Cap VI - Mercado Eléctrico TE2

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TECNOLOGÍA ELÉCTRICA 2
Mercado Eléctrico Peruano
Ingeniería Industrial y de Sistemas
Facultad de Ingeniería
Prof: Ing. Paul Villar Yacila
1
SEIN
Características de la energía eléctrica
Imposibilidad de almacenar electricidad
Equilibrio demanda - generación
Recordar que las cargas del SEIN demandan GW’s a cada momento.
En realidad, se puede almacenar (baterías, pilas, etc), pero no a costos razonables (aspecto económico), ni en grandes cantidades (aspecto técnico).
Es necesario establecer una programación de generación que atienda la demanda.
Resulta complejo por la dinamicidad de la demanda.
Pueden presentarse problemas en el suministro en periodos de alta demanda (horas punta).
COES se encarga de buscar este equilibrio demanda-generación.
Características de la energía eléctrica
La electricidad se inyecta y se extrae por la red pero no se encamina.
No se sabe qué generador atiende a qué demanda.
Si una línea se congestiona, no toda la generación puede llegar a todos los puntos de consumo, por lo que surgen restricciones e implicancias económicas.
Las externalidades como costos por inflexibilidades operativas e impactos ambientales no son “recogidos” por el precio de la energía.
COES
Operador del SEIN
Actividades del sector eléctrico
Comité de Operación Económica del Sistema Eléctrico Interconectado Nacional.
COES
Con la ayuda de herramientas computacionales, elabora un “ranking”, ordenando el despacho de las centrales de generación en función a su CV, de la más barata a la más cara. De esta manera, las centrales con menor CV se despacharán primero, para luego dar paso a las más caras en orden ascendente, y obtener una operación eficiente en términos de costos, con los recursos energéticos disponibles. 
“Su finalidad es coordinar la operación de corto, mediano y largo plazo del SEIN al mínimo costo, preservando la seguridad del sistema, el mejor aprovec​​​​hamiento de los recursos energéticos, así como planificar el desarrollo de la transmisión del SEIN y administrar el Mercado de Corto Plazo” 
(Fuente: https://www.coes.org.pe/Portal/)
CV: Costo variable
COES – Ranking CV
Fuente: COES
COES - Integrantes
Los integrantes del COES se encuentran divididos en 4 grupos o sub-comités:
Generadores
Usuarios libres
Trasmisores
Distribuidores
Compuesto por 71 unidades generadoras. Entre ellas: Sinersa, Enel Generación, Enel Green Power Perú, Termochilca, etc.
Formada por 80 grandes compañías. Figuran: Jockey Plaza, Miski Mayo, Antamina (y varias compañías mineras más), Ecoacuícola, etc. 
Lo componen 17 empresas de transmisión de energía eléctrica.
Son 13 las empresas distribuidoras de energía eléctrica que conforman este sub-comité. Entre las cuales conocemos: Electronoroeste, Luz del Sur, Enel Distribución, etc.
Estructura del Sector Eléctrico
Ministerio de Energía y Minas (MEM)
Otorgar concesiones y títulos de calificación en materia de minería y energía.
Aprobación los instrumentos de impacto ambiental que exige la legislación ambiental.
Comité de Operación Económica del Sistema Interconectado Nacional (COES) 
Operar en tiempo real el sistema eléctrico peruano -programar y coordinar el despacho de energía a nivel nacional según criterios de eficiencia económica, calidad y seguridad de todo el sistema. 
Evaluaciones la operación, determinación de los costos y las transacciones respectivas entre generadores con el fin de determinar sus ingresos y las compensaciones que deben hacerse entre ellos.
Organismo de Evaluación y Fiscalización Ambienta (OEFA).
Inspección, supervisión, control y sanción de los proyectos energéticos y mineros.
Organismo Supervisor de la Inversión en Energía y Minería (OSINERGMIN).
Regular, supervisar, inspeccionar y sancionar el sector de la energía y la minería. 
Tarificación de los sectores regulados y supervisar el cumplimiento de los compromisos legales, reglamentarios y contractuales de los agentes participantes en el sector.
Subastas de energía para las tecnologías que utilizan recursos renovables.
Estructura del Sector Eléctrico
Agencia de Promoción de la Inversión Privada (PROINVERSION)
Desarrollar y completar los procesos de promoción de inversiones privadas.
Instituto de la Defensa de la Competencia y Propiedad Intelectual (INDECOPI)
Políticas de defensa de la competencia y antimonopolio. (Ley N ° 26.876 - Obligación de una autorización previa por el INDECOPI para cualquier consolidación, fusión, transferencia de control, toma de posesión, etc. que podrían afectar a los niveles de integración horizontal o vertical)
Estructura del Sector Eléctrico
El mercado eléctrico peruano está organizado según el modelo de mercado Spot o Power Exchange – operador: COES, actividad de comercialización: empresas de distribución y generación.
Ley Nº 28832, Ley Desarrollo Eficiente de la Generación Eléctrica.
Clientes libres para un consumo mayor a 2500 kW y clientes regulados con consumos menores a 200 kW - entre 200 kW y 2 500 kW opcional.
Estructura del Sector Eléctrico
COES registra la energía entregada por los generadores y retirada por la demanda y determina las transferencias y pagos por energía entre generadores a costo marginal.
Las empresas de transmisión participan pasivamente en el mercado eléctrico (regulado).
Estructura del Sector Eléctrico
Clasificación de usuarios
Diferencia entre usuarios
Si una casa posee los siguientes elementos eléctricos: 4 lámparas de 20W, 1 radio de 3.5W, un televisor en color de 60W y un refrigerador de 80W, en dependencia de las horas que funcione cada efecto así será la energía consumida por cada uno. Veamos, pues, el consumo diario de energía de esa vivienda:
	Potencia (Watt)	Consumo h/día	Energía Wh/día
	4 lámparas (20 W)	6	480
	1 radio (3,5 W)	6	21
	1 televisor a color (60 W)	2	120
	1 refrigerador(80 W)	8	640
Energía consumida total en el día: 1 261 Wh/día.
Si esa energía se consumiera todos los días, el consumo en un mes de 30 días sería 1 261x30, que es igual a 37 830 Wh/mes, o sea, 37,83 kWh/mes. 
Potencia y Energía
Cuando se compra una lámpara de 20W, se adquiere potencia instalada (consumo) para el hogar.
Pero lo que pagamos mensualmente en nuestra factura/recibo de la electricidad es la energía consumida en el mes en kWh. 
Por ejemplo, por los 37,83 kWh del ejemplo se deben pagar
Es importante recordar que la potencia se expresa en watt (W) o kilowatt (kW) y la energía se expresa en watt-hora (Wh) o kilowatt-hora (kWh), siendo importante especificar en qué período de tiempo se consumió o produjo la energía, es decir, si es diaria, mensual o anual. Estos dos conceptos tienen relación entre sí, pero son diferentes.
Tarifas Eléctricas que aplicará ELECTRONOROESTE S.A. para la Venta de Energía Eléctrica a partir del 04/03/2018
PIURA - SULLANA
Potencia y Energía
El Mercado Spot o de Corto Plazo es administrado por el COES. 
En este mercado se liquidan las transacciones mayoristas de Potencia y Energía producto de la operación económica detallada anteriormente
Mensualmente, el COES liquida las inyecciones reales de los generadores y los retiros realizados por sus clientes para establecer los saldos deudores o acreedores de todos los participantes de este mercado.
Administración del mercado de corto plazo o spot en el Perú
En el Mercado Spot en el Perú, se ‘transan’ básicamente dos productos:
 
Potencia o Capacidad, que está relacionada con la capacidad para obtener un resultado (electricidad) y conceptualmente remunera la inversión realizada por los generadores (Capacidad Instalada de Generación).
Energía, que es el resultado a obtenerse por la Potencia antes mencionada. El pago por la Energía producida e inyectada en el SEIN reconoce los CV incurridos por los generadores en su actividad productiva.
Administración del mercado de corto plazo o spot en el Perú
Este concepto tarifario está destinado, en primer lugar, a que las centrales que operaron recuperen por lo menos sus CV, cuyo concepto principal a considerar es la fuente primaria (agua, combustible, etc)
Toda laenergía inyectada y consumida se remunera en función al Costo Marginal de Corto Plazo [en adelante, CMg] del sistema, que es el costo de producir una unidad de energía adicional en el sistema en un momento dado y se calcula en intervalos de quince minutos.
Como las centrales se operarán en orden ascendente de CV, al fijarse el CMg sobre la base del costo de producir una unidad adicional, éste será el CV de la central más cara que operó y, por ende, suficiente para cubrir los CV de todas las unidades de generación que le precedieron en la operación. 
Energía – Mercado de Corto Plazo (MCP)
Por ejemplo:
Como resultado de la operación tenemos que si el CV de una Central Hidroeléctrica de pasada es cercano a uno (S/.1.00), y la unidad marginal es una Central Termoeléctrica a diésel con CV de S/.50.00, tenemos que la unidad hidráulica tendrá una utilidad operativa de S/.49.
El CMg se calcula de manera “ex post” (después del hecho) a la operación ejecutada considerando a todas las centrales que despacharon durante el día operativo −cada quince minutos− y estableciendo cuánto hubiese costado generar una unidad de energía adicional. Este precio de transacción se aplica a toda la energía inyectada por los generadores que participaron del mercado. 
Energía – Mercado de Corto Plazo (MCP)
Considerado como concepto tarifario, el mismo se encuentra destinado a remunerar la inversión eficiente en infraestructura, es decir, recuperar la inversión realizada en las centrales de generación, o al menos parte de ella.
Se establece cuál es la unidad generadora más económica para suministrar la potencia adicional durante la hora de máxima demanda anual (en la práctica ha venido siendo una Central Termoeléctrica de Turbo Gas a Ciclo Simple).
Sobre la base de la inversión necesaria para la instalación de la central de las características descritas, se calculará el valor de cada kilovatio de potencia instalada necesario para abastecer a toda la demanda más la reserva.
Potencia
Quienes invierten en tecnologías más caras a la reconocida por el regulador en la remuneración de potencia deberán considerar obtener ganancias en la comercialización de la energía producida, para que de la combinación de ambos ingresos −Potencia y Energía− puedan obtener la recuperación de su inversión más una utilidad razonable.
Potencia
Los ingresos de potencia de los generadores que participan en el mercado mayorista peruano son determinados por el COES en función al concepto de Potencia Firme. 
Para ello, el RLCE establece que el valor económico de la Potencia Firme se determina en función a: 
Ingresos Garantizados por Potencia Firme Requeridos por el Sistema (IGPF); 
Egresos por Compra de Potencia en el Sistema (ECPS).
Unidades Térmicas:
Potencia Firme = Potencia Efectiva multiplicada por su factor de disponibilidad
Unidades Hidráulicas:
Potencia Firme = Potencia Garantizada por su factor de presencia
Potencia
Día de la máxima demanda – abril 2020
Día de la máxima demanda – abril 2019
Cada persona tiene una perspectiva distinta del valor, asignando diferentes costos marginales a distintos bienes. 
El precio del bien (en este caso la papa) se verá en el mercado. Los distribuidores deben sintetizar en un solo número el costo de toda la cadena de valor. 
Entonces surge la pregunta como asignar un justiprecio al bien. Volvamos al mercado…
Teoría Marginalista
5 S/Kg
3.9 S/Kg
4.1 S/Kg
Teoría Marginalista
Se podría decir que el costo marginal de la papa es de 5 S/Kg ... 
La aplicación de la teoría marginalista a un mercado es bajo un esquema de supuestos. En nuestro ejemplo la teoría marginalista no considera la concertación de precios, la existencia de un monopolio en la producción de papas ni asimetría en la información entre consumidores y/o vendedores. 
Una conclusión importante en la aplicación de la teoría marginalista a nuestro ejemplo es la que el costo marginal (5 S/Kg) de papa es el optimo mediante el cual se retribuye al distribuidor, al productor y al transportista de manera eficiente y equitativa en el corto plazo. En el largo plazo dicho CMg tenderá a hacer más eficiente el mercado ya que nuevos comerciantes (agentes) estarán interesados en ingresar al mercado y obligarán a ser más eficientes a los agentes existentes. 
Teoría Marginalista
Negocio eléctrico – Teoría Marginalista
El valor de un bien para su poseedor (teoría subjetiva del valor) lo determina la utilidad de la última unidad producida de ese bien, decreciendo mientras más unidades posea.
El costo que tiene dicha última unidad producida es llamado Costo Marginal. 
Veamos lo explicado con el mercado de papas. El mercado de papas comprende en productores, intermediarios y distribuidores. Asimismo se tiene que el costo del producto esta dado por costos directos (pesticidas, semillas, etc) e indirectos (costo de la tierra, mano de obra,etc). 
Negocio Eléctrico
Negocio Eléctrico
Negocio Eléctrico
Negocio Eléctrico
Negocio Eléctrico
Ecuación general del negocio de la energía:
Acomodando la ecuación anterior se tiene:
Negocio Eléctrico
Valorización de Transferencia de Energía
~
I GEN1 = 45 MWh
ITRAS1
RTRAS1=15 MWh
Road L1 – GEN1 = 40 MWh
CMG1=21 US$/MWh
CMG2=20 US$/MWh
R L2 – GEN2 = 30 MWh
SEIN
~
I GEN2 = 25 MWh
IGEN2=15 MWh
G1
G2
Negocio Eléctrico
~
I GEN1 = 45 MWh
ITRAS1
RTRAS1=15 MWh
Road L1 – GEN1 = 40 MWh
CMG1=21 US$/MWh
CMG2=20 US$/MWh
R L2 – GEN2 = 30 MWh
SEIN
~
I GEN2 = 25 MWh
IGEN2=15 MWh
G1
G2
G1 vende 5 MWh a G2.
G2 compra 5 MWh de G1.
Negocio Eléctrico
~
I GEN1 = 45 MWh
ITRAS1
RTRAS1=15 MWh
Road L1 – GEN1 = 40 MWh
CMG1=21 US$/MWh
CMG2=20 US$/MWh
R L2 – GEN2 = 30 MWh
SEIN
~
I GEN2 = 25 MWh
IGEN2=15 MWh
G1
G2
Pérdidas de 
Transmisión
Negocio Eléctrico
TARIFAS ELÉCTRICAS
Las tarifas de electricidad comprenden los costos eficientes en que se incurren para el desarrollo de las actividades de generación, transmisión y distribución eléctrica, las mismas que permiten la prestación del servicio público de electricidad.
Tarifas - Qué son?
Estas tarifas son fijadas por el Estado, a través de Osinergmin. Aunque son las empresas eléctricas quienes las proponen.
Porcentaje de Cargos Tarifarios a Clientes Regulados BT5B
Cargos tarifarios – Usuario Final
	En el sector eléctrico se pueden distinguir cinco actividades:
	Generación:
	Actividad potencialmente competitiva, donde existen varias tecnologías (hidroeléctricas y térmicas).
	Transmisión: 
	Instalaciones encargadas de llevar la electricidad de las zonas de producción a las de demanda. 
	En el Perú existe un plan de inversiones en transmisión que es licitado, ganando las empresas que ofertan los menores costos.	
	Operación: 
	A cargo de una entidad que busca lograr el equilibrio entre la oferta y la demanda conformada por los agentes del sistema. 	
	Distribución y Comercialización Minorista: monopolios naturales regionales regulados mediante un esquema de incentivos. 
Marco regulatorio
43
(Caso Simplificado para Noviembre 2010 en Lima)
Generación
Transmisión
Distribución
Comercialización
Precio de Potencia Marginal por 
Kw-mes
(PPM)
S/.
16.50
Precio de Energía Marginal Punta por 
Kwh
(PEMP) 
Ctvs. S/.
9.97
Precio de Energía Marginal Fuera de Punta por 
Kwh
(PEMF)
Ctvs. S/.
8.00
Peaje de Conexión al Sistema Principal de Transmisión por 
Kw-mes
(PCSPT)
S/.
10.04
Valor Agregado de Distribución Media Tensión por 
Kw-mes
(VAD MT)
S/.
11.42
Valor Agregado de Distribución Baja Tensión por 
Kw-mes
(VAD BT)
S/.
42.58
Cargo Fijo Mensual por Cliente
(CFM)
S/.
2.21
FC: Factor de Carga =0.6
PP: Participación del consumo Punta =0.3
PFP: Participación del consumo Fuera de Punta =0.7
Conversión en un Cargo Único por Energía (Cue): 
Formación de tarifas a clientes residenciales finales 
44
RECIBO EDELNOR DPTO EN MAGDALENA
RECIBO EDELNOR DPTO EN SAN MIGUEL
RECIBO EDELNOR DPTO EN MAGDALENA
RECIBO EDELNOR DPTO EN SAN MIGUEL
RECIBO EDELNOR DPTO EN MAGDALENA
RECIBO EDELNOR DPTO EN SAN MIGUELLey de electrificación rural UIT/ MWH
RECIBO EDELNOR DPTO EN MAGDALENA
PRECIO UNITARIO
0.4651 S/kWh
Generación : 53%
Transmisión: 14%
Distribución: 34%
Porcentaje de cargos tarifarios a clientes regulados BT5B. Fuente: Osinergmin
Formación de tarifas a clientes residenciales finales 
Variación de tarifas – Ejemplo
FIN
(
)
)
CMg
-
(TE
×
E
+
CO
-
CMG
×
E
=
MV
BR
Cliente
Ret
BI
Inyec
Energía
operación.
 
de
 
gastos
 
otros
y 
 
e
combustibl
 
de
 
Costo
=
 
CO
Retiro.
 
de
 
Barra
 
la
en 
 
Marginal
 
Costo
 
=
 
CMG
Inyección.
 
de
 
Barra
 
la
en 
 
Marginal
 
Costo
 
=
 
CMG
cliente.
 
del
 
Energía
 
de
 
Tarifa
 
=
 
TE
Generador.
 
del
 
Clientes
 
los
por 
 
Retirada
 
Energía
 
=
 
E
Generador.
 
el
por 
 
Inyectada
 
Energía
 
=
 
E
 
Energía.
 
de
 
Variable
Margen 
=
 
MV
BR
BI
Cliente
Ret
Inyec
Energía
(
)
(
)
CO
-
TE
×
E
+
CMg
×
E
-
CMG
×
E
=
MV
Cliente
Ret
BR
Ret
BI
Inyec
Energía
å
å
BR
Ret
BI
Inyec
CMg
×
E
-
CMG
×
E
=
ón
Valorizaci
(
)
100100100
720720720
100100100
16.509.970.380.7(10.04)(11.4242.58)
0,67200.67200.6720
27.24()
()150
CUePPMPEMPPPPEMFPFPPCSPTVADMTVADBT
FCFCFC
CUe
CUectmsdesolporKWh
ConsumoMensualKwh
=´+´+´+´++´
´´´
=´+´+´+´++´
´´´
=
=
1
()15015027.242.21
100
/43.06()
PagoMensualnuevossolesCUeCFM
PagoMensualSnoincluyeefectodelFOSE
=´+=´´+
=