Cuál es la diferencia entre el mercado de energía eléctrica y el de otros bienes? Necesita balance instantáneo entre oferta y demanda Limitada capacidad de almacenamiento Sin un sustituto en el corto plazo Muy alto valor de la continuidad del suministro Una discontinuidad en el funcionamiento del mercado es intolerable La demanda es inelástica
Otras diferencias… Los productores y consumidores están vinculados a través de una red ¿Dónde se encuentra el mercado? ¿Cuál es el efecto en el precio? ¿Cuál es el efecto en la continuidad de suministro? ¿Puede operar el mercado sin un control centralizado?
El Mercado de Energía Eléctrica Sistema de Trasmisión Sistema de Distribución Operador del Mercado
GENERADORES
CONSUMIDORES
Comercializadores Regulado Desregulado (Gp:) Info + $ Potencia
(Gp:) OPERADOR DEL SISTEMA
El Mercado de Energía Eléctrica (Gp:) MERCADO DE CONTRATOS
(Gp:) MERCADO CONTADO
¿Por qué un mercado contado (spot)? (Gp:) MERCADO CONTADO
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Funcionamiento del mercado (Gp:) Gen. A
(Gp:) Gen. B
(Gp:) Gen. Z
(Gp:) Dem. A
(Gp:) Dem. D
(Gp:) Dem. Y
(Gp:) C
(Gp:) C
MERCADO Contrato
¿Por qué un mercado contado (spot)? Problema: Hay momentos en que existen diferencias entre las cantidades contratadas y la producción real de los generadores o el consumo individual de la demanda El balance entre generación y demanda debe mantenerse en todo momento
¿Por qué un mercado contado (spot)? Solución: Cualquier desbalance entre las transacciones arregladas de antemano (contratos) es tratada como energía transada en forma contado (spot) Requiere: Un mercado spot y reglas del mecanismo de operación Un operador del mercado
Funcionamiento del Mercado Spot Pensemos en la demanda del día de mañana en una isla….. MW hs 500 T ¿Despacho óptimo en T? ¿Costo total en la hora T? ¿Precio Spot en T? ¿Costo para los consumidores en T?
Funcionamiento del Mercado Spot Generación en la isla: Dos unidades térmicas I y II (Gp:) I (Gp:) II (Gp:) 500 MW
(Gp:) Cmg ($/MWh) (Gp:) PI
Cmg ($/MWh) PII 200 200 350 450 20 5 10 35
Funcionamiento del Mercado Spot Curva de oferta agregada (Gp:) PI (Gp:) Cmg ($/MWh) (Gp:) 200 (Gp:) 20
(Gp:) Cmg ($/MWh) (Gp:) PII (Gp:) 50 (Gp:) 200 (Gp:) 350 (Gp:) 450 (Gp:) 5 (Gp:) 10 (Gp:) 35
P Cmg ($/MWh) 200 350 550 5 10 35 650
Funcionamiento del Mercado Spot Determinación del Precio Spot Cmg ($/MWh) P 200 350 550 5 10 35 650 500 20 PII = 350 MW PI = 150 MW PS = 20 $/MWh CTgen = 200×5 + 150×10 + 150×20 = 5500 $/MWh CTcons = 500×20 = 10000 $/MWh
Diseño del Mercado Mayorista de Energía Eléctrica – Mercado Spot Eficiencia económica P = CMg (Gp:) MWh (Gp:) D (Gp:) MgC ($/MWh) (Gp:) P (Gp:) Precio Spot (Precio Marginal del Sistema)
Método de determinación del precio ¿Cómo se fija el precio del mercado? Tiempos ¿Cuándo cierra el mercado? Administración ¿Quién organiza el mercado? Separación de funciones ¿Es el operador del mercado también el operador del sistema?
Diseño del Mercado Mayorista de Energía Eléctrica – Mercado Spot
Diseño del Mercado Mayorista de Energía Eléctrica – Modelos básicos I. Operación integrada del despacho y el mercado spot de energía II. Operación integrada del despacho y el mercado spot con costos regulados III. Operación separada del despacho y el mercado spot de energía
Diseño del Mercado Mayorista de Energía Eléctrica – Modelo I Los generadores deben ofertar precio en una bolsa o pool de energía (gestionado por el Operador del Sistema) El Operador realiza el despacho económico (despacho de mínimo costo) determinando el Precio Spot El proceso se repite cada hora o cada período de tiempo que se defina Ejemplo: Comienzos del Mercado Inglés
Diseño del Mercado Mayorista de Energía Eléctrica – Modelo I CUÁNDO EL MODELO (I) FUNCIONA? Solamente si las ofertas reflejan el costo marginal de generación (Gp:) Oferta y demanda no aleatorias
Suficientes participantes en el mercado
Diseño del Mercado Mayorista de Energía Eléctrica – Modelo II Se establecen topes para los precios de generación Los topes intentan reflejar los costos marginales de generación y son determinados por auditoría El Modelo funciona aún con pocos participantes y con alta proporción de generación de tipo renovable Ejemplos: Argentina, Chile, Brasil, Uruguay
Diseño del Mercado Mayorista de Energía Eléctrica – Modelo III Una o más bolsas de energías establecen transacciones libremente pactadas entre sus participantes con cierta anticipación Las transacciones son comunicadas al operador, que a su vez trasmite a las bolsas de energía las restricciones físicas existentes Se utiliza un proceso iterativo entre las bolsas de energía y el operador del sistema Ejemplo: Nordpool (Noruega,Suecia,Finlandia)
Diseño del Mercado Mayorista de Energía Eléctrica – Modelo III (Gp:) Independent System Operator (CA ISO) Seguridad de la Transmisión Despacho del sistema Manejo del Mercado Spot de servicios auxiliares. Gestión de la congestión.
(Gp:) Power Exchange (CALPX)
Precio de cierre del mercado Scheduling Puede incluir servicios auxiliares para el scheduling realizado (Gp:) Scheduling coordinator Arreglos bilaterales (Gp:) Scheduling coordinator Arreglos bilaterales (Gp:) Scheduling coordinator Arreglos bilaterales (Gp:) GenCo (Gp:) GenCo (Gp:) GenCo (Gp:) GenCo (Gp:) Disco (Gp:) Disco (Gp:) Disco (Gp:) Emp. Elec.. Municip. (Gp:) Consumidor (Gp:) Generador (Gp:) Comercializador (Gp:) Datos en tiempo real (Gp:) Oferta de servicios auxiliares (Gp:) Ofertas generación (Gp:) Ofertas carga (Gp:) Empresas Eléctricas
Diseño del Mercado Mayorista de Energía Eléctrica – Modelo III VENTAJAS: los precios son fijados en el mercado exclusivamente por compradores y vendedores sin interferencia de mecanismos de fijación de precios DESVENTAJAS: mayor complejidad y elevados costos de coordinación
Diseño del Mercado Mayorista de Energía Eléctrica – Modelo III CUÁNDO EL MODELO (III) FUNCIONA? Solamente si las ofertas reflejan el costo marginal de generación (Gp:) Muchos participantes
Mercados financieros bien desarrollados
¿Por qué un Mercado de Contratos? (Gp:) MERCADO DE CONTRATOS
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El Riesgo…. El futuro es difícil de predecir La incertidumbre se transforma en riesgo (de pérdida de ingresos) Hacer negocios implica aceptar ciertos riesgos La actitud frente al riesgo varía (ejemplo: capitalista aventurero vs. jubilado)
El Mercado Spot (o de contado) Un bien es vendido en forma continua: A medida que está disponible Para su entrega inmediata El precio es fijado por la interacción de compradores y vendedores El precio puede variar mucho dependiendo de la oferta y la demanda Ejemplo: el mercado spot de crudo de Rotterdam
Riesgos del Mercado Spot La volatilidad en los precios no le sirve a todos El pequeño productor puede tener que vender a un bajo precio El pequeño comprador puede tener que comprar a un alto precio No existe un control de los precios —> exposición al riesgo
Reasignación del riesgo El riesgo excesivo no favorece el comercio (no todos pueden sobrevivir a pérdidas de corto plazo) La reasignación del riesgo es posible si: Alguien está mejor dispuesto a aceptarlo Alguien tiene mayor control sobre la fuente
Reparto del riesgo – Ejemplo El precio de la energía eléctrica puede variar (ej. California, 2001) Una industria láctea no desea aceptar riesgos Entonces, compra a un generador o comercializador de antemano (a futuro) por un precio fijo El generador está dispuesto a aceptar el riesgo
Contratos a futuro (Gp:) MERCADO SPOT
Contratos a futuro (Gp:) 1 MW a $ 20
Todos los contratos son para el 1° de abril hora 15 (Gp:) 1 MW a $ 25
(Gp:) 1 MW a $ 23
(Gp:) 1 MW a $ 30
1 MW a $ 20 (Gp:) 1 MW a $ 30
1 MW a $ 23 (Gp:) MERCADO SPOT
1 MW a $ 25 Contratos a futuroPoco antes del 1° de abril hora 15…. 3 MW (Gp:) PS = $ 30
Cuando hay muchos partcipantes… (Gp:) MERCADO SPOT
Diseño del Mercado Mayorista de Energía Eléctrica – Contratos Los Contratos son herramientas financieras utilizadas para reasignar los riesgos Los Contratos reducen el riesgo de la inversiones en generación Sin contratos los precios pueden ser muy volátiles en el Mercado Spot Los Contratos pueden funcionar como un seguro por la cantidad de potencia contratado en caso de racionamiento
Funcionamiento conjunto del mercado (spot y contratos) (Gp:) I (Gp:) II (Gp:) 500 MW
PS = 20 $/MWh PI = 150 MW PII = 350 MW Contrato 200 MW @ $ 15 (Gp:) I
(Gp:) II
D1=250 MW -15×200 $ -20×50 $ 15×200 $ +20×150 $ 20×150 $ -20×250 $
Diseño del Mercado Mayorista de Energía Eléctrica – Pago por potencia En varios mercados eléctricos, no solo existe un precio por la energía sino también un precio por la potencia El pago por potencia tiene como objetivo incentivar a los generadores a poner capacidad (potencia) a disposición Ejemplo: comienzos del mercado inglés
Diseño del Mercado Mayorista de Energía Eléctrica – Pago por potencia LOLP es la probabilidad de no satisfacer la demanda VOLL es el valor de la energìa no suministrada Cuanto mayor el riesgo de desabastecimiento (mayor LOLP), mayor el pago por potencia Incentivos a que nueva generación se instale
Regulación de las Redes Redes: Trasmisión y Distribución Características principales:
Vinculan a los participantes del mercado Monopolios naturales Necesitan regulación estableciéndose acceso abierto, estándares y precios regulados
Regulación de las Redes Objetivos Producir incentivos para que la empresa regulada disminuya sus costos Capturar todos los posibles beneficios adicionales de la empresa regulada, cuidando de mantenerla viable (los beneficios no pueden ser negativos). MÉTODOS BÁSICOS COST PLUS PRICE CAP
Regulación de las RedesCost plus El precio es fijado para que la empresa regulada pueda recuperar el costo medio de suministrar el servicio Los costos incluyen los costos de operación y administración y los costos de capital La implementación más extendida de regulación Cost Plus es la conocida regulación por tasa de retorno (muy usada en EEUU)
Regulación de las Redes Cost plus El Regulador calcula el ingreso total que la empresa debería recibir en el período tarifario siguiente (t): Luego, calcula el precio para el siguiente período tarifario t tal que:
Regulación de las RedesPrice cap Se establece un precio máximo para el servicio prestado por la empresa Empresa Modelo operada en las mismas condiciones que opera el monopolista (mismas características de demanda, densidad, etc.) Generalmente, se utiliza un factor de eficiencia X Períodos tarifarios, determinación de VAD: 4 to 8 años Ejemplos: U.K, Argentina, Chile, Uruguay
Regulación de las Redes Ampliaciones Modelo de empresa “activa”: Las expansiones las decide y ejecuta la propia empresa regulada Modelo de empresa “pasiva”: Las expansiones no son decididas por la empresa regulada
La actividad de distribución y de comercialización minorista (suministro) (Gp:) Distribución ? Suministro (Gp:) Monopolio natural (Gp:) Sujeta a competencia
Cuando un Distribuidor realiza las dos actividades, el precio final a los consumidores debe ser regulado
La actividad de distribución y de comercialización minorista (suministro) TuSC and DuSC están ya regulados El precio de compra mayorista a trasladar (Pw ) debe ser regulado Precio a los consumidores finales:
La actividad de distribución y de comercialización minorista
Desregulación del sector eléctrico en Uruguay – Carácterísticas del mercado
Desregulación del sector eléctrico en Uruguay – Carácterísticas del mercado
Desregulación del sector eléctrico en Uruguay – Carácterísticas del mercado La ley N° 16832 de 1997 divide el Sector Eléctrico en tres etapas: generación, trasmisión y distribución Competencia en generación Trasmisión y Distribución reguladas (monopolios naturales) Distribuidoras operan como monopolios geográficos Acceso abierto a las redes Participante predominante: empresa pública verticalmente integrada (UTE)
Gran participación de hidroelectricidad ? despacho con costos regulados Limitaciones en las reservas energéticas propias ? Acceso a las reservas del MERCOSUR (a través de la participación de todos los agentes en nuevas inversiones de interconexiones internacionales, de una forma competitiva y transparente) Distribución y suministro a cargo de UTE ? regulación de los precios que la empresa puede tranferir a los consumidores finales Desregulación del sector eléctrico en Uruguay – Carácterísticas del mercado