El Mercado de Electricidad

El Mercado de Electricidad Marcelo Tardío A. El Mercado Eléctrico El mercado es un lugar físico en el cual se juntan compradores y vendedores para realizar transacciones. En todos los mercados existe un pago único por el bien o servicio realizado, traducido en el precio pagado por el propio bien o servicio. IEEE - Marcelo Tardío A. 1

El Mercado Eléctrico Existen diversas estructuras de mercados, desde mercados de competencia perfecta hasta los mercados que se constituyen en monopolios. Por ejemplo un mercado de jabones, es un mercado competitivo, ya que el precio no es fijado por los compradores y vendedores, sino por el propio mercado en sí. El Mercado Eléctrico En este mercado, nadie paga una tasa fija a las empresas para que siempre existan jabones en el mercado. La dinámica de un mercado competitivo es elevada IEEE - Marcelo Tardío A. 2

El Mercado Eléctrico Las características de un mercado competitivo pueden ser resumidas en: Muchos compradores. Muchos vendedores. El precio es fijado por el mercado y no por la influencia de unos pocos compradores o vendedores. Si el precio es elevado, un comprador puede escoger fácilmente otro proveedor. Puede consumir una menor cantidad o dejar de consumir (elasticidad de la demanda). Existe información perfecta. El Mercado Eléctrico Cuáles son las características de un mercado eléctrico? Bien homogéneo. Baja o nula elasticidad de la demanda. Curva de oferta limitada en el lado derecho. Curva de demanda prácticamente vertical. Balance perfecto instantáneo entre la Oferta y la Demanda. IEEE - Marcelo Tardío A. 3

El Mercado Eléctrico CMg D O MWh El Mercado Eléctrico Fallas en la Demanda: 1. Elasticidad 2. Variaciones Precios de Energía Precios de Reserva Price Spikes Mercado Precios de Capacidad Requerimientos de Reserva Operativa Price Caps Fallas Requerimientos de Reserva de Capacidad Capacidad Instalada Inversiones IEEE - Marcelo Tardío A. 4

El Mercado Eléctrico Como en todo mercado, el mercado eléctrico debería tener un solo precio Se debería pagar el precio de la energía en $/MWh. Esto significa que cuando exista sobreoferta de capacidad instalada, el precio debería bajar. Si no existe capacidad suficiente, es decir escasez como cualquier otro bien, el precio debería subir. El Mercado Eléctrico Este es denominado: Mercado de Solamente Energía IEEE - Marcelo Tardío A. 5

El Mercado Eléctrico Hasta cuánto debería subir el precio de la electricidad? Hasta qué precio usted pagaría por un bien escaso y que lo necesita? Nótese que la valoración es totalmente subjetiva. Cada persona le da un valor diferente a un bien o servicio, basado en su perspectiva personal. El Mercado Eléctrico Bueno y cómo coordinamos para que esto ocurra? Para que cada uno pague hasta el precio a que está dispuesto a pagar? Debido a la estructura actual del mercado, no se puede tomar estas decisiones individualmente por los usuarios, por lo que, esta toma de decisiones debe estar necesariamente centralizada. Generalmente la toma el Operador del Mercado IEEE - Marcelo Tardío A. 6

Fallas de la Demanda Fallas de la Demanda Las falla de la demanda se resumen en: 1. Elasticidad: Prácticamente no existe elasticidad en la demanda eléctrica. Si uno va al mercado conoce el producto y su precio de mercado (información perfecta). Si para la persona está muy caro no lo compra Como saber el precio de la electricidad en el momento de consumir? Deberíamos tener medidores on-line en nuestros domicilios. Existen barreras tecnológicas que no lo permiten IEEE - Marcelo Tardío A. 7

Fallas de la Demanda Esta primera falla de la demanda hace que los consumidores no respondan ante la variación de precios de la electricidad. Esto es, ante la escasez, y por lo tanto precios altos, el consumo permanecerá igual. Fallas de la Demanda 2. Variabilidad: Esta característica se refiere a la variabilidad de la demanda: Se produce exactamente lo que se consume No existe almacenamiento de electricidad Se debe comprar la electricidad en tiempo real Debido a la variabilidad, los consumidores no pueden hacer contratos a largo plazo Puede existir una gran demanda y ocasionar problemas. IEEE - Marcelo Tardío A. 8

Fallas de la Demanda Debido a esta falla de la demanda es que debe necesariamente existir una regulación de precios en la parte competitiva. Caso contrario, el precio techo que se pagaría ante la escasez de oferta sería infinito y mucha gente no estaría dispuesta a pagarlo. Debe existir una política regulatoria al respecto, para limitar hasta qué precio se debe comprar electricidad y por tanto mantener la confiabilidad del sistema. Fallas de la Demanda Es necesaria una intervención y Regulación de Precios IEEE - Marcelo Tardío A. 9

Fallas de la Demanda Podemos entonces fijar un precio techo en el mercado mayorista, por ejemplo 300$us/MWh. O el precio de la máquina más cara del sistema, a la temperatura media, actualmente es de 38.91 $us/mwh para el bloque de punta que incluye la Reserva Rodante de 10%. Con Reserva del 19% en el Bloque Bajo es de 43.05 $us/mwh Su precio sin Reserva, a plena capacidad es de 35.11 $us/mwh Oferta y Demanda Mayo/2005 - Octubre/2005 35.00 30.00 25.00 US$/MWh 20.00 15.00 10.00 13.1 5.00 0.00 0 100 200 300 400 500 600 MW Ofertados IEEE - Marcelo Tardío A. 10

Oferta y Demanda Mayo - Octubre/2006 35.00 35.11 33.80 30.00 25.00 US$/MWh 20.00 15.29 15.77 17.80 18.00 17.73 15.00 10.00 10.23 10.26 11.33 13.24 14.26 12.09 15.33 5.00 0.00 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 MW Ofertados Fallas de la Demanda El nivel techo será el apropiado? El nivel será el óptimo para la sociedad en su conjunto (empresas y consumidores)? Se debe buscar fijar un techo que sea: óptimo fomente la inversión proporcione confiabilidad al sistema IEEE - Marcelo Tardío A. 11

Fallas de la Demanda Al tratarse de un mercado netamente competitivo, esta intervención debe ser la mínima posible. Cuál es la política de intervención de precios que: Permite la menor intervención en los precios al mercado Produce un aceptable nivel de confiabilidad en el sistema? Establezca un techo óptimo? Fallas de la Demanda Establecer el Precio Techo del Mercado igual al VOLL (Value-of-Lost-Load) IEEE - Marcelo Tardío A. 12

Value of Lost Load VOLL Este valor representa el Costo de Falla. Representa cuanto todos los consumidores del SIN están dispuestos a pagar para tener electricidad con un determinado nivel de confiabilidad. Es un valor que se determina a través de métodos directos e indirectos y que debe representar al conjunto de los consumidores (residenciales, comerciales industriales). IEEE - Marcelo Tardío A. 13

Nivel Óptimo de Confiabilidad de Suministro $us C() Costo de falta de confiabilidad de suministro CSN: Costo Social Neto de Confiabilidad. I() Confiabilidad Costo de Inversiones para abastecer la demanda con confiabilidad. C K = ENS Confiabilidad Óptima I K = Conf. Confiabilidad Óptima Nivel Óptimo de Confiabilidad Nivel de Confiablidad VOLL El Costo Marginal de mejorar la confiabilidad de suministro aumenta a medida que el nivel de inversiones aumenta. Cuanto mayor sea el nivel de confiabilidad de suministro, más costará mejorarla. Para un nivel inferior al Nivel Óptimo, el CMg será siempre inferior a K y existirán incentivos a invertir, ya que los beneficios serán mayores a la inversión a realizarse. IEEE - Marcelo Tardío A. 14

VOLL El beneficio marginal que obtienen los clientes por la mejora de confiabilidad de suministro, decrece a medida que la confiabilidad aumenta. Si el nivel de confiabilidad es inferior al Nivel Óptimo, el beneficio marginal será siempre superior a K y existirá por parte de los clientes incentivos a pagar más para que mejore la confiabilidad de suministro. Desde el punto de vista social, es rentable invertir hasta llegar al Nivel Óptimo, a partir del cual el costo de mejorar es superior al beneficio que se obtiene. VOLL Para fijar este valor se debe tener en consideración: 1. El valor del VOLL, lo cual da la magnitud del precio pico 2. Cuándo se activará dicho valor, lo cual indirectamente da la duración de estos valores Estos valores deben ser fijados por el normador y/o regulador y constituyen parte de la política de confiabilidad e inversiones. IEEE - Marcelo Tardío A. 15

VOLL VALOR: El VOLL adoptado en varios países tiene diversos valores de acuerdo con las preferencias de los consumidores y su disposición a pagar para contar con suministro de electricidad. Se fijó recientemente en Holanda en 8000 $us/mwh Tiene el valor de 16000 $us/mwh en Australia Tiene un valor escalonado en Brasil que va desde 600 hasta 2000 $us/mwh En Bolivia se adoptó el valor de 1500 $us/mwh VOLL DURACIÓN: Determinada por la condición de activación de este precio. Generalmente se activa cuando la demanda supera la oferta y el Operador del Sistema va a cortar carga. Este es el punto de indiferencia, al usuario le da lo mismo que le corten el suministro o pagar el valor del VOLL el cual está dispuesto a pagar. IEEE - Marcelo Tardío A. 16

Price Spikes Price Spikes Los Price Spikes son el resultado de aplicar la política anterior en un Mercado de Solamente Energía (para el caso de análisis). Son precios sumamente elevados que ocurren reflejando la escasez de oferta en el mercado. IEEE - Marcelo Tardío A. 17

Price Spikes en California Price Spikes en California IEEE - Marcelo Tardío A. 18

Western Systems Coordinating Council (WSCC) Price Spikes Al fijar estos precios tan elevados ante la escasez, qué gana el generador? Gana más de lo que debe? IEEE - Marcelo Tardío A. 19

Price Spikes En un mercado competitivo, el Precio está fijado por el Costo Marginal del Sistema. La teoría económica indica que el óptimo ocurre cuando el precio de un bien o servicio en el mercado, es el Costo Marginal del mismo. Price Spikes Los costos totales son: CT = CF + CV El Costo fijo no cambia aún cuando la producción es cero. Las empresas no tienen control sobre los costos fijos en el corto plazo, por esto a veces se los llama irrecuperables. IEEE - Marcelo Tardío A. 20

Price Spikes Los Costos Variables (CV) son los costos que solo varían con el nivel de producción. El costo de la producción adicional depende directamente de los insumos que se requerirán y su costo correspondiente. En los análisis económicos se considera ya que la utilidad ya está considerada dentro de los Costos. Price Spikes El Costo Marginal es el incremento del Costo Total como resultado de la producción de una unidad adicional de producto. El CMgse define: CT CF CV CMg = = + q q q CV CMg = q IEEE - Marcelo Tardío A. 21

Price Spikes El hecho de enfocar los costos en el margen es una forma de examinar los costos variables. Los CMg reflejan los cambios en los costos variables porque se modifican cuando cambia la producción (no así los CF). Price Spikes Por tanto, los Costos Marginales CMg solo recuperan los Costos Variables de los Generadores, y no así los Costos Fijos. Y cómo recuperan entonces los generadores sus Costos Fijos? IEEE - Marcelo Tardío A. 22

Price Spikes TÉRMICA demanda HIDRO Esta máquina Marca precio Unidad cuyo Precio es el CMg del Sistema Unidad cuyo Precio es INFERIOR al CMg del Sistema Price Spike Price Spikes Recup. de los Costos Fijos $us/mwh Recup. de los Costos Fijos $us/mwh Costo Variable $us/mwh Renta Inframarg. $us/mwh Costo Variable Renta Inframarg. $us/mwh Costo Variable Costo Variable $us/mwh $us/mwh $us/mwh IEEE - Marcelo Tardío A. 23

Price Spikes Por tanto, la forma que tiene los generadores de recuperar sus Costos Fijos en el Largo Plazo es a través de los Price Spikes. Los valores tanto en magnitud como indirectamente la duración, son fijados normativa y regulatoriamente, de a cuerdo a la política diseñada de intervención de precios. Price Spikes Óptimos para las Unidades de Punta IEEE - Marcelo Tardío A. 24

Price Spikes Óptimos Consideremos el ejemplo de un sistema con dos tecnologías: Base Punta Se muestran las curvas de costos promedios para ambas tecnologías para cierta capacidad utilizada. Price Spikes Óptimos Costo Fijo US$/MWh Costo Variable US$/MWh Unidad de Punta Unidad de Base 6 12 30 18 IEEE - Marcelo Tardío A. 25

Curvas de Costos Fijos y Variables de Unidades de Base y de Punta (Screening Curves) 35.00 30.00 25.00 US$/MWh 20.00 15.00 10.00 5.00 0.00 0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 1.00 Capacidad Instalada en p.u. Unidad Punta Unidad Base Li H i t l Li V ti l Price Spikes Óptimos Las curvas muestran que la tecnología de base es más barata para cargas que tienen duración mayor a 0.5. La tecnología de punta es más barata para cargas que tienen un factor de carga inferior a 0.5. Si ahora consideramos la demanda en este sistema: IEEE - Marcelo Tardío A. 26

Precio Price Spikes Óptimos 1000 $us/mwh 30 $us/mwh 18 $us/mwh Curvas de Demanda Cantidad Q d = 400 MW Q d = 800 MW Demanda Price Spikes Óptimos 800 MW Ecuación de la recta: y = - 400x + 800 600 MW Plantas de Punta 400 MW Plantas de Base Duración D PS 0.5 1.0 IEEE - Marcelo Tardío A. 27

Price Spikes Óptimos De acuerdo a las curvas de Costos y a la de oferta y demanda, la demanda de 400 MW se cubre con la tecnología de base y se presenta permanentemente. Cabe determinar, de los 400 restantes, que parte se abastece con la tecnología de base y que parte con la tecnología de punta. La Curva de Duración de Carga es una recta que conecta los puntos (Duración, MW): (x1,y1) = (1, 400) (x2,y2) = (0, 800) La ecuación es y = - 400x + 800 Para el valor de duración 0.5, intersección de ambas tecnologías, el valor de y = 600 MW Price Spikes Óptimos Solución Tradicional A veces, regulatoriamente, la solución sería utilizar los costos medios de ambas tecnologías. Construir suficiente generación para abastecer los 800 MW de demanda de punta y utilizar las curvas para determinar las capacidades óptimas de cada tecnología. De las curvas de costo de las plantas, observamos que el punto de corte ocurre en el Fc = 0.5 Con este factor de carga ingresamos en la curva de duración de carga y obtenemos el valor de 600 MW. IEEE - Marcelo Tardío A. 28

Price Spikes Óptimos Solución Tradicional La solución tradicional, determina el valor óptimo de la capacidad de base. Pero, determina una capacidad elevada para la tecnología de punta. Tradicionalmente, los reguladores han fijado el precio medio de ambas tecnologías. Por tanto, el precio a pagar por la punta será menor que el pagado a cada tecnología. La demanda de punta será mayor a la prevista y que el óptimo social. Price Spikes Óptimos Solución Óptima La solución óptima es la misma que la solución anterior, excepto que toma en cuenta: El costo elevado de abastecer la punta. La disposición a pagar por el servicio. La duración de la punta (plana) es D P, lo que significa que ese tiempo los precios del mercado serán superiores al precio variable de la unidad de punta. El Costo Fijo (de la unidad de punta) es de 6 $us/mwh) y su recuperación de los CF depende de cuantas horas trabaja en el periodo anual. IEEE - Marcelo Tardío A. 29

Price Spikes Óptimos Solución Óptima El Costo Variable (de la unidad de punta) es de 30 $us/mwh) y su recuperación ocurre siempre que la misma funcione normalmente en el mercado. Por tanto, depende del número de horas en el año de que dicha unidad recupere la cuota anual de sus Costos Fijos. CF PUNTA = R PSpike Precio 1000 $us/mwh Renta de los Price Spikes Renta Inframarginal para Generadores Base 30 $us/mwh 18 $us/mwh Duración D PS D PUNTA 1.0 IEEE - Marcelo Tardío A. 30

Price Spikes Óptimos Solución Óptima La renta que obtienen las unidades de punta debido a los Price Spikes, que les permite recuperar sus Costos Fijos, son: CF PUNTA = R PSpike CF PUNTA = (1000 30)* D PS 6 = (1000 30)* D PS D PS = 6 970 = 0.0062 = 0.62% Price Spikes Óptimos Solución Óptima El resultado indica que dada la demanda esperada, la oferta existente y las dos tecnologías consideradas, los Price Spikes se presentarán en 0.62% de las horas del año, es decir en 54 horas. Si se va a instalar una planta de punta que opere menos de 54 horas al año, la misma no es rentable. IEEE - Marcelo Tardío A. 31

Price Spikes Óptimos Solución Óptima De los datos de la Curva de Duración de Carga, se obtiene que el valor que corresponde a 54 horas, es de 2.5 MW. En la ecuación anterior y = - 400x +800 si reemplazamos el valor de 0.0062, obtenemos: y = 797.5 MW, lo que indica que las 54 horas Demanda representan 800 797.5 = 2.5 MW 800 MW Ecuación de la recta: y = - 400x + 800 Plantas de Punta 600 MW 400 MW Plantas de Base Duración D PS 0.5 1.0 Price Spikes Óptimos Solución Óptima Ahora si consideramos una unidad de base: CF BASE = R PSpike CF BASE D PUNTA = CF + ( CV CV )* D PUNTA 12 6 = = 0.5 (30 18) PUNTA 12 = 6 + (30 18)* D PUNTA BASE PUNTA IEEE - Marcelo Tardío A. 32

Price Spikes Óptimos Solución Óptima La unidad de base no solo recibe la remuneración correspondiente al área D PS, sino también el área D PUNTA, con lo cual recupera sus Costos Fijos de forma óptima. Diseño o de Mercados IEEE - Marcelo Tardío A. 33

Diseño o de Mercados Los Price Spikes traen consigo algunos problemas: Ejercicio de Poder de Mercado de los Generadores Precios sumamente elevados y mal vistos social y políticamente Falta de respuesta adecuada de la demanda Falta de Reservas en general y por tanto de confiabilidad y seguridad. Varios cortes de carga y blackouts antes de la inversión de los generadores. Ciclos de auge y escasez de la inversión en la suficiencia a largo plazo. Diseño o de Mercados Como paliar estos valores tan elevados? Los Price Spikes forman un área determinada bajo la curva de los precios en el Largo Plazo. Se puede realizar un diseño menos óptimo que: Establezca un precio techo menor que el VOLL, dependiendo de la valoración de costos políticos, sociales, etc. Indirectamente se acepta que estos precios techo menores estarán presentes por más tiempo. Se mantenga el área de los Price Spikes, lo que permitirá recuperar los Costos Fijos a los Generadores. IEEE - Marcelo Tardío A. 34

Diseño o de Mercados Como paliar estos valores tan elevados? Otra forma consiste en introducir: Pagos por Capacidad Pagos por Disponibilidad Diseño o de Mercados La meta en todo diseño es mantener el nivel correcto promedio de Capacidad Instalada. Además se debe cuidar de la fluctuación de los niveles de Capacidad Instalada. Si las fluctuaciones son elevadas, entonces se introduce un riesgo y se obtienen soluciones subóptimas. IEEE - Marcelo Tardío A. 35

Diseño o de Mercados Ya sea en los mercados de solo energía o en los mercados que pagan la Capacidad, se debe considerar que las unidades de punta, recuperen sus costos (variables y fijos). Por qué las unidades de punta? Porque son las que menor tiempo operan en el sistema, y por tanto, para que existan y operen, se debe garantizar su remuneración. Diseño o de Mercados En los mercados de solo energía se debe cuidar que en el tiempo que operan, recuperen sus costos. Esto puede significar: Price Spikes elevados durante sus horas de operación al año. Price Spikes menores pero con mayor duración en el año. Si existe ausencia de los Price Spikes, entonces esta unidad no podrá recuperar sus costos fijos. IEEE - Marcelo Tardío A. 36

Diseño o de Mercados En los mercados con pagos por capacidad también se debe cuidar que en el tiempo que operan, recuperen sus costos. Recibirán un pago de capacidad con el consiguiente hecho de que el mercado tendrá un precio techo menor al VOLL. Diseño o de Mercados En los Mercados con Capacidad se debe considerar: a) Si es un Mercado de Precios, la Unidad de Punta recuperará sus costos a través del pago de Capacidad combinado con los Price Spikes (cuyo valor límite es definido por la regulación). IEEE - Marcelo Tardío A. 37

Diseño o de Mercados En los Mercados con Capacidad se debe considerar: b) Si es un Mercado de Costos, la Unidad de Punta recuperará sus costos solamente a través del pago de capacidad, siendo nulos los Price Spikes. Diseño o de Mercados En este análisis no intervino la Reserva de Capacidad de un sistema, destinada a dotar de mayor confiabilidad y seguridad de abastecimiento a los usuarios, ante contingencias o mantenimientos. Este tema será tratado posteriormente. IEEE - Marcelo Tardío A. 38

Curvas del Sistema Boliviano Curva de Duración de Carga 2004 700,000 600,000 500,000 kw 400,000 300,000 200,000 100,000 0 Horas 8760 IEEE - Marcelo Tardío A. 39

Curva de Duración de Carga 2005 700,000 600,000 500,000 kw 400,000 300,000 200,000 100,000 0 Horas 8760 Curva de Duración de Carga Periodo Seco 2004 700,000 600,000 500,000 kw 400,000 300,000 200,000 100,000 0 Horas 4416 IEEE - Marcelo Tardío A. 40

Curva de Duración de Carga Periodo Seco 2005 800,000 700,000 600,000 500,000 kw 400,000 300,000 200,000 100,000 0 Horas 4416 Comparación Curva de Duración de Carga Periodo Seco 2004 Curva de Duración de Carga Periodo Seco 2005 800,000 800,000 700,000 700,000 600,000 600,000 500,000 500,000 kw 400,000 kw 400,000 300,000 300,000 200,000 200,000 100,000 100,000 0 Horas 4416 0 Horas 4416 IEEE - Marcelo Tardío A. 41

Curva de Duración de Carga Periodo Seco 2004 y 2005 800,000 700,000 600,000 500,000 kw 400,000 300,000 200,000 100,000 0 Horas 4416 Curva de Duración de Precios CMg Horario 2004 40.000 35.000 CMg Horario 2004 30.000 25.000 $us/mwh 20.000 15.000 10.000 5.000 0.000 22-Sep-04 15-Jan-04 18-Sep-04 16-Sep-04 29-May-04 16-Sep-04 04-Jul-04 20-Sep-04 17-Sep-04 05-Sep-04 27-Jun-04 15-Oct-04 27-Jul-04 09-Jun-04 07-May-04 09-Oct-04 02-Jul-04 27-Jul-04 09-May-04 02-Oct-04 13-Jun-04 25-Jul-04 06-Jul-04 16-Jun-04 26-Jun-04 16-May-04 04-May-04 14-Sep-04 28-Aug-04 06-Aug-04 19-Sep-04 02-Oct-04 17-Feb-04 20-Jan-04 07-Dec-04 21-Mar-04 29-Nov-04 12-Feb-04 16-Feb-04 17-Feb-04 17-Feb-04 28-Apr-04 21-Apr-04 20-Mar-04 17-Apr-04 21-Jan-04 11-Jan-04 31-Jan-04 14-Feb-04 IEEE - Marcelo Tardío A. 42

Curva de Duración de Precios CMg Horario 2004 40.000 35.000 CMg Horario 2004 30.000 25.000 20.000 15.000 10.000 5.000 0.000 22-Sep-04 11-May-04 01-Sep-04 23-Jul-04 22-Jul-04 22-Jul-04 21-Jul-04 23-Jul-04 11-Feb-04 12-May-04 22-Sep-04 11-May-04 23-Jul-04 11-May-04 17-May-04 22-Sep-04 22-Jul-04 06-Sep-04 16-Jan-04 22-Jul-04 20-Aug-04 16-Apr-04 16-Apr-04 15-May-04 21-Jul-04 13-May-04 31-May-04 14-May-04 17-May-04 12-Mar-04 13-Aug-04 13-May-04 31-May-04 09-Jun-04 16-Apr-04 22-Jul-04 20-Jul-04 14-May-04 19-Mar-04 20-Jun-04 17-Feb-04 23-Sep-04 $us/mwh Curva de Duración de Precios CMg Horario 2005 40.000 35.000 30.000 25.000 CMg Horario 2005 $us/mwh 20.000 15.000 10.000 5.000 0.000 1 153 305 457 609 761 913 1065 1217 1369 1521 1673 1825 1977 2129 2281 2433 2585 2737 2889 3041 3193 3345 3497 3649 3801 3953 4105 4257 4409 4561 4713 4865 5017 5169 5321 5473 5625 5777 5929 6081 6233 6385 6537 6689 6841 6993 7145 7297 IEEE - Marcelo Tardío A. 43

Curva de Duración de Precios CMg Horario 2005 70.000 60.000 CMg Horario 2005 50.000 $us/mwh 40.000 30.000 20.000 10.000 0.000 1 7 13 19 25 31 37 43 49 55 61 67 73 79 85 91 97 103 109 115 121 127 133 139 145 151 157 163 169 175 181 187 193 199 205 211 217 223 229 235 241 247 1 Comparación Curva de Duración de Precios CMg Horario 2004 Curva de Duración de Precios CMg Horario 2005 40.000 40.000 35.000 35.000 CMg Horario 2004 30.000 30.000 25.000 25.000 CMg Horario 2005 $us/mwh 20.000 $us/mwh 20.000 15.000 15.000 10.000 10.000 5.000 5.000 0.000 22-Sep-04 15-Jan-04 18-Sep-04 16-Sep-04 29-May-04 16-Sep-04 04-Jul-04 20-Sep-04 17-Sep-04 05-Sep-04 27-Jun-04 15-Oct-04 27-Jul-04 09-Jun-04 07-May-04 09-Oct-04 02-Jul-04 27-Jul-04 09-May-04 02-Oct-04 13-Jun-04 25-Jul-04 06-Jul-04 16-Jun-04 26-Jun-04 16-May-04 04-May-04 14-Sep-04 28-Aug-04 06-Aug-04 19-Sep-04 02-Oct-04 17-Feb-04 20-Jan-04 07-Dec-04 21-Mar-04 29-Nov-04 12-Feb-04 16-Feb-04 17-Feb-04 17-Feb-04 28-Apr-04 21-Apr-04 20-Mar-04 17-Apr-04 21-Jan-04 11-Jan-04 31-Jan-04 14-Feb-04 0.000 153 305 457 609 761 913 1065 1217 1369 1521 1673 1825 1977 2129 2281 2433 2585 2737 2889 3041 3193 3345 3497 3649 3801 3953 4105 4257 4409 4561 4713 4865 5017 5169 5321 5473 5625 5777 5929 6081 6233 6385 6537 6689 6841 6993 7145 7297 IEEE - Marcelo Tardío A. 44

IEEE - Marcelo Tardío A. 45 Precios Semanales - 2004 4.279 4.507 3.964 3.739 4.546 3.879 5.242 8.889 7.659 6.278 5.742 6.978 7.224 9.391 6.509 9.059 7.207 5.029 4.455 3.798 4.663 5.683 6.902 4.184 3.974 5.776 6.525 3.669 4.186 9.751 10.392 6.368 5.961 5.716 6.865 5.382 5.058 3.858 4.950 5.745 3.000 4.000 5.000 6.000 7.000 8.000 9.000 10.000 11.000 03-Jan-04 10-Jan-04 17-Jan-04 24-Jan-04 31-Jan-04 07-Feb-04 14-Feb-04 21-Feb-04 28-Feb-04 06-Mar-04 13-Mar-04 20-Mar-04 27-Mar-04 03-Apr-04 10-Apr-04 17-Apr-04 24-Apr-04 01-May-04 08-May-04 15-May-04 22-May-04 29-May-04 05-Jun-04 12-Jun-04 19-Jun-04 26-Jun-04 03-Jul-04 10-Jul-04 17-Jul-04 24-Jul-04 31-Jul-04 07-Aug-04 14-Aug-04 21-Aug-04 28-Aug-04 04-Sep-04 11-Sep-04 18-Sep-04 25-Sep-04 02-Oct-04 09-Oct-04 16-Oct-04 23-Oct-04 30-Oct-04 06-Nov-04 13-Nov-04 20-Nov-04 27-Nov-04 04-Dec-04 11-Dec-04 18-Dec-04 25-Dec-04 CMg en $us/mwh Precios Semanales - 2005 5.075 6.713 5.231 3.790 4.668 5.954 7.340 8.770 14.815 18.826 13.591 17.922 16.946 15.549 14.571 13.071 14.155 15.346 17.186 18.476 25.171 20.532 18.803 16.307 18.384 19.793 13.772 14.752 13.447 13.145 12.410 16.799 16.385 16.759 13.330 0.000 1.000 2.000 3.000 4.000 5.000 6.000 7.000 8.000 9.000 10.000 11.000 12.000 13.000 14.000 15.000 16.000 17.000 18.000 19.000 20.000 21.000 22.000 23.000 24.000 25.000 26.000 27.000 01/01/05 08/01/05 15/01/05 22/01/05 29/01/05 05/02/05 12/02/05 19/02/05 26/02/05 05/03/05 12/03/05 19/03/05 26/03/05 02/04/05 09/04/05 16/04/05 23/04/05 30/04/05 07/05/05 14/05/05 21/05/05 28/05/05 04/06/05 11/06/05 18/06/05 25/06/05 02/07/05 09/07/05 16/07/05 23/07/05 30/07/05 06/08/05 13/08/05 20/08/05 27/08/05 03/09/05 10/09/05 17/09/05 24/09/05 01/10/05 08/10/05 15/10/05 22/10/05 29/10/05 05/11/05 12/11/05 19/11/05 26/11/05 03/12/05 10/12/05 17/12/05 24/12/05 CMg en $us/mwh

Comparación Precios Semanales - 2004 Precios Semanales - 2005 CMg en $us/mwh 27.000 26.000 25.000 24.000 23.000 22.000 21.000 20.000 19.000 18.000 17.000 16.000 15.000 14.000 13.000 12.000 11.000 10.000 9.000 8.000 7.000 6.000 5.000 4.000 3.000 2.000 1.000 0.000 5.745 4.950 4.186 03-Jan-04 10-Jan-04 17-Jan-04 24-Jan-04 10.392 9.751 9.391 8.889 9.059 7.659 6.525 6.978 6.368 7.224 7.207 6.278 6.509 5.961 6.902 5.382 5.058 5.742 6.865 5.683 5.242 5.776 5.029 4.279 4.507 4.546 5.716 4.455 4.663 3.964 4.184 3.739 3.879 3.798 3.858 3.669 3.974 27.000 26.000 25.000 25.171 24.000 23.000 22.000 21.000 20.532 20.000 19.793 19.000 18.826 18.476 18.803 18.384 18.000 17.922 16.759 17.000 16.946 16.385 17.186 16.000 16.799 16.307 15.549 15.000 15.346 14.815 14.571 14.000 14.155 13.591 13.772 13.000 13.071 13.330 12.000 12.410 11.000 10.000 9.000 8.770 8.000 7.340 7.000 6.713 6.000 5.954 5.000 5.075 5.231 4.668 4.000 3.790 3.000 2.000 1.000 0.000 31-Jan-04 07-Feb-04 14-Feb-04 21-Feb-04 28-Feb-04 06-Mar-04 13-Mar-04 20-Mar-04 27-Mar-04 03-Apr-04 10-Apr-04 17-Apr-04 24-Apr-04 01-May-04 08-May-04 15-May-04 22-May-04 29-May-04 05-Jun-04 12-Jun-04 19-Jun-04 26-Jun-04 03-Jul-04 10-Jul-04 17-Jul-04 24-Jul-04 31-Jul-04 07-Aug-04 14-Aug-04 21-Aug-04 28-Aug-04 04-Sep-04 11-Sep-04 18-Sep-04 25-Sep-04 02-Oct-04 09-Oct-04 16-Oct-04 23-Oct-04 30-Oct-04 06-Nov-04 13-Nov-04 20-Nov-04 27-Nov-04 04-Dec-04 11-Dec-04 18-Dec-04 25-Dec-04 01/01/05 08/01/05 15/01/05 22/01/05 29/01/05 05/02/05 12/02/05 19/02/05 26/02/05 05/03/05 12/03/05 19/03/05 26/03/05 02/04/05 09/04/05 16/04/05 23/04/05 30/04/05 07/05/05 14/05/05 21/05/05 28/05/05 04/06/05 11/06/05 18/06/05 25/06/05 02/07/05 09/07/05 16/07/05 23/07/05 30/07/05 06/08/05 13/08/05 20/08/05 27/08/05 03/09/05 10/09/05 17/09/05 24/09/05 01/10/05 08/10/05 15/10/05 22/10/05 29/10/05 CMg en $us/mwh 14.752 13.447 05/11/05 12/11/05 19/11/05 26/11/05 03/12/05 13.145 10/12/05 17/12/05 24/12/05 Precios Mensuales - 2004 9.000 8.000 8.065 8.081 7.342 7.000 7.007 CMg en $us/mwh 6.000 5.745 6.106 6.131 5.000 4.986 4.000 4.221 4.202 3.966 4.355 4.439 3.000 ene-04 feb-04 mar-04 abr-04 may-04 jun-04 jul-04 ago-04 sep-04 oct-04 nov-04 dic-04 IEEE - Marcelo Tardío A. 46

Precios Mensuales - 2005 21.000 19.929 19.000 17.000 17.122 17.268 15.788 16.041 CMg en $us/mwh 15.000 13.000 11.000 13.330 14.436 14.570 13.331 12.311 9.000 8.943 7.000 5.000 5.497 4.086 3.000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Comparación Precios Mensuales - 2004 Precios Mensuales - 2005 21.000 21.000 19.929 19.000 19.000 17.000 17.000 17.122 17.268 15.788 16.041 CMg en $us/mwh 15.000 13.000 11.000 CMg en $us/mwh 15.000 13.000 11.000 13.330 14.436 14.570 13.331 12.311 9.000 8.081 8.065 7.342 7.000 5.745 6.106 7.007 6.131 5.000 4.986 3.966 4.355 4.221 4.439 4.202 3.000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 9.000 8.943 7.000 5.497 5.000 4.086 3.000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 IEEE - Marcelo Tardío A. 47

Histograma de Precios 2004 2,500 Veces que se presenta en forma Horaria en el 2004 2,000 1,500 1,000 500 0 3.5-4.1-5.1-6.1-7.1-8.1-9.1-10.1-11.1-12.1-13.1-14.1-15.1-16.1-17.1-18.1-19.1-20.1-30.1-40.1-4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 30 40 50 Serie1 3,858 584 2,561 584 78 119 97 647 28 30 18 50 37 31 27 22 0 5 7 1 Rango de Precios H istogram a de Precios - 2005 2,500 Veces que se presenta en forma Horaria en el 2005 2,000 1,500 1,000 500 0 3.5-4 4. 1-5 5.1-6 6. 1-7 7.1-8 8.1-9 9.1-10 10.1-11 11.1-12 12.1-13 13.1-14 14.1-15 15.1-16 16.1-17 17.1-18 18.1-19 19.1-20 20.1-30 30.1-40 40.1-50 50.1-80 S e r ie 1 1,654 45 91 28 61 75 111 566 889 318 372 1,729 381 954 638 473 69 111 125 68 2 R a n g o d e P r e c io s Frecuencia de Precios 2004 45.0% 40.0% Veces que se presenta en forma Horaria en el 2004 35.0% 30.0% 25.0% 20.0% 15.0% 10.0% 5.0% 0.0% 3.5-4 4.1-5 5.1-6 6.1-7 7.1-8 8.1-9 9.1-10 10.1-11 11.1-50 Serie1 43.9% 6.6% 29.2% 6.6% 0.9% 1.4% 1.1% 7.4% 2.9% Rango de Precios F r e c u e n c i a d e P r e c i o s - 2 0 0 5 45.0% 40.0% Veces que se presenta en forma Horaria en el 2005 35.0% 30.0% 25.0% 20.0% 15.0% 10.0% 5.0% 0.0% 3.5-4 4.1-5 5.1-6 6.1-7 7.1-8 8.1-9 9.1-10 1 0.1-1 1 1 1.1-1 2 1 2.1-13 13.1-14 14.1-15 1 5. 1-16 1 6.1-1 7 1 7.1-1 8 18.1-19 19.1-20 > 20.1 S e r ie 1 1 8. 9 % 0. 5 % 1. 0 % 0. 3 % 0. 7 % 0. 9 % 1. 3 % 6. 5 % 1 0. 1 % 3. 6 % 4. 2 % 1 9. 7 % 4. 3 % 1 0. 9 % 7. 3 % 5. 4 % 0. 8 % 3. 5 % R a n g o d e P r e c i o s IEEE - Marcelo Tardío A. 48

Reservas y Confiabilidad Reservas y Confiabilidad El mercado proporciona generalmente un parque para el abastecimiento de la demanda, pero no considera la seguridad del sistema y la confiabilidad. Para ello, el Operador del Sistema hace los requerimientos necesarios para abastecer el sistema de forma confiable y segura. Esto significa un parque generador adicional. IEEE - Marcelo Tardío A. 49

Reservas y Confiabilidad El sistema eléctrico sufre disturbios comunes como ser: Salida forzada de líneas de transmisión Salida forzada de unidades de generación Corto circuitos Tales eventos se denominan contingencias Ocasionan una disminución de generación y desbalance entre la oferta y la demanda. Ocasionan la caída de la frecuencia y el voltaje. Reservas y Confiabilidad Dependiendo del nivel de caída de frecuencia y tensión se verá la necesidad o no de cortar carga. Por lo tanto, y para no perder el balance oferta-demanda del sistema, son necesarias una serie de Reservas Operativas. Estas Reservas Operativas son diferentes a las Reservas Planeadas o Programadas, que son las que dan el balance ofertademanda tradicional. IEEE - Marcelo Tardío A. 50

Reservas y Confiabilidad La remuneración de este parque adicional no debe distorsionar el mercado principal. Las Reservas se pueden catalogar para: Reserva Primaria Reserva Secundaria Reserva Rodante Reserva para mantener la confiabilidad Reservas y Confiabilidad Estas reservas deben ser determinadas de acuerdo con las políticas de seguridad y confiabilidad. Ejemplo: USA determina de acuerdo con lo establecido por NERC, una Reserva rodante y Parada de aprox. un 10% de la demanda. Bolivia determina una Reserva Rodante de 15% promedio (de generación) y Reserva Parada de 7.5%, dando un total en el Bloque Alto de 17.5% para seguridad de Áreas y del Sistema (del Parque Generador de Potencia Firme). IEEE - Marcelo Tardío A. 51

Reservas y Confiabilidad Debido a las fallas de la demanda, el mercado no puede operar por sí solo. Requiere una intervención y política regulatoria de precios que combine la energía en tiempo real, las reservas operativas, y la capacidad instalada. FIN mtardio@ieee.org IEEE - Marcelo Tardío A. 52