, la tcnología d gnración, su vida útil y la tasa d dscunto contmplada n la dcisión d invrsión. 8 El costo d invrsión s indica gnralmnt n dólars por cada unidad d potncia instalada, sindo sta última xprsada n kw (kilowatt) o sus múltiplos: MgaWatt (MW); GigaWatt(GW); y TraWatt (TW). 9 El costo d opración s indica gnralmnt n dólars por cada unidad d nrgía gnrada, sindo sta última xprsada n kwh (kilowatt-hora) o sus múltiplos (MWh, GWh y TWh). 0 Sin pérdida d gnralidad, sto s pud comprndr mjor comparando dos altrnativas d gnración: una rprsntada por cntrals hidroléctricas y la otra por cntrals trmoléctricas dl tipo Turbinas Disl. En st caso, l costo d invrsión s mayor n las cntrals hidroléctricas (instalar kw d capacidad d cntral hidroléctrica custa mucho más qu instalar kw d Turbinas Disl), no obstant, l costo d opración d st tipo d cntral s mnor (gnrar nrgía utilizando como combustibl l agua s mucho más conómico qu utilizar como combustibl l Disl). Por simplicidad s obvian otros costos típicos como l d mantniminto y divrsos costos fijos no asociados a la invrsión. Modlo Marginalista d Prcios / Octubr 204 / Frnando Funts 7

9 Potncia Instalada: Capacidad máxima d la cntral, qu corrspond a la potncia disponibl d la cntral para fctos d aportar al sistma n l momnto d dmanda máxima. Para fctos d utilizar sta fórmula n la comparación d distintas tcnologías d gnración y tipos d cntrals, s convnint hacr una considración prvia: la cntral s capaz d oprar a su potncia máxima d disño (Potncia Instalada) d manra constant n l timpo. Como ya fura indicado, sto último prmit xprsar la nrgía gnrada n un priodo d timpo dtrminado n función d la potncia d opración (qu srá constant igual a la Potncia Instalada) y l timpo qu dura dicha opración, s dcir, Enrgía Gnrada = T * Potncia Instalada. D st modo, l costo total pud xprsars como: CT CV * T * Potncia Instalada CF * Potncia Instalada Dividindo sta xprsión por Potncia Instalada, s tndrá l costo total d instalar y oprar una unidad d potncia ( MW) dl tipo d cntral qu s sté considrando ( unitario CT ): CT unitario CV * T CF Ahora bin, si s asum por simplicidad dos tcnologías d gnración distintas, n qu la primra, la d tipo sa, n términos unitarios, más conómica n invrsión qu la sgunda, la d tipo 2, pro más costosa n opración qu sta última, ntoncs s tndrá lo siguint: CT unitario CV * T CF y CT unitario 2 CV2 * T CF2 dond: CF CF 2 y CV CV 2 El Gráfico N 2 mustra l comportaminto d los costos totals por unidad d potncia d ambas tcnologías. S obsrva qu para abastcr la dmanda por un timpo mnor a T srá más convnint utilizar la cntral dl tipo, ya qu con llo l costo total d dicho abastciminto srá mnor. Es dcir, para príodos cortos d opración (mnors a T ) convin utilizar la cntral d tipo, mintras qu si la opración s xtndira por un timpo suprior a dl tipo 2. T, srá más convnint qu l suministro sa fctuado con la cntral Modlo Marginalista d Prcios / Octubr 204 / Frnando Funts 8

10 Grafico N 2 Nóts qu si s rquirira abastcr la dmanda dl sistma por un timpo igual a T, ambas cntrals tndrían los mismos costos totals, n cuyo caso sría indifrnt l uso d cualquira d las dos tcnologías dscritas. S ha mostrado ntoncs qu dsd l punto d vista d la ficincia conómica la lcción d una u otra tcnología para gnrar lctricidad dpndrá dl timpo qu s stim qu dicha planta stará oprando durant l priodo considrado, rsultado qu s indpndint dl nivl d dmanda qu s ncsit abastcr. La conclusión cntral s ntoncs qu mintras más timpo s rquira la opración d una cntral para abastcr la dmanda, s dbrá privilgiar n la toma d dcisions d invrsión a la cntral d mayor costo d invrsión pro d mnor costo d opración, y vicvrsa. En lo qu sigu dl análisis s asumirá qu xistn dos tipos d tcnologías, tal como s ha prsntado, para fcto d simplificar l dsarrollo dl tma 2. En la ralidad xistn muchos tipos d tcnologías con costos d invrsión y d opración difrnts, pro qu n la práctica cumpln con la caractrística qu algunas son más conómicas n uno u otro aspcto. 2 Usando más tcnologías l rsultado concptual s l mismo, pro con una prsntación más complja. Modlo Marginalista d Prcios / Octubr 204 / Frnando Funts 9

11 III. EL ÓPTIMO TEÓRICO DE LA PLANIFICACIÓN El prsnt capítulo mostrará cual db sr l rsultado óptimo dsd una prspctiva cntralizada, n términos d las invrsions ralizadas y la opración d las plantas gnradoras instaladas. En sta tapa dl análisis s buscará l óptimo imaginando qu xist una planificación cntral ficint, rsultado qu srvirá como rfrncia para cuando postriormnt, n los capítulos IV y V, s analic la opración d mrcado con sñals d prcios marginalistas 3. En la primra scción dl capítulo s stablcrá l óptimo d corto plazo, dfinido por la forma n qu s dbn instruir las plantas para oprar (l dspacho léctrico dl sistma), mintras n la sgunda, s stablcrá la scuncia d invrsions óptimas n l marco d las dcisions d largo plazo. III. La Curva d Carga: dspacho d corto plazo Dsd una prspctiva cntralizada, la dcisión óptima n l corto plazo, rspcto a la manra n qu s dbn dspachar las cntrals, corrspond al ordn n l qu los CDEC dfinn las cntrals gnradoras qu ntran o saln d opración, n la mdida n qu s va cubrindo la curva d carga d un priodo dtrminado (día, smana o ms). Esta dcisión d dspacho d cntrals s caractriza por sr d corto plazo, n l sntido d qu las invrsions ya stán ralizadas, por lo cual para fctos d minimizar l costo total d opración dl sistma son irrlvants los costos d invrsión (rprsntan costos hundidos para las plantas disponibls). En st contxto, la única variabl rlvant s l costo variabl d opración d cada cntral 4. D st modo, para l abastciminto d la dmanda n l corto plazo s dbn utilizar primro aqullas cntrals d mnor costo variabl d opración, y lugo las cntrals con mayor costo variabl d opración n la mdida qu rst aún dmanda por cubrir. Suponindo qu xistiran sis tcnologías difrnts d gnración, cada una con distinto costo d opración, l Gráfico N 3 ilustra l rsultado d la situación dscrita. 3 En otras palabras db ntndrs qu la solución ncontrada por l planificador cntral corrspond a la socialmnt óptima. Más adlant s vrificará si las dcisions privadas incntivadas por l sistma d prcios coincidn con la socialmnt dsabl. 4 Lo sñalado, sin prjuicio d los nivls d sguridad d la opración qu db salvaguardar cada CDEC, d acurdo al mandato qu n st sntido mana d la ly. Modlo Marginalista d Prcios / Octubr 204 / Frnando Funts 0

12 Gráfico N 3 S pud constatar qu n cada momnto dl timpo s dspacharán las tcnologías ncsarias para cubrir la curva d carga, y así satisfacr la dmanda dl sistma, partindo simpr por la qu pos l costo variabl más barato, s dcir, la tcnología 6. Esta tcnología oprará más timpo qu l rsto, razón por la cual srá dnominada como tcnología d Bas. Por su part, la zona d la curva d carga abastcida por la cntral d tcnología, qu opra mnos timpo qu las dmás cntrals, y cuyo costo variabl d opración s l mayor ntr todas las tcnologías disponibls, s visualiza como zona d punta, motivo por l cual la tcnología qu abastc dicha zona srá nominada como tcnología d Punta. III.2 La Curva d Duración: dcisión d invrsión n l Largo Plazo A difrncia dl corto plazo, n l largo plazo las dcisions d invrsión no stán aún dfinidas, por lo cual una opción ficint qu minimic l costo total d opración (salvaguardando simpr la sguridad) db considrar n qué circunstancia convin usar una u otra tcnología qu sté disponibl n l mrcado, invrtir n lla. En st contxto, admás d sr importants los costos d invrsión d las distintas tcnologías disponibls, s rlvant l timpo qu dbrán oprar las cntrals valuadas. Para visualizar con más facilidad l análisis qu s dbrá llvar a cabo con l fin d tomar la dcisión óptima d invrsión, s convnint modificar la curva d carga d modo d transformarla n la qu s dnominará curva d duración. En sta última s mustran los valors d la curva d carga ordnados d mayor a mnor, indpndintmnt d la scuncia tmporal ral n qu sos valors s prsntan. Lo antrior s ilustra n l Gráfico N 4 siguint. Modlo Marginalista d Prcios / Octubr 204 / Frnando Funts

13 Gráfico N 4 Con sta rprsntación d la dmanda dl sistma para un priodo dtrminado d planificación, s más cómodo obsrvar la cantidad d timpo qu tndrán qu oprar los distintos tipos d cntrals (d difrnts tcnologías) y dcidir así n qué cntrals s dbira invrtir. Lo antrior, simpr considrando qu oprarán n bas aqullas cntrals qu starán dspachadas una mayor cantidad d timpo n l año, las cuals srán las más baratas n opración y más caras n invrsión unitaria. A la invrsa, oprarán n punta las cntrals cuyo dspacho sa mnor (sólo para los príodos d dmandas máximas), las cuals consistntmnt prsntarán un mayor costo variabl y un mnor costo unitario d invrsión. Lo indicado s obsrva n l gráfico siguint. Modlo Marginalista d Prcios / Octubr 204 / Frnando Funts 2

14 Gráfico N 5 D acurdo al Gráfico N 5 la tcnología qu s instal para abastcr la Bas d la curva d duración oprará una mayor cantidad d timpo qu la qu s instal para abastcr la Punta, lo cual s consistnt con l critrio d minimización d costos totals n la mdida qu n bas oprarán las cntrals d mnor costo d opración y mayor costo unitario d invrsión (mintras lo contrario ocurrirá n la punta ). Rgrsando por simplicidad y sin pérdida d gnralidad al jmplo d dos cntrals d gnración d distinta tcnología, y conjugando los Gráficos N 2 y N 5 s pud dtrminar la potncia d disño óptimo d la cntral d tipo y d tipo 2, d modo d minimizar l costo total d producción. Es convnint rcordar qu n st jmplo s cumpl qu CF CF2 y CV CV2, s dcir, la cntral tipo 2 s la qu s utilizará n la bas; qu corrspond a aqulla cntral con mayor costo d invrsión y mnor costo d opración. Modlo Marginalista d Prcios / Octubr 204 / Frnando Funts 3

15 Gráfico N 6 S pud obsrvar n l Gráfico N 6 qu n T ambas tcnologías tinn l mismo costo total d gnración (incluyndo costo variabl y costos d invrsión), y qu si l timpo d opración s mayor a T, convndrá invrtir n la cntral d tipo 2. Por lo tanto, para abastcr la dmanda, rprsntada mdiant la curva d duración, s claro qu s dbrá instalar una potncia (capacidad) d adicional quivalnt a (Pmax P n cntrals d tipo 2, y una potncia P ) n cntrals d tipo. Como rsultado s obtin qu por un timpo total d T, n qu la dmanda s mayor qu P, ésta srá abastcida mplando las cntrals d ambos tipos, con las cntrals d tipo 2 dspachas a capacidad máxima ( P ) y las cntrals d tipo dspachadas parcialmnt (P dspachada < Pmax P ) salvo n l instant d dmanda máxima, dond l dspacho d stas cntrals también srá a plna capacidad d gnración (Pmax P ). Por otro lado, n l rsto dl timpo, s dcir para st jmplo, las T horas rstants d año, la dmanda total srá cubirta sólo con las cntrals d tipo 2, qu rprsntan a su vz a las cntrals d Bas, cuya capacidad instalada srá d P. En otras palabras, dada la dmanda dl año rprsntada por la curva d duración, la manra n qu s minimiza l costo total d Modlo Marginalista d Prcios / Octubr 204 / Frnando Funts 4

16 abastciminto (invrsión y opración), s tnindo una invrsión n capacidad d Bas igual a P, y una n capacidad d Punta quivalnt a (Pmax P ). Esto s así, dbido a qu las unidads d invrsión n tcnología d Bas starán oprando simpr una cantidad d timpo mayor a T, contxto n qu dicha tcnología tin un costo total mnor qu la d Punta, mintras qu las unidads d invrsión n tcnología d Punta oprarán un timpo mnor a T, con lo cual son más baratas n términos dl costo total 5. Para comprndr lo xplicado, s important tnr claridad rspcto a qu n los momntos d timpo ordnados dsd cro a T, srán dspachadas (starán oprando) las plantas d ambos tipos d tcnologías (para satisfacr la dmanda d potncia qu s suprior a mintras qu n los momntos incluidos ntr tcnología d Bas. P ), T y las horas dl año, sólo oprará la Con lo sñalado, l problma d disño d largo plazo n términos d invrsions stá rsulto, pus bastaría con hacr st jrcicio n todos los años dl horizont d planificación, y lugo disñar l cronograma d pusta n construcción y opración d las invrsions d modo d cumplir l plan stablcido. Db dstacars qu para llvar a cabo st disño s rquir, ntr otros lmntos, información d la capacidad instalada inicial, prospcción futura d la dmanda total dl sistma, volución d los costos d invrsión y opración d las divrsas tcnologías, y los timpos stimados d construcción. Lo qu a continuación s analizará, n l capítulo siguint, s si l squma d prcios marginalista vignt n Chil ntrga los incntivos a la invrsión privada para lograr un quilibrio qu también sa óptimo dsd la prspctiva d la asignación d rcursos, d modo d minimizar l costo total d largo plazo d provr l srvicio léctrico. T d T d CV * T CF d T CF CV * 5 Nóts qu para 2 2. Lo invrso ocurr con un T mnor qu T. Modlo Marginalista d Prcios / Octubr 204 / Frnando Funts 5

17 IV. LA OPERACIÓN DE UN MERCADO DESCENTRALIZADO En st capítulo s discutirá n torno a la forma qu opra l mrcado n Chil, caractrizado por la dfinición d prcios marginalistas d potncia y nrgía, para mostrar lugo n l capítulo siguint (V) la manra n qu los incntivos privados conducn al sistma a un quilibrio ficint d largo plazo. Para lograr l objtivo propusto, la primra scción dscribirá los rfridos prcios. La sgunda dsarrollará una brv xplicación dl rol dl mrcado d contratos n l marco dl sistma d prcios dscrito. Por último, las sccions trcra y cuarta dmostrarán qu las mprsas rcibn lo strictamnt rqurido para lograr una rntabilidad normal d sus invrsions, cuando los prcios son dfinidos dl modo ants indicado. IV. Prcios Marginalistas: potncia y nrgía En Chil s dfinn dos prcios marginalistas ; l d la nrgía y d la potncia. Cada uno d stos prcios quda dtrminado dl siguint modo: Prcio o costo marginal d la nrgía: corrspond al costo variabl d gnración d la última unidad dspachada por l CDEC n cada intrvalo d timpo. Dada la rgla d dspacho d corto plazo ants xplicada, lo indicado s quivalnt al costo variabl d la unidad más cara qu sté n opración (con absoluta indpndncia d cuals hayan sido los costos d invrsión d la mncionada cntral) 6. En dfinitiva, l modlo marginalista dtrmina qu toda la nrgía gnrada n un intrvalo d timpo db sr valorizada al costo marginal d la nrgía dfinido para tal intrvalo. Prcio o costo marginal d la potncia: corrspond al costo d instalar una unidad adicional d capacidad ( MW) para la tcnología más barata n invrsión unitaria (y por tanto, más cara n opración costo variabl-). Espcíficamnt s l costo d una unidad adicional d capacidad d una turbina disl (cntral térmica qu utiliza ptrólo como insumo) 7. D st modo, l modlo marginalista dtrmina qu toda la potncia instalada disponibl y utilizada fctivamnt para abastcr la dmanda cuando sta s máxima db sr valorizada al costo marginal d la potncia. 6 Est prcio lo dtrmina l CDEC d cada sistma, para lo cual utiliza una vntana d timpo d minuto. Con s rgistro y para fctos d la valorización d la nrgía, l CDEC calcula un promdio pondrado dl prcio spot d la nrgía para cada hora dl día. 7 Est prcio s calcula cada sis mss por la Comisión Nacional d Enrgía n l Inform d Prcios d Nudo, para lo cual s utiliza d modo convncional la turbina dual d 70 MW d capacidad. Cab dstacar qu st prcio unitario d potncia corrspond a una anualidad d la invrsión, por lo tanto, n adlant db ntndrs n l txto qu lo qu s rcauda por potncia al multiplicar l prcio unitario por la capacidad instalada s quivalnt al costo anual d invrsión. Modlo Marginalista d Prcios / Octubr 204 / Frnando Funts 6

18 En un sntido conómico, l prcio d la nrgía rprsnta l costo marginal d corto plazo d sistma, s dcir, l costo n qu s incurr cuando s dmanda una unidad adicional d nrgía, cuando la capacidad instalada dl sistma stá fija (no s pud modificar). Asimismo, l prcio d la potncia rprsnta l costo marginal d largo plazo dl sistma, lo cual quival al costo n qu s incurr al instalar una unidad adicional d capacidad (n tcnología d Punta), frnt a un aumnto d la dmanda máxima d potncia. IV.2 El Mrcado Spot y l Mrcado d Contratos No obstant n l capítulo VI s discutirá n torno al rol dl mrcado d contratos, parc rlvant dsd la lógica d la prsntación dl documnto ntrgar dsd ya una brv rsña rspcto d dicho mrcado. La razón d llo s qu no s posibl comprndr la globalidad d la opración dl mrcado léctrico chilno, n qu los prcios marginalistas tinn una importancia crucial, sin considrar l papl d los contratos d provisión dl srvicio. En l país s distingun dos mrcados n los cuals las mprsas gnradoras transan la potncia y la nrgía. Por un lado stá l dnominado mrcado spot, caractrizado por las transaccions y prcios marginalistas vignts n l marco dl funcionaminto d los CDEC d cada sistma, y por otro, l mrcado d contratos n qu los mismos agnts stablcn transaccions con los dnominados clints librs y clints rgulados. El mrcado spot s aqul n qu strictamnt hablando los prcios marginalistas ants dfinidos (n la scción antrior) son aplicados. En él los gnradors inyctan nrgía al sistma, por lo cual rcibn los pagos corrspondints a los prcios vignts n cada momnto dl timpo (dl mismo modo, dbn tnr disponibl la potncia rqurida para cuando la dmanda d nrgía s hac máxima). Pro como la ofrta (las mncionadas inyccions al sistma) dpndn d la dmanda n cada instant (l CDEC dspacha cntrals para qu la ofrta d nrgía igual a la dmanda), los rtiros d nrgía s gatillan por los contratos qu dbn cumplir los gnradors con sus clints (san stos librs o rgulados). Cab dstacar qu d acurdo a la lgislación chilna los únicos qu stán facultados para fctuar rtiros n l mrcado spot son los mismos gnradors d nrgía, n virtud d lo cual stos agnts jugan l dobl rol d productors y comrcializadors d la nrgía. El siguint diagrama xplica lo ants indicado. Modlo Marginalista d Prcios / Octubr 204 / Frnando Funts 7

19 Diagrama N 2 El mcanismo, ntoncs, con qu funcionan los dos mrcados s l siguint. Los gnradors tinn plantas conctadas al sistma qu son dspachadas n función d las órdns qu rciban dl CDEC (éstas son las inyccions al sistma). Estas órdns d Modlo Marginalista d Prcios / Octubr 204 / Frnando Funts 8

20 dspacho ocurrn a su vz n función d la dmanda fctiva qu l sistma vaya tnindo n l timpo, la cual provin d dos tipos d consumidors; los librs y los rgulados 8. Todos los consumidors qu dmandan nrgía lo hacn n virtud d un contrato qu posn con algún gnrador, sa un contrato xplícitamnt firmado n l caso d los clints librs, o uno firmado por la distribuidoras léctricas n rprsntación d los clints rgulados (sgún lo stablc l mandato lgal). Cada gnrador, n función d los contratos qu posa, s db hacr rsponsabl ant l CDEC d la dmanda qu provin dl consumidor con l cual ha firmado l contrato, d manra tal qu los rtiros d nrgía son d rsponsabilidad dl gnrador cuyo clint (sgún contrato) ha dmandado dicha nrgía. Dado l funcionaminto dscrito, db qudar claro qu la producción d nrgía d un gnrador cualquira stá disociada d sus vntas stablcidas a través d sus contratos. Esto ocurr porqu l dspacho d cntrals lo raliza l CDEC n función d variabls, como por jmplo la hidrología, qu llvan a qu la cantidad producida fctivamnt n un priodo d timpo pud sr mayor o mnor, dpndindo d la disponibilidad d agua (si s trata d una cntral hidroléctrica), mintras qu la cantidad rtirada por l gnrador dl sistma dpnd d las dcisions qu tom l consumidor con l cual pos un contrato d provisión d srvicio. Como los prcios marginalistas d nrgía y potncia son los qu rign l mrcado spot 9, lo qu n la práctica ocurr s qu cada inycción y rtiro dl sistma s valúa a dichos prcios, d forma qu l gnrador rsponsabl cobra cuando inycta y paga cuando rtira, al prcio vignt n l momnto n qu s raliza cada uno d stos movimintos 20. Tal como s mustra n l diagrama N 2, los balancs simpr cuadran dbido a qu l total d rtiros s igual al total d inyccions. Lo antrior no obsta para qu n l caso d un gnrador spcífico ést puda tnr ganancias o pérdidas n función d los prcios d los contratos qu haya firmado (s volvrá más adlant sobr st punto). En adlant, l prsnt documnto s cntrará mayoritariamnt n la opración dl mrcado spot, ya qu s n dicho mrcado n l cual s cobran los prcios marginalistas qu han sido motivo d crítica n los últimos timpos. Es dcir, lo qu s prtnd xplicar s si st sistma d prcios conduc a solucions ficints dsd la prspctiva d la 8 Los clints rgulados son aqullos con una potncia conctada infrior o igual a kw, o aqullos ntr 500 y kw qu hayan optado por sr clints rgulados. El rsto corrspond a clints librs. Los clints rgulados pagan los prcios qu provngan d licitacions qu hayan ralizado las distribuidoras léctricas para satisfacr la dmanda d st tipo d clints qu stén conctados n su corrspondint zona d concsión. Por su part, los clints librs (n su mayoría, mprsas) pagan por la nrgía y potncia los prcios qu hayan librmnt pactado con alguna d las gnradoras qu oprn n l sistma. 9 En l mrcado d contratos los prcios s dfinn librmnt, o mdiant las licitacions d suministro qu ralizan las distribuidoras léctricas, n l caso d los clints rgulados. 20 En términos concrtos, l CDEC raliza cada ms calndario un balanc horario d inyccions y rtiros dl sistma, d manra qu los gnradors dbn pagars ntr llos los saldos qu corrspondan. Modlo Marginalista d Prcios / Octubr 204 / Frnando Funts 9

21 asignación d rcursos, d manra qu los consumidors nfrntn prcios qu rfljn strictamnt los costos d provr l srvicio, y los invrsionistas no obtngan rntas sobr normals por los proyctos qu ralizan. IV.3 Tcnologías Distintas y Prcios d la Enrgía y Potncia Vrmos a continuación cómo funciona l sistma d prcios n un mrcado cntralizado, planificado y oprado d acurdo a las rglas antriormnt dscritas 2. Postriormnt s analizará si l comportaminto s l mismo cuando las dcisions d invrsión las toma l sctor privado d modo dscntralizado; la cual s d hcho la situación qu actualmnt prvalc n Chil. Considrando la part infrior dl Gráfico N 6 ants prsntado, s pudn idntificar claramnt dos zonas (vr Gráfico N 7, siguint): Entr cro y T, dond ambas tcnologías stán sindo dspachadas, ya qu la potncia d la cntral d Bas ( P ) no s suficint para satisfacr la dmanda total n sos instants d timpo, por lo cual la cntral d Punta también stá gnrando lctricidad. Entr T y las horas, dond sólo gnra la cntral d Bas (la más barata n opración; mnor costo variabl), ya qu su potncia instalada s suficint para satisfacr la dmanda n todos los instants d timpo ahí considrados. Gráfico N 7 2 Es dcir, n l cual las dcisions d corto plazo d opración son tomadas por l CDEC y las dcisions d largo plazo son asumidas por un planificador cntral ficint. Modlo Marginalista d Prcios / Octubr 204 / Frnando Funts 20

22 Dado qu ntr cro y T ambas tcnologías s ncuntran oprando, ntoncs l costo marginal d la nrgía (CMg, o prcio spot d nrgía) qudará dtrminado por l costo variabl d la tcnología d Punta ( CV ), la más cara n opración. Por su part, n la zona ntr T y las horas, l costo marginal d la nrgía lo dfinirá l costo variabl d la tcnología d Bas ( CV 2 ). Por otro lado, d acurdo a la dfinición dl prcio marginalista d la potncia, ést srá l mismo durant todo l timpo (ntr cro y 8.760) y stará dfinido como l costo unitario d invrsión d la tcnología d Punta, s dcir, CF (la más barata n invrsión). Por tanto 22 : Entr cro y T : Costo Marginal d Enrgía = PE = CMg = CV Prcio d Potncia = PP = CF Entr T y las horas: Costo Marginal d Enrgía = PE = CMg = CV 2 Prcio d Potncia = PP = CF IV.4 Mrcado Adaptado a la Dmanda: ingrsos igual costo total Asumindo por simplicidad la xistncia d dos tcnologías qu opran n un mrcado adaptado a la dmanda, s dcir, n l cual la potncia instalada satisfac xactamnt la dmanda máxima, y dond la solución d disño ha sido óptima n términos d las invrsions n las dos tcnologías disponibls, a continuación s dmostrará qu con l squma d prcios marginalista cada tcnología rcib lo strictamnt ncsario para financiar su costo d invrsión y d opración, n condicions normals d rntabilidad (s utilizará como rfrncia l Gráfico N 8). Para la Cntral d Punta (tcnología d tipo ) l balanc d costos ingrsos srá: 23 Balanc d Potncia: La invrsión total ascind a (Pmax - P ) unidads d potncia a un costo unitario d CF. Por otra part, l prcio marginal d la potncia srá igual a su costo unitario d invrsión, por sr la cntra d Punta disponibl n l mrcado, s dcir, PP = CF. Lugo, l balanc d ingrsos y costo d invrsión para la cntral d tipo srá: 22 En la nomnclatura utilizada n l sctor léctrico, s dirá qu n los momntos dl timpo comprndidos ntr cro y T la firma con tcnología d bas, s dcir la d tipo 2, infra-marginará n la mdida n qu por la nrgía producida s l pagará un costo un prcio (costo variabl) suprior al costo variabl propio, n la mdida n qu l prcio spot stá dtrminado por CV y su costo propio ascind a CV 2, dond CV 2 CV. 23 Para comprndr a cabalidad l análisis qu s fctuará n sta scción, db rcordars qu l costo fijo rprsnta l costo unitario d invrsión n términos anuals, s dcir, s la anualidad d una invrsión calculada con la tasa d dscunto prtinnt. Modlo Marginalista d Prcios / Octubr 204 / Frnando Funts 2

23 Costo Total Invrsión = (Pmax - P )* CF Ingrso Total por Pago d Potncia = (Pmax - P )* PP Como PP = CF, ntoncs: Costo Total Invrsión = Ingrso Total por Pago d Potncia. Es dcir, con sus ingrsos d potncia financia xactamnt sus costos d invrsión. Balanc d Enrgía: El costo variabl s producirá n l priodo n qu sta cntral stá sindo dspachada (oprando), s dcir ntr cro y d ingrsos y costo por gnración d nrgía srá: T, por lo cual su balanc Costo Variabl Total = Enrgía Cntral Punta * CV ( Pmax P )* T = * CV 2 Ingrso Total por Pago d Enrgía = Enrgía Cntral Punta * PE ( Pmax P )* T = * PE 2 Como n l príodo considrado, PE = CV, ntoncs: Costo Variabl Total = Ingrso Total por Pago d Enrgía. Es dcir, con sus ingrsos d nrgía financia xactamnt sus costos variabls d opración. Para la Cntral d Bas (tcnología dl tipo 2) l balanc d costos ingrsos srá: Balanc d Potncia: La invrsión total ascind a P unidads d potncia a un costo unitario d CF 2. Por otra part, l prcio d la potncia srá igual al costo unitario d invrsión d la cntral d Punta, s dcir, PP = CF. Admás, s sab qu CF < CF 2. El balanc d ingrsos y costo d invrsión para la cntral d tipo srá: Costo Total Invrsión = P * CF 2 Ingrso Total por Pago d Potncia = P * PP Como PP = CF CF2, ntoncs: Costo Total Invrsión > Ingrso Total por Pago d Potncia. Es dcir, con sus ingrsos d potncia no financia sus costos d invrsión. Modlo Marginalista d Prcios / Octubr 204 / Frnando Funts 22

24 Balanc d Enrgía: El costo variabl d opración d la cntral s pud dividir n dos príodos claramnt idntificabls: o Entr T y las horas d año, l balanc srá: Costo Variabl Total = Enrgía Cntral Bas*CV 2 P *(8.760 horas T ) 2 Ingrso Total por Pago d Enrgía = Enrgía Cntral Bas*PE = * CV2 P *(8.760 horas T ) = * PE 2 Como para st priodo PE CV2, los costos son quivalnts a los ingrsos, s dcir, n sta primra zona, con sus ingrsos d nrgía financia xactamnt sus costos variabls d opración. o Entr cro y T, l balanc srá: Costo Variabl Total = Enrgía Cntral Bas*CV 2 = ( P * T )* CV2 Ingrso Total por Pago d Enrgía = Enrgía Cntral Bas*PE = ( P * T )* PE Como n st priodo PE CV CV2, los ingrsos srán mayors qu los costos. Es dcir, n sta sgunda zona, con sus ingrsos d nrgía obtin ganancias rspcto a sus costos variabls Esta situación s la qu s dnomina como inframarginalidad (la cntral rcib una rmunración por la nrgía gnrada qu s suprior a sus costo d producir dicha nrgía). Por lo tanto, n l caso d la cntral d bas, la firma tndrá pérdidas por l lado dl pago d potncia y ganancias asociadas al pago d sus inyccions d nrgía (durant los momntos dl timpo n los cuals infra margina). La prgunta vidnt qu surg s sabr cuál d stas cantidads s mayor, o si s compnsan xactamnt. Como s vrá a continuación, la rspusta s qu s compnsan, motivo por l cual qudaría dmostrado qu ambos tipos d tcnologías rcibn xactamnt lo qu rquirn para financiar sus invrsions, n condicions normals d rntabilidad Técnicamnt, la rntabilidad normal stá garantizada cuando l cálculo dl prcio d una unidad d potncia d punta s raliza d acurdo a los stándars normals utilizados n procsos d tarificación. Modlo Marginalista d Prcios / Octubr 204 / Frnando Funts 23

25 En virtud d lo xpusto, l balanc global d la tcnología d bas (sin considrar la part ya compnsada dl pago d nrgía n l príodo n qu sólo sta tcnología stá dspachada n l sistma), s l siguint: Ingrsos por nrgía n la zona dond infra margina: Costos d nrgía n la zona dond infra margina: Ganancias por gnrar (xcdnt): Ingrsos por potncia: Costo d invrsión: Pérdida d invrsión (déficit): P * CF P * CF 2 P * CF2 - P * P * CF P * P * T * CV - T * CV T * CV 2 P * T * CV 2 S pud dmostrar qu las ganancias (o xcdnt) son iguals a las pérdidas (déficit), ya qu por condición d disño dl parqu gnrador s sab qu s cumpl la siguint rlación (vr gráfico N 3): En T s vrifica qu CV * T CF CV2 * T CF2 (los costos totals d producción d ambas tcnología s igualan), por tanto, rordnando los términos y multiplicando por P a ambos lados, s obtin: CV * T * P CV2 * T * P CF2 * P CF * Ganancias (xcdnt) = Pérdidas (déficit) P D sta forma s constata qu con un sistma adaptado a la dmanda y un disño apropiado d las invrsions, l sistma marginalista d prcios garantiza qu cada uno d los participants n l mrcado d la gnración rciba los ingrsos strictamnt ncsarios para obtnr una rntabilidad normal d sus invrsions, garantizando admás prcios qu rfljan los costos d dsarrollo d largo plazo d nuvas cntrals. En l capítulo V s mostrará la forma n qu un mrcado dscntralizado basado n dcisions d invrsión privadas, l mismo sistma d prcios marginalista ntrga los incntivos ncsarios para llgar al quilibrio óptimo dsd la prspctiva d la asignación d rcursos. Por su part, para mayor gnralidad, n l anxo N s dmustra qu las mismas condicions ants prsntadas s cumpln cuando xistn 3 tcnologías. Modlo Marginalista d Prcios / Octubr 204 / Frnando Funts 24

26 V. INCENTIVOS PRIVADOS Y SEÑALES DE PRECIOS Para analizar l comportaminto d un mrcado dscntralizado basado n dcisions d invrsión privadas, oprando bajo un sistma d prcios marginalista como l dscrito con antrioridad n l prsnt txto, st capítulo s dividirá n dos sccions. La primra, mostrará cómo l sistma rtorna al quilibro óptimo cuando por alguna razón s obsrva una sub-invrsión n la tcnología d bas (condición qu s asmja a la situación actual dl mrcado d la gnración n Chil) 25. Por su part, la sgunda ralizará l mismo análisis, pro n circunstancias n las qu s ha producido un incrmnto d la dmanda por nrgía. En todo l capítulo, l foco dl análisis srá la condición sncial d un mrcado dscntralizado n qu las dcisions mpujan l quilibrio hacia l óptimo social 26. Ants dl análisis d los casos spcíficos indicados, db tnrs prsnt qu dsd una prspctiva global l sistma d prcios tind a rproducir las condicions óptimas d un sistma adaptado, sgún s ha caractrizado antriormnt, por dos razons muy prcisas. Primro, cuando hay un déficit d invrsión, la scasz d nrgía d bas suficint hac qu los costos marginals dl sistma tindan a aumntar (aumnta l prcio spot promdio d la nrgía), lo qu a su vz provoca qu los incntivos a invrtir crzcan dbido a las potncials ganancias spradas, con lo cual los invrsionistas invirtn con mayor intnsidad, volviéndos d st modo al quilibrio. Sgundo, si a la invrsa lo qu ocurr s qu hay un xcso d invrsión, por jmplo n tcnología d punta, la sñal d prcio d la potncia hará qu xistan incntivos a la dsinstalación d cntrals d dicho tipo. Esto último ocurr dbido a qu l pago d potncia s ajusta a la dmanda máxima fctiva dl sistma 27. V. Subinvrsión Incntivos al Aumnto d Capacidad Para visualizar la manra n qu los incntivos privados a la invrsión hacn qu l quilibrio convrja hacia l óptimo, s asumirá una situación inicial d dsquilibrio n qu la capacidad instalada n la tcnología d bas s igual a idntificado ( P ), sgún s pud obsrvar n l gráfico siguint. P, monto infrior l óptimo ants 25 Hacia l final d la scción corrspondint, l análisis también s xtndrá para l caso d una sobr invrsión n tcnología d bas o d punta. 26 El concpto d óptimo social s mpla n l sntido d la situación qu prvalcría si un planificador cntral con prfcta información disñara l sistma para minimizar l costo d producción d largo plazo. 27 Es dcir, s paga a cada unidad instalada una potncia ajustada d acurdo a la siguint fórmula: Dmanda Máxima Sistma Potncia Ajustada Unidad Espcífica Potncia Instalada Unidad Espcífica * Potncia Total Instalada dond la Potncia Total Instalada srá la suma d las Potncias Instaladas d las Unidads Espcíficas qu participn n l sistma. Modlo Marginalista d Prcios / Octubr 204 / Frnando Funts 25

27 Gráfico N 8 28 Dada la condición d disño xprsada n l gráfico N 2 s db cumplir lo siguint 29 : CV * T * P CF * P CV2 * T * P CF2 * P CV * T * P CF * P CV2 * T * P CF2 * P D dond s dduc qu: 28 S ha incorporado la part suprior dl gráfico para fctos d nfatizar qu l punto n qu ambas tcnologías tinn l mismo coto total s n l timpo T. 29 Nóts qu n la mdida n qu la condición s cumpl para una unidad d potncia, también s cumplirá para otras cantidads d potncia invrtida. Modlo Marginalista d Prcios / Octubr 204 / Frnando Funts 26

28 CV * T * P CV2 * T * P CF2 * P CF * CV * P T * P CV2 * T * P CF2 * P CF * P Es dcir, para l timpo d opración T, tanto la capacidad instalada (potncia) como P prmitn cubrir la difrncia n l pago d potncia (déficit prsntado n l lado drcho d las últimas dos cuacions) con la ganancia obtnida por la condición inframarginal (lado izquirdo d las mismas cuacions) 30. D lo xpusto s dduc qu n caso d qu l sistma sté dsadaptado, d modo qu la invrsión (potncia instalada) n la tcnología d bas sa mnor qu la óptima ( P P ), s obsrvarán los siguints hchos: Dado qu ( P P ) ocurrirá qu l déficit d gnración n tcnología d Bas srá suplido por cntrals d Punta. D cro a T la tcnología d punta rcib por pago d nrgía su costo variabl propio. Por otra part, su pago d potncia también coincid con su costo d invrsión. Esta s la condición propia d la tcnología d punta, la cual fu dmostrada y xplicada concptualmnt n l capítulo antrior. D T a las horas dl año la tcnología d bas rcib por pago d nrgía su costo variabl propio (quda saldada). Esto ocurr porqu n dicha zona triangular la tcnología d bas s la única qu gnra, por lo cual su costo marginal propio dtrmina l prcio spot d la nrgía. Para la tcnología d bas, las ganancias por infra-marginalidad ntr cro y T prmitn financiar compltamnt la difrncia ntr l pago d potncia y los costos d invrsión, para un nivl d potncia instalada igual a P P (ya qu como s prsntó ants, s cumpl qu CV * T * P CV * T * P CF * P CF P ). Con una magnitud d potncia d 2 2 * quivalnt a: CV *( T T )* P CV *( T T ) P 2 * P, la tcnología d bas obtin una rnta. Lo qu corrspond a la infra-marginalidad adicional a la strictamnt rqurida para solvntar un pago d potncia infrior a sus costos propios d invrsión 3. Esto ocurr porqu con una potncia instalada d T. P, l príodo d infra-marginalidad s xtndrá dsd T a PE CV 30 Db rcordars qu d cro a T, l pago unitario d nrgía s, mintras l pago unitario PP CF. d potncia s 3 Ya qu ntr cro yt, la infra-marginalidad cubr xactamnt l déficit d pago d potncia, lo cual s dmustra porqu CV * P T * P CV2 * T * P CF2 * P CF * CV *( T T )* P CV2 *( T T )* P.. Lugo, l rsto d la inframarginalidad srá rnta Modlo Marginalista d Prcios / Octubr 204 / Frnando Funts 27

29 No obstant con una potncia d P la tcnología d bas obtin las rntas ants indicadas, su nivl d invrsión s infrior al caso d un mrcado adaptado ( P P ), motivo por l cual sus ganancias por st concpto son mnors, ya qu l prcio d potncia dl sistma (xplicado n la scción IV.) s calcula con una rntabilidad sprada dl capital invrtido, consistnt con las condicions d risgo d dichas invrsions 32. Más allá dl análisis rspcto a dfinir n qué condición la tcnología d bas stá mjor (con una potncia P adaptada, o P ), lo rlvant s qu las mncionadas rntas ncsariamnt s disiparán por fcto d los incntivos a nuvas invrsions n st tipo d tcnologías qu la situación dscrita conllva. Un aumnto n la capacidad instalada n tcnología d bas, quivalnt a una part d la difrncia ntr la potncia adaptada y la fctiva, s dcir por un monto mnor qu ( P P ) como por jmplo ( P T P ) sgún s obsrva n l gráfico N 9, nfrntará l siguint balanc x ant 33 : T T T o Ingrsos por nrgía: ( P P )* T * CV ( P P )*( T T )* CV T T T o Costos d nrgía: ( P P )* T * CV2 ( P P )*( T T )* CV2 o Ganancias por gnrar (xcdnt): T T T T T T ( P P )* T * CV ( P P )* T * CV ( P P )*( T T )* CV ( P P )*( T T )* CV 2 2 o Ingrsos por potncia: ( P T P ) * CF o Costo d invrsión: ( P T P ) * CF 2 o Pérdida d invrsión (déficit): ( P T P ) * CF2 - ( P T P ) * CF Por condición d disño, s sab qu db cumplirs la siguint igualdad: T T T T ( P P )* T * CV ( P P )* T * CV ( P P )* CF ( P P )* CF 2 Por lo tanto, l xcdnt mnos l déficit ntrga l rsultado qu a continuación s indica: Excdnt Déficit T T T T ( P P )*( T T )* CV ( P P )*( T T )* CV Normalmnt la tasa d dscunto mplada s asocia al modlo CAPM. Sin mbargo, n l caso spcífico d Chil s utiliza convncionalmnt una tasa d 0%, la cual stá dfinida n la ly. 33 S ha obviado la zona triangular n qu l costo variabl d gnración sría igual al prcio spot para st invrsionista tórico qu incrmnta la potncia d bas n ( P ) P T. Modlo Marginalista d Prcios / Octubr 204 / Frnando Funts 28

30 Es dcir, l invrsionista potncial, sa l xistnt qu pos la invrsión d potncia P (o varios xistnts qu n suma alcanzan dicha potncia) o un posibl nuvo ntrant al mrcado, al invrtir, no sólo podrá rntar sus invrsions a la tasa d costo d capital mplada para l cálculo dl prcio d la potncia, sino qu adicionalmnt podrá obtnr rntas conómicas durant l príodo n l cual la potncia total instalada n tcnología d bas siga sindo infrior a P. Esto dmustra qu, n l caso qu por algún motivo, n un momnto d timpo, la invrsión (potncia) n la tcnología d Bas fura mnor qu la óptima dsd la prspctiva dl disño ficint dl parqu gnrador, las furzas dl mrcado llvarían a qu nuvas invrsions n dicha tcnología s llvasn a cabo hasta qu las rntas potncials s disiparan compltamnt. En st contxto db qudar claro qu l hcho qu finalmnt las mncionadas rntas s disipn n nada dsincntiva las invrsions, ya qu al final, n quilibrio, por cada unidad montaria invrtida s obtndrá una rntabilidad normal, considrando las condicions d risgo dl mrcado 34. Admás, n la trayctoria al quilibrio s pudn obtnr rntas sobr normals d manra tmporal. Una intrrogant qu podría surgir s si acaso al gnrador xistnt no l convndría qudars n la circunstancia n la qu tin rntas, originadas n una sub-invrsión n tcnologías d bas, aplacando los incntivos a qu dsarroll nuvas invrsions. La rspusta s qu sto no dbira ocurrir por dos razons. Primro, aunqu l convinira l statu quo, no pud impdir qu trcros hagan las invrsions, d manra qu las rntas s disipn d cualquir modo, por lo cual hacr por sí mismo nuvas invrsions tin la vntaja d aumntar su capital invrtido n un ngocio qu ntrga bunos rsultados dsd una óptima conómica (sin ncsidad d qu xistan rntas sobr-normals). Sgundo, no s para nada vidnt qu la situación original n la qu la firma obtin rntas sa suprior a una situación n la qu la misma mprsa xistnt raliza las invrsions adicionals hasta llgar al quilibrio, ya qu la invrsión total original s mnor (s rntabiliza un stock d capital mnor) y d todos modos las utilidads s disiparán rápidamnt al ntrar un potncial invrsionista. Por último, s claro qu también s tind al quilibrio rspcto a las posibls sobrinvrsions n tcnología d bas, ya qu bajo sta circunstancia las mprsas tndrían pérdidas n la mdida n qu l déficit por pago d potncia aumnta y las ganancias asociadas al príodo d infra-marginalidad disminuyn. Por sta razón, a ningún potncial invrsionista l convndrá llvar a cabo proyctos si stima qu con llo s llgará a una situación d sobr-invrsión n tcnología d bas. D una manra análoga, tampoco 34 Como ya fura dicho, n l caso d Chil, la ly stablc qu s utilic una tasa d costo d capital d un 0%. Modlo Marginalista d Prcios / Octubr 204 / Frnando Funts 29

31 xistirán incntivos a sobr-invrtir n tcnologías d punta, ya qu n dicho caso l ajust dl pago d potncia a la dmanda máxima implicará pérdidas para l invrsionista 35. V.2 Aumntos d Dmanda Incntivos a la Invrsión Dl mismo modo n qu los incntivos privados llvan al quilibrio n los casos d nivls d invrsión d bas o d punta difrnts al óptimo, s pud ilustrar cómo stos mismos incntivos también jugan l mncionado rol n l caso d un aumnto d la dmanda por nrgía. Est sgundo caso también s intrsant por cuanto corrspond a una ralidad prmannt n un país qu ha crcido d modo sistmático como Chil. En l grafico N 9 s prsnta una situación n qu la dmanda anual por nrgía ha aumntado, con lo cual la curva d duración s dsplaza hacia la drcha (por simplicidad s ha supusto qu ni la dmanda máxima ni la mínima s han modificado producto dl mncionado incrmnto). En la nuva circunstancia, la potncia instalada óptima n tcnología d bas dbis aumntar dsd potncia s mantnga n largo qu l original, pasando d P a P, no obstant n la mdida n qu la P, la tcnología d bas infra-marginará por un príodo más T a T. 35 Esto ocurr ya qu al qudar l sistma sobr-invrtido, l ajust por dmanda máxima hará qu cada planta gnradora rciba un pago d potncia quivalnt al prcio marginalista d potncia multiplicado por una cantidad d MW d capacidad mnor qu la invrsión propia. Por sta razón, la tcnología d punta no cubriría sus costos totals. Modlo Marginalista d Prcios / Octubr 204 / Frnando Funts 30

32 Gráfico N 9 bas y Si s mantin la structura original d invrsions n capacidad ( P n tcnología d P max P n tcnología d punta), los invrsionistas n tcnología d bas tndrán rnta, por las mismas razons prsntadas n la scción V. antrior, s dcir, s stará infra-marginando más timpo qu l strictamnt rqurido para cubrir l déficit provocado por l pago d potncia ( T T ). Sin mbargo, sta rnta srá disipada por las nuvas invrsions qu s llvn a cabo para pasar d una invrsión d bas d P a una d P, ya qu stas invrsions adicionals tndrán rntas sobr-normals d corto plazo, para lugo n quilibrio rntar a la tasa normal dl mrcado d la gnración n Chil. El mcanismo d incntivos s idéntico al dsarrollado n dtall n la scción antrior d st capítulo. En dfinitiva, los prcios marginalistas qu rign l mrcado spot stablcn los incntivos ncsarios para qu n un mrcado dscntralizado, rgido por la iniciativa privada, s tomn las dcisions d invrsión ncsarias para qu l quilibrio sa óptimo dsd la prspctiva d la asignación d rcursos. Modlo Marginalista d Prcios / Octubr 204 / Frnando Funts 3

33 VI. RESULTADOS ECONÓMICOS, MERCADO DE CONTRATOS E INCENTIVOS El prsnt capítulo dscribirá l modo como s rlaciona l mrcado d contratos con l mrcado spot, nfatizando las particularidads d un sistma con un componnt hidroléctrico significativo, lo cual implica una mayor variabilidad d prcios y una corrspondint mnor prdictibilidad d los rsultados d corto plazo. Para llo, s mostrará n primr lugar la importancia d los prmannts cambios n los prcios spot d nrgía. Lugo, n la sgunda scción s analizará dirctamnt la opración dl mrcado d contratos. Por último, n la scción trcra, s ntrgará vidncia qu avala l hcho qu los incntivos qu nfrntan los invrsionistas n Chil, n virtud dl sistma d prcios marginalista, son los adcuados para lograr los objtivos d la rgulación. Ants d caractrizar l mrcado spot s important hacr una brv digrsión rspcto a la xistncia misma dl mrcado d contratos. A st rspcto, lo primro qu db dstacars s qu los rtiros dl mrcado spot, qu n la práctica rprsntan la dmanda total dl sistma, s originan n los rqurimintos qu cada contrato stablc, d forma tal qu l gnrador, n su rol d comrcializador, va al mrcado y rtira lo qu rquir para cumplir l contrato qu tin con un clint cualquira, sa ést libr o rgulado 36. D sta forma s ntind qu l mrcado d contratos no podría djar d xistir, ya qu n caso contrario no habría cómo sabr cuánto ha dmandado cada clint spcífico 37. Más adlant s vrá qu, sin prjuicio d lo indicado, l mrcado d contratos admás juga un rol spcífico n la planificación conómica d las invrsions n plantas d dgnración léctrica. VI. Prcios Spot n un Sistma Hidro-Térmico Considrando la forma n qu s dtrminan los prcios spot d potncia y nrgía, s constata qu st último varía n función d las plantas qu stén dspachadas n cada momnto dl timpo. Así, lo sncial srá cual tcnología o cntral, d las dspachadas n un cirto instant, s la d mayor costo variabl d opración, ya qu srá lla la qu dtrmin l prcio spot d nrgía - o costo marginal - n dicho instant. Por lo tanto, l costo marginal n un momnto dado srá función d las siguints variabls: 36 En Chil los únicos qu stán facultados para fctuar rtiros dl mrcado spot son los mismos gnradors qu inyctan. Esto podría sr difrnt si s crara la figura dl comrcializador d nrgía (nt qu podría ralizar rtiros sin sr gnrador), no obstant, llo n nada cambiaría la lógica xpusta rspcto a qu los rtiros s originan n última instancia n los contratos vignts n l mrcado. 37 Contxto n qu una distribuidora léctrica qu abastc a clints rgulados n su zona d concsión s un clint spcífico para los fctos d los rtiros dl CDEC. Modlo Marginalista d Prcios / Octubr 204 / Frnando Funts 32

34 Los costos variabls d cada una d las tcnologías disponibls. Esto dpndrá sncialmnt dl costo d insumo básico d gnración d qu s trat (por jmplo: agua, GNL, gas, carbón, ptrólo). La dmanda total d nrgía y potncia n cada momnto dl timpo. Por jmplo, si la dmanda s mayor n un momnto dtrminado, llo pud implicar l uso d tcnologías d mayor costo d opración qu no staban dspachadas prviamnt, con lo cual aumntará l prcio spot d nrgía. La ofrta total d capacidad qu pudira no star plnamnt adaptada a la dmanda. Si s atrasan n ntrar las nuvas cntrals d bas, habrá qu cubrir la dmanda total con una mayor proporción d uso d tcnologías más caras d opración, con lo cual crc l costo marginal promdio dl priodo considrado. La indisponibilidad d las cntrals intrconctadas al sistma para oprar, ya sa porqu: o Pudisn star n mantniminto, o n rparación por falla intmpstiva, o Pudiran no star disponibls porqu s han atrasado las invrsions por motivos xógnos d naturalza más bin política, o o No cuntn con l insumo básico qu rquirn para producir (l jmplo más significativo d st último caso s la scasz d agua para la cntrals hidroléctricas) 38. Si bin todas las variabls idntificadas qu afctan l costo marginal d corto plazo son alatorias n un sntido stricto, x ant hay algunas más prdcibls qu otras, o cuya varianza stimada s mnor. Es así como s más prdcibl la dmanda y su stacionalidad, y la indisponibilidad d cntrals por motivos asociados al mantniminto normal. Por su part, más imprdcibls son los atrasos xógnos a la ntrada d nuvas cntrals al sistma, la variación d los prcios d algunos insumos qu pudn movrs n forma brusca n l mrcado intrnacional d commoditis (sobr todo n l caso qu s manifist una crisis n los mrcados xtrnos), y las variacions n la ofrta d capacidad qu afctan l prcio d la potncia. Sin mbargo, n l caso dl SIC la variabl más imprdcibl y qu impacta con mayor furza a la variabilidad d los prcios spot d nrgía, s la hidrología anual, s dcir, la disponibilidad d agua para las cntrals hidroléctricas (mayoritariamnt las d mbals). Como s vrá n la siguint scción, la variabilidad d los prcios spot d nrgía juga un rol prpondrant n los rsultados conómicos d las mprsas gnradoras, contxto n l cual los contratos prmitn mitigar n part la variabilidad d los prcios spot. Sin mbargo, aun sin considrar los compromisos contratados, los cambios dscritos tinn impacto n l quilibrio d prcios, d manra qu influyn d modo dircto n los ingrsos infra-marginals d las mprsas. En otras palabras, los ingrsos sprados por las 38 Otro jmplo, d hac algunos años atrás, fu la indisponibilidad dl gas argntino, originada n las rstriccions qu dicho país instauró a sus xportacions dl insumo. Modlo Marginalista d Prcios / Octubr 204 / Frnando Funts 33

35 mprsas al ralizar sus invrsions incluyn incrtidumbr, lo cual pon d manifisto qu l ngocio d la gnración involucra vidnts risgos a quins participan n l mrcado. Por último, s rlvant aclarar qu no toda mprsa gnradora stá obligada a tnr contratos, pro como n l agrgado toda la dmanda s manifista n algún contrato, dbrá ocurrir qu por cada unidad d nrgía qu inycta un gnrador, xistirá un contrato d algún gnrador (qu pudira no sr l mismo qu rtira) qu sustnta o xplica dicha dmanda 39. VI.2 Rol dl Mrcado d Contratos En l marco d la rgulación vignt n Chil, l gnrador pos dos idntidads dsd la óptica d funcionaminto dl mrcado. Por un lado s productor d nrgía (y potncia), y por l otro comrcializador d nrgía (y potncia). En tanto productor, su rlación sncial s stablc con l mrcado spot (inyccions), y n tanto comrcializador, intractúa tanto con l mrcado spot (rtiros) como con l d contratos (qu fundamntan o xplican los rtiros atribuibls a un gnrador spcífico). Para ntndr corrctamnt l risgo dl ngocio, convin tnr prsnt la cuación qu rprsnta los ingrsos ntos anuals d un gnrador cualquira, con indpndncia d la tcnología spcífica qu utilic 40 : N I R ( CMg CV )* Eg ( PEC CMg )* Ec INP Dond: N Ingrsos ntos anuals dl gnrador AVI COyM I CMg Costo marginal d la nrgía inyctada por l gnrador PTR 39 En la mdida qu las inyccions d una planta gnradora spcífica no ncsariamnt coincidn con los rtiros qu la misma unidad llva a cabo, n virtud d los contratos qu tnga vignts, ocurrirá qu n un priodo dtrminado cualquira, por cada planta sub-contratada (qu nto inycta más d lo qu rtira), xistirá otra planta sobr-contratada (s dcir, qu nto rtira más d lo qu inycta). 40 Con fins d prsntación, sta cuación ha sido simplificada n los siguints sntidos: S ha vitado l uso d sumatorias n los dos primros términos, las cuals dbisn rfljar qu tanto las inyccions como los rtiros d nrgía s llvan a cabo n barras spcíficas dl sistma y n difrnts momntos dl timpo (los prcios varían n función d stos aspctos). Los ingrsos ntos por vnta d potncia s han agrupado n una variabl única, aunqu n stricto rigor dpndn d: o Dl aport d potncia disponibl d cada cntral ajustado a la dmanda máxima dl sistma (para l pago d las inyccions d potncia). o D los rtiros d potncia d cada cntral, y l prcio d potncia qu s haya incluido n los contratos d los clints cuya dmanda s sté satisfacindo. El pago d transmisión dpnd d un conjunto d variabls asociadas al uso fctivo d la rd d part dl gnrador, y dl trataminto spcífico qu la ly dfin para los sgmntos considrados (Troncal y Sub-transmisión). Modlo Marginalista d Prcios / Octubr 204 / Frnando Funts 34

36 CV Costo variabl propio dl gnrador Eg Enrgía gnrada (inyctada) por l gnrador PEC Prcio d la nrgía d los contratos qu tnga l gnrador R CMg Costo marginal d la nrgía rtirada por l gnrador Ec Enrgía contratada (rtirada) por l gnrador INP Ingrsos ntos d potncia qu rcib l gnrador AVI COyM Costo total dl gnrador, qu incluy la anualidad d la invrsión (AVI) más los costos d opración y mantniminto. PTR Pago por l uso d los sistmas d transmisión La fórmula propusta mustra varios hchos qu s rlvant dstacar: El primr término ( CMg CV Eg I )* rprsnta l rol d productor qu asum l gnrador, mostrando las ganancias por infra-marginalidad cuando ( CMg I CV ), s dcir, cuando l prcio spot d nrgía s mayor qu l costo variabl propio al momnto d inyctar 4. El sgundo término PEC CMg Ec R )* ( rprsnta l rol d comrcializador qu asum l gnrador, mostrando las posibls ganancias o pérdidas sgún sa l caso: o Si l prcio dl contrato s mayor qu l costo marginal dl sistma cuando s rtira nrgía para cumplir dicho contrato, s tndrán ganancias: => R ( PEC CMg ). o Si l prcio dl contrato s mnor qu l costo marginal dl sistma cuando s rtira nrgía para cumplir dicho contrato, s tndrán pérdidas: => R ( PEC CMg ). Tratándos d tcnologías d bas l ingrso nto d potncia (INP) dbis sr mnor qu los costos d invrsión (AVI ), n la mdida qu s spra una proporción d timpo n l cual s infra-margina (aunqu n sta visión más complta, qu incluy tanto al mrcado spot como al d contratos, lo indicado también dpndrá dl prcio d potncia incluido n los contratos con los clints librs 42 ). Los costos d opración y mantniminto (COyM ), y los pagos por l uso d la transmisión (PTR) dbisn sr una proporción bastant mnor d los costos totals. 4 Nóts qu st término nunca s ngativo, ya qu l costo marginal propio no pud sr mayor qu l prcio spot (tnindo prsnt qu l prcio spot lo dtrmina la cntral más cara n opración). 42 Por simplicidad no s ha incluido l balanc d rtiros d potncia. Por otro lado, cab indicar qu d acurdo a la normativa vignt, l prcio d potncia d los contratos con los clints rgulados (contratos con distribuidoras léctricas) quival al prcio marginalista d potncia. Modlo Marginalista d Prcios / Octubr 204 / Frnando Funts 35

37 En virtud d lo xpusto, los cambios qu prsntn los costos marginals dl sistma son una variabl crucial n la dtrminación d los ingrsos ntos anuals dl gnrador, pudindo tnr ganancias o pérdidas n función d éstos 43. También la cantidad d nrgía gnrada s otra variabl rlvant n l mismo sntido. Para comprndr bin los risgos dl ngocio, a continuación s dtallan stos fnómnos y otros qu asimismo srán sncials n l rsultado anual d las firmas: Falta d lluvias, para una mprsa con invrsions significativas n hidrolctricidad. Disminución d invrsions n tcnologías d bas, por razons no prdcibls x - ant. Falla intmpstiva d cntrals. Aumntos n l prcio d insumos sncials d producción (carbón, gas o ptrólo). Para xplicar lo sñalado, y dado qu s pudn dar muchas situacions posibls, n función d la combinación spcífica d factors, s mostrará l risgo dl ngocio ral sobr la bas d un jmplo. S asumirá qu xist una mprsa qu pos tanto cntrals a gas como hidroléctricas. Esta mprsa x ant firma contratos por una cantidad d nrgía quivalnt a un poco mnos (por prcaución) d lo qu stima qu n un año normal (con hidrología normal) lla misma producirá 44. Asimismo, l prcio d la nrgía 45 qu incluirá n sus contratos, por avrsión al risgo srá un poco mayor qu l costo marginal promdio qu stima para l priodo, simpr proyctando técnicamnt la opración futura dl sistma. Nóts qu st último prcio proyctado dpndrá d las cntrals qu s considrn disponibls n l timpo (incluyndo la ntrada d nuvas cntrals), l prcio d los insumos básicos d gnración (commoditis, como l carbón, l ptrólo y n cirta mdida l GNL). Firmado los contratos, s asumirá qu x post ocurr lo siguint: primro, s atrasa la ntrada d nuvas cntrals, por razons d índol político; sgundo, aumnta l prcio dl ptrólo más qu lo stimado; y trcro, s produc un squía prolongada qu hac indisponibl a las cntrals hidroléctricas 46. El fcto d stos trs fnómnos son los qu a continuación s indican. El atraso d cntrals d bas tin como implicancia qu las tcnologías d punta stén producindo una cantidad d timpo mayor qu l normal, con lo cual l costo marginal promdio dl año srá mayor qu l proyctado. El aumnto dl 43 Lo sñalado s particularmnt cirto n príodos d grands cambios rspcto a las variabls spradas. En circunstancias stadísticamnt más normals, una buna gstión comrcial pud disminuir significativamnt los risgos. 44 Para sto proycta la opración dl sistma a través dl timpo. 45 Por simplicidad l jmplo sólo vrá la vnta d nrgía (sin incluir la vnta d potncia). 46 S pud constatar qu stos trs fnómnos han caractrizado la situación fctiva dl mrcado chilno n los últimos años. Modlo Marginalista d Prcios / Octubr 204 / Frnando Funts 36

38 prcio dl ptrólo hac crcr los costos marginals durant l príodo d punta, l qu admás s ha visto xtndido por l atraso d cntrals. Por último, la squía ha implicado qu cntrals con costos variabls mayors opran más timpo, con lo cual también los costos marginals promdio anuals s hacn mayors (admás dl hcho qu l dspacho d cntrals hidroléctricas ha sido mnor qu l stimado). Qué ocurr n sta circunstancia con la mprsa y sus rsultados conómicos? La mprsa tndrá con una probabilidad alta pérdidas por cuanto dbrá comprar al prcio spot d nrgía (por sobr su producción propia) una cantidad significativa con l propósito d cumplir sus contratos. En dicha circunstancia l prcio spot srá suprior al d los contratos firmados, ya qu stos últimos habían sido stimados con un año hidrológico normal, una ntrada d cntrals al sistma sin atrasos, y un prcio d ptrólo mnor. Lo antrior implica qu l sgundo término d la cuación qu rprsnta los ingrsos ntos anuals d un gnrador ( PEC CMg Ec R )*, tndrá un signo ngativo ya qu l prcio d los contratos srá mnor qu l costo marginal d los rtiros fctuados dsd l mrcado spot. Todo lo antrior mustra qu cuando s incluy n l análisis l mrcado spot y l mrcado d contratos, s vidncia qu l ngocio d la gnración implica importants risgos al invrsionista, y nada garantiza qu s obtngan ganancias n la opración, y por l contrario, bajo cirtas circunstancias considradas plausibls, s sprabl obtnr pérdidas. Esto vidncia qu la prcpción d qu l sistma d prcios marginalista gnra rntas ncsarias a los invrsionistas, s una opinión qu n principio carc d los fundamntos ncsarios para sr considrada corrcta a todo vnto. Un jmplo ral s l caso d la quibra d la mprsa Campanario, la cual n l año 20 acumuló una duda d dcnas d millons d dólars dbido a la ncsidad d comprar nrgía al mrcado spot para cumplir sus contratos con las distribuidoras SAESA y CGE (para provr a los clints rgulados), n circunstancia qu los prcios staban muy altos y la cantidad d nrgía qu rquría para satisfacr sus contratos xcdía l rspaldo n producción propia. VI.3 Incntivos y Evidncia Empírica En la prsnt scción s ntrgará alguna vidncia qu tind a avalar lo ants indicado n l capítulo V rspcto a la opración dl mrcado, tnindo prsnt lo dscrito n las sccions antriors dl prsnt capítulo. Naturalmnt, no s prtnd qu n un sntido strictamnt formal los datos qu s prsntn constituyan una dmostración d todo lo dicho, sin mbargo, s podrá visualizar qu al mnos los antcdnts parcn más consistnts con lo sñalado, qu altrnativamnt, por jmplo, con la postura qu propugna la prsncia d un quilibrio stabl para las mprsas xistnts, a las cuals no ls convndría dsarrollar más invrsions. Modlo Marginalista d Prcios / Octubr 204 / Frnando Funts 37

39 Invrsions n los Últimos Años La vidncia rspcto al atraso d invrsions s bastant nítida, y rconocida por todos los studios qu s han dsarrollado n torno al tma 47. En st contxto db tnrs prsnt qu no xist una forma única d mdir dichos atrasos, ya qu la varidad d casos s muy alta. D hcho, algunos d llos stán radicados n los procsos asociados al uso trritorial, mintras otros han implicado la dmora, o dfinitivamnt la dtnción d proyctos, n instancias mdioambintals y/o judicials. Más allá d las razons qu xplicarían los atrasos, y d otras manras n qu éstos pudisn mdirs, s pud constatar qu l príodo d aprobación d los studios ambintals (n l sistma d valuación ambintal), dsd l momnto n qu s inician los trámits, ha ido aumntando d modo sistmático n los últimos años (vr gráfico N 0). Gráfico N Timpo Promdio d Tramitación Ambintal por Año d Entrada al Srvicio d Evaluación Ambintal Cntrals < 40MW Días Promdio Simpl Años Promdio Pond. (MW) Días Timpo Promdio d Tramitación Ambintal por Año d Entrada al Srvicio d Evaluación Ambintal Cntrals > 40MW Promdio Simpl Años Promdio Pond. (MW) Funt: Funts Vr bibliografía d rfrncia. Modlo Marginalista d Prcios / Octubr 204 / Frnando Funts 38

40 Una vz stablcido qu los atrasos han xistido 48, l tma qu db abordars s si fctivamnt xist un incntivo a ralizar mayors invrsions, como lo prscrib l análisis ants ralizado rspcto a la opración dl squma d prcios marginalistas, o altrnativamnt los antcdnts con qu s cuntan tndrían a avalar la hipótsis d qu l sctor privado staría obtnindo rntas qu los dsincntivarían al dsarrollo d nuvos proyctos d gnración léctrica. Para fctos d podr rspondr la intrrogant formulada, a continuación s prsntarán las iniciativas parar ralizar invrsions n los últimos años, rprsntados tanto por proyctos aprobados, pro no pustos n construcción 49, como aqullos qu no furon aprobados ambintalmnt (cuadros N y N 2, rspctivamnt). 48 D hcho, más allá d los antcdnts xpustos, uno d los tmas n qu xist consnso n l sctor s qu los proyctos s dmoran n la actualidad más timpo qu hac una década. 49 Por compltitud s incluyn dntro d la primra catgoría proyctos d rcint calificación, qu no dbisn considrars como jmplos d intntos fallidos, ya qu aún no ha transcurrido suficint timpo para podr mitir dicho juicio. Modlo Marginalista d Prcios / Octubr 204 / Frnando Funts 39

41 Cuadro N PROYECTOS APROBADOS AMBIENTALMENTE Y NO PUESTOS EN CONSTRUCCIÓN Proycto MW Tipo Ubicación (Comuna) Ingrso SEIA Calificación Cognración CMPC Tissu 2 Gas Talagant 28/03/203 03/09/203 LUZ MINERA 760 Gas Natural Mjillons 8/02/203 0/2/203 Cognración CMPC 50 Gas Natural Punt Alto 3/2/202 0/05/203 CAÑETE 3,2 Disl Cañt 3/2/202 20/06/203 CURANILAHUE,9 Disl Curanilahu 3/2/202 2/06/203 KELAR 540 Gas Natural Mjillons 20//202 20/06/203 CENTRAL ANDES GENERACIÓN 30 Gas Natural Digo d Almagro 27/08/202 23/04/203 MEDITERRÁNEO 20 D Pasada Cochamó 07/2/20 06/03/204 COCHAMÓ 4,8 Disl Cochamó 22/08/20 3/02/202 LA MINA 30 Pasada San Clmnt 3/04/200 6//20 AMPLIACIÓN OLIVOS 9 Disl Los Vilos 06// /02/200 CUERVO 640 Embals Aysén 3/08/2009 6/09/203 PATACHE 0 Carbón Iquiqu 05/05/2009 /05/20 RÍO BLANCO HORNOPIRÉN 26 Pasada Hualaihu 09/04/ //2009 CENTINELA (ACHIBUENO) 05 Pasada Longaví y Linars 24/03/ /0/20 EL CASTILLO (ACHIBUENO) 30 Pasada Longaví y Linars 24/03/ /0/20 PACÍFICO 350 Carbón Iquiqu 03/02/2009 /05/20 PARINACOTA 38 Ful Oil Arica 29/0/2009 9//2009 CASTILLA 200 Carbón Copiapó 0/2/2008 0/03/20 PEUMO -TG 00 Disl Parral 09/09/ /06/2009 Hidro Aysn 2750 Embals Cochran, Tortl y O Higgins 4/08/ /05/20 MAITENCILLO 67 Ful Oil Fririna 29/07/ /0/2009 ENERGÍA MINERA 050 Carbón Puchuncaví 06/06/2008 0/03/2009 SALAR (Codlco) 60 Gas Calama 6/04/ /0/2008 LOS GUINDOS - TG 32 Gas Cabrro 2/2/2007 4/07/2008 BARRANCONES 550 Carbón La Higura - Coquimbo 2/2/ /09/200 LOS ROBLES 750 Carbón Constitución y Chanco 22/0/2007 8/2/2008 CASUALIDAD 2 Pasada Ranco 9/0/2007 8/2/2008 OSORNO 58 Embals Río Buno, SanPablo y Puyhu 28/08/ /07/2009 LOS LAGOS 53 Embals Puyhu 3/06/ /06/2009 LOS CÓNDORES 50 Pasada San Clmnt 05/06/2007 7/04/2008 TRUPÁN 36 Pasada Tucapl 27/04/ //2007 ÑUBLE 36 Pasada San Fabián 23/05/2006 0/08/2007 Cuadro N 2 PROYECTOS NO APROBADOS AMBIENTALMENTE Proycto MW Tipo Ubicación (Comuna) Ingrso SEIA Calificación Cntral Hidroléctrica Río Colorado 5 Hidro San Clmnt 23/0/203 30/0/203 Cntral Trmoléctrica Illapa 50 GN Mjillons 2/0/20 2/2/20 Cntral d Enrgía Rnovabl No Convn 35 Bionasa Pichidgua 8/08/200 25/0/202 CENTRAL TERMOELÉCTRICA PIRQUENES ( 50 Carbon Arauco 22/0/200 27/07/203 CENTRAL TÉRMICA RC GENERACIÓN 700 Carbon Puchuncavi 4/0/2008 6/06/20 Cntral Espranza (-sia) 00 Disl Llay Llay 5/02/ //2005 Planta d Autognración Eléctrica a Gas 6 GN Tal Tal 05/03/2004 9/06/2004 Proycto Hidroléctrico Mapocho y Molin 26,5 Hidro Lo Barncha 29/08/200 2/03/2003 Las tratativas qu s pudisn considrar como fallidas para l dsarrollo d nuvas cntrals (n qu l timpo transcurrido dsd la aprobación s razonablmnt largo, o no Modlo Marginalista d Prcios / Octubr 204 / Frnando Funts 40

42 furon aprobados los proyctos), mustran qu más allá d qu alguna mprsa n particular pudis tnr rntas, dpndindo d la tcnología d gnración spcífica qu mayoritariamnt posa, las furzas d mrcado incntivan a ralizar nuvos proyctos por una simpl razón: dado los prcios actuals, dichos proyctos son rntabls, y si no los raliza una mprsa, simpr xistirá otra qu stá dispusta a hacrlo. A partir d los antcdnts ntrgados, s pud afirmar, sin tmor a quívoco, qu las mprsas han intntado ralizar proyctos, qu s han visto atrasados o dtnidos por divrsas razons, ajnas a las intncions d llas. En st punto s crucial dtnrs para aclarar lo siguint: incluso n la hipótsis qu algunas d las dmoras o dtncions d proyctos pudiran imputars a rrors d part d las mprsas n l disño d los proyctos, n l ámbito ambintal, trritorial o cualquir otro, no s imaginabl qu llo sa intncional, sobr todo por los costos conómicos qu cada intnto fallido significan para la mprsa n custión. Por lo tanto, parc razonabl concluir qu las mprsas dl sctor, y algunos nuvos ntrants, han tratado fctivamnt d invrtir, lo qu s plnamnt consistnt con un sistma d prcios marginalistas qu funciona y ntrga los incntivos corrctos a los agnts dl sctor. Squía, Costo d Falla Invrsions n Cntrals d Punta Admás d lo indicado rspcto a la forma n qu las invrsions (o más prcisamnt, los intntos d invrtir) son consistnts con un funcionaminto ficint y corrcto dl sistma d prcios, xistn otras vidncias sobr st mismo hcho, las cuals también rprsntan casos qu avalan la corrcta opración dl squma marginalista. En rlación a la ncsidad d garantizar qu l mrcado léctrico cunt simpr con las invrsions ncsarias para qu no s produzcan corts programados (por sctors) originados n la insuficincia dl sistma para satisfacr la dmanda d punta (n algunas horas y príodo dl año), la normativa vignt ha stablcido qu d xistir st tipo d corts, n las horas n qu ocurrn la nrgía s transará n l mrcado spot al llamado Costo d Falla, l cual rprsnta concptualmnt l costo d oportunidad para la socidad d no contar con nrgía n dichos momntos. El costo d falla, qu s calculado por la autoridad rgulatoria, s tan alto 50, qu gnra los incntivos ncsarios para qu las mprsas qu stiman pudiran qudar n condicions d sr compradoras ntas al spot, al momnto dl cort programado, ralicn invrsions para vitar l cort. Normalmnt, stas invrsions, por su prmura, s ralizan n turbinas disl para cubrir la dmanda d punta dl sistma, cuya dmora d instalación s significativamnt mnor rspcto d otras tcnologías. Sin prjuicio d lo indicado, cab dstacar qu l modlo prvé la posibilidad d qu xista nrgía no suministrada cuando l costo d la unidad d punta s 50 En la actualidad, l costo d falla n l SIC alcanza los US$ 404,26/MWh (para l primr scalón d falla: 0-5%), s dcir, s un 70 % suprior al costo promdio spot d nrgía dl año 203. Modlo Marginalista d Prcios / Octubr 204 / Frnando Funts 4

43 suprior al costo d nrgía no suministrada (aunqu st caso s improbabl con los prcios xistnts n la actualidad). Un claro jmplo d sto s pud obsrvar n l caso d Chil n los años , n qu s produc un racionaminto léctrico motivado fundamntalmnt por la prsncia d un príodo hidrológico sco y la falla prolongada d la cntral Nhunco. En st contxto, los incntivos ligados al sistma d prcios vignt, llvaron a Endsa a invrtir crca d 653,9 MW d capacidad n turbinas diésl, durant l primr smstr dl año 999, lo cual rprsntaba un 0,5 % d la capacidad instalada total qu posía l SIC n l año 998. S pud obsrvar qu nuvamnt l sistma d prcios s lo suficintmnt robusto para ntrgar los incntivos ncsarios para qu l sctor privado ralic las invrsions ncsarias para solvntar la dmanda. Parc claro qu la situación actual pud tnr difrnts rsponsabls, por los rrors qu pudisn habrs comtido n los difrnts proyctos, o simplmnt por la politización d los procsos d aprobación d invrsions, no obstant, lo qu no tin sustnto ni concptual ni mpírico s crr qu no han xistido incntivos a invrtir n los últimos timpos: l sistma marginalista ha dado las sñals corrctas, por tanto los cambios y las solucions hay qu buscarlas n otra part. 5 S produjron corts d suministro durant novimbr d 998 y ntr abril y junio d 999. Modlo Marginalista d Prcios / Octubr 204 / Frnando Funts 42

44 VII. CONCLUSIONES E IDEAS CENTRALES Las conclusions idas básicas dl trabajo prsntado son las siguints:. El mrcado léctrico chilno s ha caractrizado n los últimos años por l atraso sistmático d invrsions, incluso dtnción d proyctos, n un contxto d significativa politización y judicialización d los procsos. Est hcho ha sido avalado por divrsos studios ralizados n los últimos años. 2. Los problmas s han prsntado n gnral n l ámbito d las aprobacions mdioambintals, l uso dl trritorio y l rspto d los drchos d los publos originarios, sin prjuicio d la rprsntación judicial qu stas dimnsions han tnido. 3. El atraso d invrsions, junto a una squía prolongada y un alto prcio dl ptrólo, han implicado costos muy lvados d la nrgía, con l consiguint impacto ngativo n l crciminto y las invrsions n l país. 4. La discusión pública rspcto al sctor ha stado altamnt politizada, xistindo un dsconociminto important rspcto a la forma n qu opra l mrcado, plantándos algunas vcs qu part rlvant d los problmas s originaría n l sistma d prcios marginalista vignt n l país. 5. Es crucial aclarar si xist un problma n l squma d prcios usados qu pudis llvar a quilibrios n los cuals las mprsas obtinn rntas sobr - normals, d modo d focalizar las solucions al problma dl sctor n l lugar adcuado. 6. El prsnt documnto dmustra concptualmnt qu l squma d prcios marginalista ntrga los incntivos adcuados para qu las mprsas ralicn invrsions, d modo qu los prcios rfljn los costos d dsarrollo d largo plazo, y la capacidad instalada sa la suficint para satisfacr la dmanda d punta dl sistma. 7. Con l modlo marginalista los agnts tinn incntivos a construir la misma combinación d tcnologías d gnración qu la qu dfiniría l planificador cntral n términos óptimos. Ello s db a qu las sñals d prcios son inquívocas rspcto a las tcnologías más ficints n cada momnto dl timpo. 8. El squma d prcios marginalista llva a un quilibrio n qu l costo d suministro para satisfacr l consumo s minimizado, con lo cual s logra una maximización dl binstar d la socidad n la mdida n qu los prcios rfljan dicho costo. 9. Bajo l squma d prcios analizado, y asumindo qu no xistn atrasos n l dsarrollo d las invrsions, los ingrsos d los invrsionistas privados cubrn xactamnt sus costos d opración invrsión, considrando una rntabilidad normal sobr dicha invrsión. Modlo Marginalista d Prcios / Octubr 204 / Frnando Funts 43

45 0. Si por razons xógnas al funcionaminto dl sistma d prcios, las invrsions no s llvan a cabo n los timpos óptimos, l quilibrio no srá ficint dsd la prspctiva d la asignación d rcursos, y s rqurirán accions para garantizar l flujo normal d invrsions d modo d volvr al quilibrio d largo plazo n qu los prcios rfljan strictamnt los costos d dsarrollo.. La vidncia mpírica, por su part, mustra qu las mprsas xistnts, como algunas nuvas ntrants, han fctivamnt intntado ralizar invrsions n l último timpo, lo cual s consistnt con l squma d prcios marginalista vignt. Esta s una conclusión valida, sin prjuicio dl hcho d qu algunos atrasos s pudiran originar n rrors comtidos por las mismas mprsas n l dsarrollo d sus proyctos. 2. En virtud d lo xpusto s claro qu la ractivación d las invrsions n l sctor léctrico, imprscindibl para qu xistan prcios d la nrgía qu prmitan mantnr al país n una snda d crciminto sostnido, dbrá basars n acurdos ntr los difrnts stamntos d la socidad rspcto al uso dl trritorio, rsptando las normas mdioambintals, sin qu s rquira modificar l sistma d prcios marginalista, l cual ntrga d hcho los incntivos adcuados para qu las dcisions privadas coincidan con las socialmnt óptimas. Modlo Marginalista d Prcios / Octubr 204 / Frnando Funts 44

46 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Agurto, Rnato, Frnando Funts, Carlos J. García y Estban Skoknic, Impacto Macroconómico dl Rtraso d la Invrsions Eléctricas n Chil. Sri Documntos d Invstigación I - 288, Univrsidad Albrto Hurtado (203). Brnstin, S., Bitrán G., Jadrsic, A. Tokman M. Agnda para Impulsar las Invrsions n Gnración Eléctrica d Bas n l SIC, Primr y Sgundo Inform. Estudio ncargado por la Confdración d la Producción y l Comrcio, julio 203. Boitux, M., Pak-load Pricing, Th Journal of Businss, 960. Comisión Assora dl Dsarrollo Eléctrico, Inform Final CADE Comisión Nacional d Enrgía, La Rgulación dl Sgmnto d la Transmisión n Chil, Comisión Nacional d Enrgía, La Rgulación dl Sgmnto d la Distribución n Chil, Crw, Chitru & Klindorfr, Th Thory of Pak-load Pricing: A Survy, Journal of Rgulatory Economics, 995. Escnarios Enrgéticos Chil 2030: visions y tmas clav para la matriz léctrica. Estratgia Nacional d Enrgía , Ministrio d Enrgía 203. Funts, Frnando. El Modlo d Dsarrollo Eléctrico Chilno n la Encrucijada, n El Dsafío dl Dsarrollo Sustntabl n América Latina, O, Jacob, M. Prticara y M. Rodríguz Eds., Rio d Janiro: Fundación Konrad Adnaur. En Prnsa. (203) Funts, Frnando, Carlos J. García y Flip Pinto, Enrgía y Ciclo Económico n la Economía Chilna. Sri Documntos d Invstigación I - 289, Univrsidad Albrto Hurtado (203). Galtovic & Hrnándz, El costo difrncial d las altrnativas d gnración n l SIC, dicimbr 202. Ministrio d Enrgía, Estudio: Idntificación d Dificultads n la Tramitación d Prmisos d Proyctos dl Sctor Eléctrico, Junio 200. Modlo Marginalista d Prcios / Octubr 204 / Frnando Funts 45

47 ANEXO N : LA OPERACIÓN DE UN MERCADO DESCENTRALIZADO EL CASO DE TRES TECNOLOGÍAS En caso d qu xistan trs tcnologías, a continuación s dmustra qu l sistma d prcios llva a qu los pagos a cada tcnología coincidan xactamnt con lo qu los invrsionistas rquirn para financiar sus invrsions, sin obtnr rntas sobr-normals. Grafico N Por condición d disño (vr primra part dl gráfico N 9), s dbn cumplir las siguints condicions: Modlo Marginalista d Prcios / Octubr 204 / Frnando Funts 46