Fuentes de generación de energía eléctrica: cuánto, cómo y a qué
Anuncio
Fuentes de generación eléctrica: cuánto, cómo y a qué precio Fuentes de generación de energía eléctrica: cuánto, cómo y a qué precio ENCUENTRO *Energía eléctrica: garantía de suministro, sostenibilidad y seguridad Jorge Fabra Utray Comisión Nacional de Energía UIMP Universidad Internacional Menéndez Pelayo Lunes, 2 de Julio, 2007 Jorge Fabra Utray 2 de Julio 2007 CNE 1 Fuentes Fuentes de generación eléctrica: cuánto, cómogeneración y de a qué precio eléctrica: cuánto, cómo y a qué precio I. ENERGÍA Y DESARROLLO III. REMUNERACIÓN MARGINALISTA • Energía y desarrollo económico • Optimización del parque de generación • Energía y desarrollo humano • Precio de mercado y costes marginales • Energía y desarrollo sostenible • • Situación en España Problemas de la remuneración marginalista II. SINGULARIDAD DE LA ELECTRICIDAD • Estacionalidad y no almacenabilidad • Diversidad tecnológica • Bien esencial IV. SOLUCIÓN REGULATORIA • La fiabilidad como bien público • Búsqueda de soluciones Jorge Fabra Utray 2 de Julio 2007 CNE 2 ENERGÍA Y DESARROLLO ECONÓMICO El suministro de electricidad es esencial para el desarrollo socioeconómico de los países. La energía eléctrica suministra iluminación, calor, frío, fuerza, transporte, telecomunicaciones… Fuentes de generación eléctrica: cuánto, cómo y a qué precio Energía y Desarrollo Singularidad de la Electricidad Remuneración Marginalista Ningún país ha crecido o reducido sustancialmente la pobreza sin un incremento masivo del uso de la energía. Solución Regulatoria Jorge Fabra Utray 2 de Julio 2007 CNE 3 ENERGÍA Y DESARROLLO ECONÓMICO Población sin acceso a electricidad en países en desarrollo Fuentes de generación eléctrica: cuánto, cómo y a qué precio Energía y Desarrollo Singularidad de la Electricidad Remuneración Marginalista Solución Regulatoria 2000 millones de personas no tienen acceso a formas avanzadas de energía. Fuente: ONU Jorge Fabra Utray 2 de Julio 2007 CNE 4 ENERGÍA Y DESARROLLO ECONÓMICO Consumo de Energía per Capita (Kilogramos de petróleo equivalente) Fuerte correlación entre consumo de energía y PIB Fuentes de generación eléctrica: cuánto, cómo y a qué precio Energía y Desarrollo Singularidad de la Electricidad Consumo de energía per capita por país seleccionado Remuneración Marginalista PIB PPP per Capita (U$S) Solución Regulatoria Fuente: ONU Jorge Fabra Utray 2 de Julio 2007 CNE 5 ENERGÍA Y DESARROLLO HUMANO Fuerte correlación entre consumo de energía y desarrollo humano Fuentes de generación eléctrica: cuánto, cómo y a qué precio Consumo de Energía per Capita (Kilogramos de petróleo equivalente) Energía y Desarrollo Singularidad de la Electricidad Remuneración Marginalista Consumo de energía per capita por país seleccionado Solución Regulatoria Índice de Desarrollo Humano (IDH) Fuente: ONU Jorge Fabra Utray 2 de Julio 2007 CNE 6 ENERGÍA Y MEDIO AMBIENTE Fuentes de generación eléctrica: cuánto, cómo y a qué precio Aspectos de la energía que nos preocupan: 1. Seguridad de abastecimiento. Energía y Desarrollo 2. Calidad y costes. 3. Impactos medioambientales. El Cambio Climático Alteraciones en el sistema climático producidas por la emisión a la atmósfera de GEI como consecuencia de la actividad humana. • Las alteraciones del clima antropogénicas e superponen a la evolución “natural” del clima Singularidad de la Electricidad Remuneración Marginalista Solución Regulatoria Jorge Fabra Utray 2 de Julio 2007 CNE 7 CAMBIO CLIMÁTICO Cuerpos a elevadas temperaturas emiten radiación formada por ondas de frecuencia alta (Caso de la Radiación Solar). Cuerpos fríos emiten radiación formada por ondas de frecuencia baja (Caso de la Radiación desde la Tierra) La atmósfera es transparente (permite pasar) para radiaciones de frecuencia alta. En cambio se comporta de manera opaca frente a radiaciones de frecuencia baja (absorbe parcialmente parte de esta radiación). Los gases responsables de este comportamiento relativamente opaco de la atmósfera se denominan Gases con Efecto Invernadero (GEI). Fuentes de generación eléctrica: cuánto, cómo y a qué precio Energía y Desarrollo Singularidad de la Electricidad Remuneración Marginalista Solución Regulatoria Jorge Fabra Utray 2 de Julio 2007 CNE 8 EMISIONES GLOBALES DE CO2 POR SECTORES EMISIONES DE ENERGÍA Industria (14%) Energía (24%) Otras emisiones de energía (5%) Residuos (3%) Transporte (14%) Construcción (8%) Agricultura (18%) EMISIONES NO ENERGÉTICAS Explotación de Emisiones Totales en el 2000: 42GtCO2e tierra (18%) Fuente: Stern Review Report Fuentes de generación eléctrica: cuánto, cómo y a qué precio Energía y Desarrollo Singularidad de la Electricidad Remuneración Marginalista Solución Regulatoria Jorge Fabra Utray 2 de Julio 2007 CNE 9 FUENTES DE ENERGÍA QUE CUBREN LA DEMANDA GLOBAL Biomasa Energías tradicional Renovables (10%) Grandes Cent. (2%) Hidroeléctricas (2%) Nuclear (6%) Fuentes de generación eléctrica: cuánto, cómo y a qué precio Energía y Desarrollo Petróleo (36%) Singularidad de la Electricidad Remuneración Marginalista Gas Natural (21%) Carbón (23%) 80% de la demanda global de energía es cubierta por combustibles fósiles Fuente: World Energy Outlook Solución Regulatoria Jorge Fabra Utray 2 de Julio 2007 CNE 10 EMISIONES GLOBALES POR REGIONES Fuentes de generación eléctrica: cuánto, cómo y a qué precio Emisiones de CO2 millones de toneladas, 2002 20000 Energía y Desarrollo 18000 16000 14000 Singularidad de la Electricidad 12000 10000 8000 Remuneración Marginalista 6000 4000 2000 0 Unión Europea (25) Estados Unidos China, India, Brasil, Mexico, Sudafrica G7 UE25, Jap. Aus, Can, EEUU OECD Top 20 Emisores Fuente: Stern Review Report Solución Regulatoria Jorge Fabra Utray 2 de Julio 2007 CNE 11 EMISIONES PER CÁPITA POR REGIONES Fuentes de generación eléctrica: cuánto, cómo y a qué precio Emisiones de CO 2 en toneladas per cápita, 2002 22 Energía y Desarrollo 20 18 16 Singularidad de la Electricidad 14 12 10 8 Remuneración Marginalista 6 4 2 Solución Regulatoria 0 Unión Europea Estados Unidos China, India, (25) Brasil, Mexico, Sudafrica G7 UE25, Jap. Aus, Can, EEUU OECD Fuente: Elaboración propia Jorge Fabra Utray 2 de Julio 2007 CNE 12 EMISIONES GLOBALES (SI EL CONSUMO PER CAPITA SE IGUALARA AL DE EEUU) Fuentes de generación eléctrica: cuánto, cómo y a qué precio 60000 Energía y Desarrollo Emisiones de CO2 millones de toneladas, 2002 55000 50000 45000 Singularidad de la Electricidad 40000 35000 30000 25000 Remuneración Marginalista 20000 15000 10000 5000 0 Unión Europea Estados Unidos China, India, (25) Brasil, Mexico, Sudafrica G7 UE25, Jap. Aus, Can, EEUU OECD Fuente: Elaboración propia Solución Regulatoria Jorge Fabra Utray 2 de Julio 2007 CNE 13 EMISIONES PER CÁPITA POR PAÍSES Fuentes de generación eléctrica: cuánto, cómo y a qué precio Emisiones de CO 2 en toneladas per cápita, 2002 20 Energía y Desarrollo 18 16 Singularidad de la Electricidad 14 12 10 Remuneración Marginalista 8 6 4 Solución Regulatoria 2 0 Países ricos Países de medianos ingresos Países de ingresos bajos Fuente: Pérez Arriaga Jorge Fabra Utray 2 de Julio 2007 CNE 14 DISTINTOS ESCENARIOS Fuentes de generación eléctrica: cuánto, cómo y a qué precio Emisiones per cápita mundiales: 4,17 ton de CO2 (año: 2002) Emisiones globales mundiales: 25.000 millones de ton de CO2 Energía y Desarrollo Escenario I: La emisión per cápita mundial se iguala a la emisión per cápita de los países ricos (12,4 ton) Singularidad de la Electricidad Emisiones globales mundiales: 74.400 millones de ton de CO2 Escenario II: La emisión per cápita mundial se iguala a la emisión per cápita de los países pobres (1 ton) Emisiones globales mundiales: 6.000 millones de ton de CO2 Fuente: Elaboración propia Remuneración Marginalista Solución Regulatoria Jorge Fabra Utray 2 de Julio 2007 CNE 15 EL PROTOCOLO DE KYOTO 1998: 2005: Los países firmantes (127) se comprometen a reducir las emisiones de seis gases responsables del efecto invernadero (GEI) entre ellos el CO2 Entra en vigor el Protocolo de Kyoto (los compromisos adquieren carta de naturaleza jurídica en el marco internacional de la ONU). La UE introduce un programa de reducción de emisiones de GEI que obliga a los países firmantes a elaborar Planes Nacionales de Asignación (PNA) de los derechos de emisión, así como a introducir mecanismos mercantiles que permitan su intercambio entre los sectores y agentes afectados. Fuentes de generación eléctrica: cuánto, cómo y a qué precio Energía y Desarrollo Singularidad de la Electricidad Remuneración Marginalista Solución Regulatoria Jorge Fabra Utray 2 de Julio 2007 CNE 16 EL PROTOCOLO DE KYOTO Compromiso cuantificado de reducción de GEI con respecto al año 1990 -8% -8% Unión Europea R. Checa, Bulgaria, Eslovaquia, Eslovenia Estonia, Letonia Lituania 0% -13% Finlandia y Francia Austria -7% EEUU (no firmante del Protocolo) -12,5% -6% Japón, Canadá, Hungría, Polonia -7,5% -5% Croacia -6% Países Bajos Rusia, Ucrania, Nueva Zelanda +4% Suecia 0% Reino Unido Bélgica -1% Noruega +6,5% Italia -8% Australia (no firmante del Protocolo) +13% Irlanda -10% Islandia +15% España -28% Luxemburgo +25% Grecia Alemania y Dinamarca +28% Portugal -21% Fuentes de generación eléctrica: cuánto, cómo y a qué precio Energía y Desarrollo Singularidad de la Electricidad Remuneración Marginalista Solución Regulatoria Jorge Fabra Utray 2 de Julio 2007 CNE 17 Fuentes de generación eléctrica: cuánto, cómo y a qué precio EMISIONES EN ESPAÑA Evolución emisiones GEI en España: 1990: 284 Mt CO2 eq 2005: 434 Mt CO2 eq Energía y Desarrollo Las emisiones de GEI han crecido un 52,88% entre 1990 y 2005 Singularidad de la Electricidad España 2003 GEI Mt CO2 eq Participación CO2 331,8 82,5% CH4 37,1 9,2% N2O 27,9 6,9% HFC's 4,9 1,2% PFC's 0,3 0,1% SF6 Total 0,3 402,3 0,1% 100% Importancia del CO2 Remuneración Marginalista Solución Regulatoria Fuente: EEA Jorge Fabra Utray 2 de Julio 2007 CNE 18 EVOLUCIÓN DE LA POBLACIÓN MUNDIAL Fuentes de generación eléctrica: cuánto, cómo y a qué precio 10.000 Energía y Desarrollo 9.000 Millones de habitantes 8.000 7.000 Singularidad de la Electricidad 6.000 5.000 Remuneración Marginalista 4.000 3.000 2.000 Solución Regulatoria 1.000 0 1800 1900 1950 2000 2050 Fuente: Pérez Arriaga Jorge Fabra Utray 2 de Julio 2007 CNE 19 CAMBIO CLIMÁTICO Proyecciones de impacto del calentamiento global 0ºC Cambio de la Temperatura Global (relativo a la temperatura pre-industrial) 1ºC 2ºC 3ºC 4ºC 5ºC Reducción de cosechas en muchas áreas, particularmente en regiones en desarrollo ALIMENTOS Posible incremento de cosechas en regiones de altas latitudes Reducción de cosechas en regiones en desarrollo Significativo descenso de disponibilidad de agua en muchas montañas glaciares – regiones, incluidas las del suministro de agua amenazado Mediterráneo y del sur de África en algunas áreas AGUADesaparición de pequeñas Aumento del nivel del mar amenaza a grandes ciudades ECOSISTEMA Extensos daños en arrecifes de coral SUCESOS CLIMATICOS EXTREMOS Aumento del número de especies en extinción Incremento en la intensidad de tormentas, incendios forestales, sequías, inundaciones y olas de calor RIESGO CAMBIOS ABRUPTOS E IRREVERSIBLES Incremento del riesgo de alteraciones climáticas a gran escala y peligrosas repercusiones Fuente: Stern Review Report Fuentes de generación eléctrica: cuánto, cómo y a qué precio Energía y Desarrollo Singularidad de la Electricidad Remuneración Marginalista Solución Regulatoria Jorge Fabra Utray 2 de Julio 2007 CNE 20 Fuentes de generación eléctrica: cuánto, cómo y a qué precio SITUACIÓN EN ESPAÑA Potencia Eléctrica Instalada (MW) MW Hidráulica Nuclear Carbón Fuel-Gas Ciclo Combinado Total Régimen Ordinario 2002 2003 2004 2005 2006 16.587 7.816 12.075 10.057 2.794 49.329 16.658 7.876 12.075 9.926 4.394 50.929 16.658 7.876 12.075 9.518 12.716 58.843 16.658 7.876 12.075 9.518 12.716 58.843 16.658 7.716 11.934 9.048 16.376 61.732 Eólica Resto régimen especial Total Régimen Especial 3.442 9.882 13.324 5.027 9.864 14.891 6.268 11.106 17.374 8.507 10.277 18.784 11.239 9.365 20.604 Total Nacional 62.653 65.820 76.217 77.627 82.336 Fuente: REE Energía y Desarrollo Singularidad de la Electricidad Remuneración Marginalista Solución Regulatoria Jorge Fabra Utray 2 de Julio 2007 CNE 21 Fuentes de generación eléctrica: cuánto, cómo y a qué precio SITUACIÓN EN ESPAÑA Potencia Eléctrica Instalada (MW) 18.000 Energía y Desarrollo Año: 2002 Año: 2006 16.000 Potencia Instalada (MW) 14.000 Singularidad de la Electricidad 12.000 10.000 8.000 Remuneración Marginalista 6.000 4.000 Solución Regulatoria 2.000 0 Hidráulica RO Nuclear Carbón Fuel-Gas Ciclo Combinado Eólica Resto RE Fuente: REE Jorge Fabra Utray 2 de Julio 2007 CNE 22 Fuentes de generación eléctrica: cuánto, cómo y a qué precio SITUACIÓN EN ESPAÑA Potencia Eléctrica Instalada (MW) en % Régimen Especial Régimen Especial Resto RE 15,8% Hidráulica RO 26,5% Energía y Desarrollo Resto RE 11,4% Hidráulica RO 20,2% Eólica 13,7% Eólica 5,5% Ciclo Combinado 4,5% Singularidad de la Electricidad Nuclear 9,4% Nuclear 12,5% Fuel-Gas 16,1% Carbón 19,3% 2002 Régimen Ordinario Remuneración Marginalista Ciclo Combinado 19,9% Carbón 14,5% Fuel-Gas 11,0% Régimen Ordinario 2006 Fuente: REE Solución Regulatoria Jorge Fabra Utray 2 de Julio 2007 CNE 23 Fuentes de generación eléctrica: cuánto, cómo y a qué precio BALANCE ENERGÉTICO: Régimen Ordinario Peninsular Fuel-Gas 8,9% Ciclo Combinado 3% Hidráulica 12,1% Hidráulica 11,2% Ciclo Combinado 28,8% Nuclear 27,3% Fuel-Gas 2,6% Nuclear 33,9% Carbón 42,3% Energía y Desarrollo Carbón 30,0% 2002 Singularidad de la Electricidad 2006 GWh Hidráulica Nuclear Carbón Fuel-Gas Ciclo Combinado Producción Bruta Régimen Ordinario Consumos generación Producción Neta Régimen Ordinario 2002 2003 2004 2005 2006 22.525 63.016 78.769 16.474 5.308 38.773 61.875 72.249 8.035 14.991 29.678 63.606 76.359 7.697 28.974 20.310 57.518 77.343 9.848 48.594 24.761 60.184 66.143 5.841 63.561 186.092 -8.346 177.746 195.923 -8.061 187.862 206.314 -8.599 197.715 213.613 -9.597 204.016 220.490 -8.719 211.771 Fuente: REE Remuneración Marginalista Solución Regulatoria Jorge Fabra Utray 2 de Julio 2007 CNE 24 Fuentes de generación eléctrica: cuánto, cómo y a qué precio BALANCE ENERGÉTICO: Régimen Ordinario Peninsular 90.000 80.000 Año: 2002 Año: 2006 Energía generada (GWh) 70.000 Energía y Desarrollo Singularidad de la Electricidad 60.000 50.000 40.000 Remuneración Marginalista 30.000 20.000 Solución Regulatoria 10.000 0 Hidráulica Nuclear Carbón Fuel-Gas Ciclo Combinado Fuente: REE Jorge Fabra Utray 2 de Julio 2007 CNE 25 Fuentes de generación eléctrica: cuánto, cómo y a qué precio BALANCE ENERGÉTICO: Régimen Especial Peninsular Otras renovables (Eólica,etc) 28,8% Otras renovables (Eólica,etc) 47,4% Térmica 45,2% Térmica 57,1% Hidráulica 14,2% 2001 Hidráulica 7,4% 2005 GWh Térmica Hidráulica Otras renovables (Eólica,etc) Régimen Especial 2001 2002 2003 2004 2005 17.282 4.289 8.707 30.278 19.543 3.771 12.087 35.401 21.450 4.939 15.016 41.405 21.579 4.749 18.387 44.715 22.557 3.698 23.694 49.949 Fuente: REE Energía y Desarrollo Singularidad de la Electricidad Remuneración Marginalista Solución Regulatoria Jorge Fabra Utray 2 de Julio 2007 CNE 26 Fuentes de generación eléctrica: cuánto, cómo y a qué precio BALANCE ENERGÉTICO: Régimen Especial Peninsular 25.000 Energía y Desarrollo Año: 2001 Año: 2005 Energía generada (GWh) 20.000 Singularidad de la Electricidad 15.000 10.000 Remuneración Marginalista 5.000 Solución Regulatoria 0 Térmica Hidráulica Otras renovables (Eólica,etc) Fuente: REE Jorge Fabra Utray 2 de Julio 2007 CNE 27 Fuentes de generación eléctrica: cuánto, cómo y a qué precio BALANCE ENERGÉTICO Sistema peninsular Cobertura de la demanda 2006 Demanda anual Resto régimen especial 10% Máxima demanda anual de potencia* Resto régimen especial 9% Hidráulica 9% Hidráulica 10% Eólica 8% Eólica 9% Nuclear 18% Nuclear 22% Ciclo Combinado 25% Ciclo Combinado 24% Fuel-Gas 2% Energía y Desarrollo Singularidad de la Electricidad Remuneración Marginalista Carbón 22% Carbón 24% Fuel-Gas 8% Solución Regulatoria * 42.153 MW 30 de Enero 2006 (19-20h) Fuente: REE Jorge Fabra Utray 2 de Julio 2007 CNE 28 Fuentes de generación eléctrica: cuánto, cómo y a qué precio LA RED DE TRANSPORTE Energía y Desarrollo Singularidad de la Electricidad Remuneración Marginalista Solución Regulatoria * 42.153 MW 30 de Enero 2006 (19-20h) Fuente: REE Jorge Fabra Utray 2 de Julio 2007 CNE 29 ESTACIONALIDAD Y NO ALMACENABILIDAD Causas • La demanda de electricidad es estacional en el corto y largo plazo con altos grados, de aleatoriedad • La electricidad no es almacenable • Elevada inelasticidad del consumo Consecuencias • • El sobredimensionamiento es una exigencia técnica de la estabilidad del sistema El funcionamiento en sistema es ineludible Fuentes de generación eléctrica: cuánto, cómo y a qué precio Energía y Desarrollo Singularidad de la Electricidad Remuneración Marginalista Solución Regulatoria Jorge Fabra Utray 2 de Julio 2007 CNE 30 CURVA DIARIA DE DEMANDA DE ENERGÍA ELÉCTRICA Fuentes de generación eléctrica: cuánto, cómo y a qué precio Energía y Desarrollo Singularidad de la Electricidad Remuneración Marginalista Solución Regulatoria Jorge Fabra Utray 2 de Julio 2007 CNE 31 ESTACIONALIDAD Y NO ALMACENABILIDAD Causas La capacidad instalada efectiva en cada momento se ve afectada por un factor de aleatoriedad relacionada con: • Los fallos fortuitos • La coincidencia de mantenimientos • La disponibilidad del parque hidroeléctrico que es dependiente de las aportaciones hidráulicas naturales Consecuencias • La capacidad instalada tiene que ser permanentemente superior a la mayor punta de demanda razonablemente probable • El sobredimensionamiento es, desde esta óptica, un coste de aseguramiento de la estabilidad del sistema eléctrico y no un coste de ineficiencia. Fuentes de generación eléctrica: cuánto, cómo y a qué precio Energía y Desarrollo Singularidad de la Electricidad Remuneración Marginalista Solución Regulatoria Jorge Fabra Utray 2 de Julio 2007 CNE 32 ESTACIONALIDAD Y NO ALMACENABILIDAD Causas • La trascendencia de la no almacenabilidad es enorme. Estamos ante el bien más perecedero que podamos concebir: carece de existencia temporal perceptible. Se consume en el mismo instante en que se produce. Consecuencias • La decisión de producción es tomada por el consumidor en el mismo acto del consumo. Los consumidores son también operadores de las centrales • De aquí se deduce la existencia de igualdad instantánea entre producción y consumo y el inevitable funcionamiento en sistema de la industria eléctrica. Fuentes de generación eléctrica: cuánto, cómo y a qué precio Energía y Desarrollo Singularidad de la Electricidad Remuneración Marginalista Solución Regulatoria Jorge Fabra Utray 2 de Julio 2007 CNE 33 DIVERSIDAD TECNOLÓGICA Causas • La desigual disponibilidad de energía primaria es causa de que ninguna tecnología de generación sea suficiente por sí sola para sustituir al resto de las tecnologías. • La diversidad de tecnologías es ineludible para garantizar la cobertura de la demanda. Consecuencias • En el Sector Eléctrico el mercado no puede impulsar la convergencia tecnológica. • El mercado de la electricidad tiene baja contestabilidad. Fuentes de generación eléctrica: cuánto, cómo y a qué precio Energía y Desarrollo Singularidad de la Electricidad Remuneración Marginalista Solución Regulatoria Jorge Fabra Utray 2 de Julio 2007 CNE 34 DIVERSIDAD TECNOLÓGICA Causas Las distintas tecnologías presentan: • Costes divergentes • Distinto número de horas de funcionamiento: distinta capacidad para recuperar sus costes en el mercado • Aportación dispar a la fiabilidad del sistema Consecuencias • La asimetría está presente en la capacidad de respuesta de las centrales frente el estímulo de la competencia. Fuentes de generación eléctrica: cuánto, cómo y a qué precio Energía y Desarrollo Singularidad de la Electricidad Remuneración Marginalista Solución Regulatoria Jorge Fabra Utray 2 de Julio 2007 CNE 35 DIVERSIDAD TECNOLÓGICA Causas • En las puntas de demanda la hidroelectricidad incrementa su participación en la cobertura. De esta manera la tecnología de menor coste variable captura el coste de oportunidad de las energías de mayor coste (que sustituye). Así al precio máximo puede corresponderle un coste mínimo Consecuencias • En el mercado de la electricidad, la concurrencia en la formación del precio de tecnologías de muy diferentes costes es causa de divorcio entre valor y coste, cuestión que plantea un problema de asignación y distribución de rentas. Fuentes de generación eléctrica: cuánto, cómo y a qué precio Energía y Desarrollo Singularidad de la Electricidad Remuneración Marginalista Solución Regulatoria Jorge Fabra Utray 2 de Julio 2007 CNE 36 BIEN ESENCIAL La electricidad es un bien esencial • • • • • La curva de generación debe ser irremediablemente idéntica a la curva de demanda. Volatilidad e imprevisibilidad de los costes marginales constituirán características intrínsecas del sistema. El aumento del coste de la electricidad como resultado del aumento de la producción, es debido a la decisión del conjunto de los consumidores que presentan pautas de consumo estacionales, y no a la decisión de cada consumidor individual. La utilidad marginal de cada individuo no tiene porqué decrecer con el aumento de la producción y de los costes. En los momentos de máxima demanda se verifica un porcentaje muy importante de consumo inelástico al precio, es decir, el consumo más ligado a la electricidad como bien esencial. Fuentes de generación eléctrica: cuánto, cómo y a qué precio Energía y Desarrollo Singularidad de la Electricidad Remuneración Marginalista Solución Regulatoria Jorge Fabra Utray 2 de Julio 2007 CNE 37 OPTIMIZACIÓN DEL PARQUE DE GENERACIÓN Coste Tecnología III Fuentes de generación eléctrica: cuánto, cómo y a qué precio Energía y Desarrollo Tecnología II Tecnología I CFI Sin pagos regulados : CF II MW horas La optimización del parque de generación permite la recuperación de todos los costes. Si la tecnología de punta (III) tuviera costes fijos deberían ser incluidos en la oferta. ¿Qué hipótesis son necesarias? horas Singularidad de la Electricidad Remuneración Marginalista Solución Regulatoria Jorge Fabra Utray 2 de Julio 2007 CNE 38 OPTIMIZACIÓN DEL PARQUE DE GENERACIÓN Los periodos de transición (que pueden ser de varios años) no están adecuadamente contemplados en el modelo y por tanto no se valoran: •Escenarios de sobre o infra inversión •Dinámica de la demanda y de la inversión. Hipótesis necesarias para la optimización del parque de generación vía mercado: •Libertad de entrada y salida en todas las tecnologías •Baja concentración corporativa •Certidumbre sobre la curvas de carga de demanda y oferta •Cortos plazos de inversión •Costes marginales a corto plazo y largo plazo iguales Fuentes de generación eléctrica: cuánto, cómo y a qué precio Energía y Desarrollo Singularidad de la Electricidad Remuneración Marginalista Solución Regulatoria Jorge Fabra Utray 2 de Julio 2007 CNE 39 OPTIMIZACIÓN DEL PARQUE DE GENERACIÓN Sin embrago, •No hay libertad de entrada en las dos tecnologías mas relevantes para la optimización de costes: nuclear (base), hidráulica (punta) Fuentes de generación eléctrica: cuánto, cómo y a qué precio Energía y Desarrollo •Libertad de entrada imperfecta en el resto de tecnologías •Barreras de entrada financieras, medioambientales, sociales, etc. •Comportamientos estratégicos debido a la alta concentración empresaria •Hay incertidumbre sobre las curvas de carga (Información imperfecta) •Largos períodos de inversión (2-4 años y hasta 10 años en centrales nucleares) •Los costes marginales de las centrales no son constantes. Singularidad de la Electricidad Remuneración Marginalista Solución Regulatoria Jorge Fabra Utray 2 de Julio 2007 CNE 40 PRECIOS DE MERCADO Y COSTES MARGINALES •El Precio de Mercado (PM) es igual al Coste Marginal (CM) de la último grupo despachado. •Idealmente es el coste variable del grupo más caro despachado •Las tecnologías punta deberían incluir sus costes fijos (si no existieran pagos regulados) •En la práctica la definición del CM no es clara por existir solapamientos de los períodos y costes fijos de operación. •Centrales despachadas en valle para poder funcionar en punta •Rampas, tiempos y costes de arranque El mercado no garantiza el parque óptimo Fuentes de generación eléctrica: cuánto, cómo y a qué precio Energía y Desarrollo Singularidad de la Electricidad Remuneración Marginalista Solución Regulatoria Jorge Fabra Utray 2 de Julio 2007 CNE 41 EXTERNALIDADES DE LA PRODUCCIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA •Emisiones de gases de efecto invernadero •Residuos nucleares •Distorsión de los paisajes naturales •Rechazo de las líneas de transporte El mercado no internaliza naturalmente estas cuestiones. Necesidad de regulación. ¿Cuál es el parque el óptimo? Fuentes de generación eléctrica: cuánto, cómo y a qué precio Energía y Desarrollo Singularidad de la Electricidad Remuneración Marginalista Solución Regulatoria Jorge Fabra Utray 2 de Julio 2007 CNE 42 PROCESO DE CASACIÓN EN EL MERCADO DIARIO Fuentes de generación eléctrica: cuánto, cómo y a qué precio Energía y Desarrollo Precio Singularidad de la Electricidad Demanda Precio de mercado Remuneración Marginalista Generación Solución Regulatoria Demanda servida Cantidad Jorge Fabra Utray 2 de Julio 2007 CNE 43 PROBLEMAS DE LA REMUNERACIÓN MARGINALISTA Beneficios o pérdidas extraordinarias (windfall profits or windfall losses) Energía y Desarrollo Precio Coste Marginal Demanda Singularidad de la Electricidad Precio de mercado Coste Marginal del Sistema Fuentes de generación eléctrica: cuánto, cómo y a qué precio Remuneración Marginalista Beneficios operativos Nuclear Carbón Solución Regulatoria CCGT Demanda servida Cantidad Jorge Fabra Utray 2 de Julio 2007 CNE 44 REMUNERACIÓN MARGINALISTA Costes y precios por tecnologías (2005) Fuentes de generación eléctrica: cuánto, cómo y a qué precio 120,0 Energía y Desarrollo Coste CO2 (15 €/t CO2) 100,0 Coste combustible Coste O&M 80,0 Coste fijo Singularidad de la Electricidad €/MWh Precios Mercado 2005 60,0 40,0 Remuneración Marginalista 20,0 0,0 CCGT GICC Nuclear Avanzado (*) Carbón supercrítica Carbón convencional Fuelóleo Turbina de Gas Eólico Solución Regulatoria (*) No incluye el coste de desmantelamiento y gestión de residuos Jorge Fabra Utray 2 de Julio 2007 CNE 45 REMUNERACIÓN MARGINALISTA Hipótesis de cálculo de los costes de generación (2005) Tecnología CCGT GICC Nuclear Avanzado (*) Carbón supercrítica Carbón convencional Fuelóleo Turbina de Gas Eólico Vida útil (años) 25 25 40 35 35 35 20 20 Tasa descuento Factor utilización (%) (horas/año) 8,5 8,5 8,5 8,5 8,5 8,5 8,5 8,5 Fuentes de generación eléctrica: cuánto, cómo y a qué precio Energía y Desarrollo Singularidad de la Electricidad 7000 7000 8000 7000 7000 7000 1500 2100 Remuneración Marginalista (*) No incluye el coste de desmantelamiento y de gestión de residuos Solución Regulatoria Fuente: REE Jorge Fabra Utray 2 de Julio 2007 CNE 46 PAGOS REGULADOS Garantía de Potencia La garantía de potencia es un pago regulado que reciben todas las centrales de generación por estar “disponibles”. Este pago es independiente de la producción de la central.* •Se genera una bolsa en función de la producción anual (sin considerar la producción de las centrales nucleares), donde la energía producida se valora en 4,8 €/MWh. •El monto recaudado se reparte entre las tecnologías en función de la potencia disponible (en general es la capacidad nominal de la central) * Desde el 1 de enero de 2007 las centrales nucleares no perciben pagos por garantía de potencia Fuentes de generación eléctrica: cuánto, cómo y a qué precio Energía y Desarrollo Singularidad de la Electricidad Remuneración Marginalista Solución Regulatoria Jorge Fabra Utray 2 de Julio 2007 CNE 47 PAGOS REGULADOS RÉGIMEN ESPECIAL Primas y tarifas reguladas A partir del REAL DECRETO 661/2007, de 25 de mayo el Régimen Especial deberá elegir entre dos opciones para vender su producción de energía eléctrica: 1. Tarifa Regulada Fuentes de generación eléctrica: cuánto, cómo y a qué precio Energía y Desarrollo Singularidad de la Electricidad 2. Mercado de Producción Remuneración Marginalista 1. La tarifa regulada consiste en una cantidad, única para todos los períodos de programación y que se determina en función de la categoría (tecnología), subgrupo y potencia instalada. 2. Al precio obtenido en el mercado de producción se le adicionará una prima Solución Regulatoria Jorge Fabra Utray 2 de Julio 2007 CNE 48 Fuentes de generación eléctrica: cuánto, cómo y a qué precio PRIMAS Y TARIFAS REGULADAS Tecnología Potencia P < 100 KW Solar Fotovoltaica 100 KW < P < 10 MW P > 10 MW Térmica Solar Eólica Plazo Tarifa regulada €/MWh I II I II I II I II I II 440,38 352,31 417,50 334,00 229,76 183,81 269,38 215,50 73,23 61,20 Prima de referencia €/MWh 254,00 203,30 29,30 - Limite superior €/MWh Limite inferior €/MWh 343,98 254,08 84,94 71,28 Energía y Desarrollo Singularidad de la Electricidad Remuneración Marginalista Solución Regulatoria I primeros 25 años II a partir de entonces Jorge Fabra Utray 2 de Julio 2007 CNE 49 LA FIABILIDAD COMO BIEN PÚBLICO Características de los bienes públicos: • • No exclusión: una vez producido el bien, no se puede excluir a nadie de su disfrute No rivalidad: una vez producido el bien, el que un nuevo consumidor lo disfrute no implica coste adicional El mercado falla en la provisión de bienes públicos: • El productor del bien público no puede capturar los beneficios generados por su disfrute porque ningún consumidor estará dispuesto a pagar por él • Se generan incentivos insuficientes para su provisión La fiabilidad del suministro de electricidad cumple los principios de no exclusión y no rivalidad Fuentes de generación eléctrica: cuánto, cómo y a qué precio Energía y Desarrollo Singularidad de la Electricidad Remuneración Marginalista Solución Regulatoria Jorge Fabra Utray 2 de Julio 2007 CNE 50 LA FIABILIDAD COMO BIEN PÚBLICO • • La fiabilidad del sistema es un bien no exclusivo (que un individuo lo consuma no imposibilita el consumo de los demás) y en muchas ocasiones no-excluible (es difícil discriminar entre consumidores). Si fuera un bien privado el valor social de disminuir la probabilidad de fallo del sistema debería ser igual a la suma de las valoraciones individuales de los consumidores, y sin embargo es mucho mayor. Fuentes de generación eléctrica: cuánto, cómo y a qué precio Energía y Desarrollo Singularidad de la Electricidad Remuneración Marginalista Solución Regulatoria Jorge Fabra Utray 2 de Julio 2007 CNE 51 LA FIABILIDAD COMO BIEN PÚBLICO Fuentes de generación eléctrica: cuánto, cómo y a qué precio La fiabilidad del suministro es un bien compartido: • • Todos los consumidores en una red comparten el acceso a las mismas reservas de energía: – Los cortes de suministro no programados son indiscriminados, afectan a todos los consumidores – Inversiones que aumenten la fiabilidad del sistema benefician a todos los que están conectados a la red Si se reduce la probabilidad de fallo del sistema, la fiabilidad adicional estará disponible para todos los consumidores Energía y Desarrollo Singularidad de la Electricidad Remuneración Marginalista Solución Regulatoria Jorge Fabra Utray 2 de Julio 2007 CNE 52 LA FIABILIDAD COMO BIEN PÚBLICO Fuentes de generación eléctrica: cuánto, cómo y a qué precio Energía y Desarrollo ¿Qué otros bienes o servicios, cuya gestión haya sido encomendada al mercado, presentan características y exigencias semejantes? Singularidad de la Electricidad Remuneración Marginalista Solución Regulatoria Jorge Fabra Utray 2 de Julio 2007 CNE 53 BÚSQUEDA DE SOLUCIONES Parque óptimo de generación: •Minimizar el CV de producción (prioriza la tecnología de base) Fuentes de generación eléctrica: cuánto, cómo y a qué precio Energía y Desarrollo •Minimizar el CF de inversión (prioriza la tecnología de punta) •El mix tecnológico óptimo minimiza los costes totales bajo la restricción de que la capacidad agregada no supere la cobertura técnica deseada de la punta de demanda •Para valores intermedios de los CF y CV de ambas tecnologías, es óptima la coexistencia de las dos en la proporción que determine el perfil de la curva de carga •El monocultivo tecnológico puede resultar óptimo sólo en casos extremos Singularidad de la Electricidad Remuneración Marginalista Solución Regulatoria Jorge Fabra Utray 2 de Julio 2007 CNE 54 BÚSQUEDA DE SOLUCIONES •El regulador contempla como integrantes del óptimo social la seguridad de abastecimiento y la estabilidad de precios que suministra la diversidad tecnológica. •El desarrollo sostenible y el protocolo de Kyoto deben ser variables fundamentales en los diseños de los mercados de generación. No se puede (o no de forma exclusiva) asignar la responsabilidad de los fallos que presenta el mercado eléctrico a herramientas concretas (price-caps, pagos de garantía de potencia, etc.) sino que la solución de problema de la inversión en los mercados eléctricos se debería buscar a través del replanteamiento integral del diseño de estos mercados, sin prescindir de las particularidades de la electricidad y su suministro. Fuentes de generación eléctrica: cuánto, cómo y a qué precio Energía y Desarrollo Singularidad de la Electricidad Remuneración Marginalista Solución Regulatoria Jorge Fabra Utray 2 de Julio 2007 CNE 55 Fuentes de REFERENCIAS generación eléctrica: cuánto, cómo y UN Energy (ONU 2005): “The Energy Challenge for Achieving the Millennium Developmenta qué precio Goals”, http://esa.un.org/un-energy IEA Agencia Internacional de la Energía: “World Energy Outlook 2002” IPPC Intergovernmental Panel on Climate Change: “Climate Change 2001: Synthesis Report” HM Treasury (Ministerio de Economía y Finanzas del Reino Unido 2006): “Stern Review Report on the Economics of Climate Change” REE (Red Eléctrica de España [2005],[2006]) EEA (European Environment Agency) Pérez Arriaga, J. (2003): “Energía y Desarrollo Sostenible”: Discurso en la Real Academia de Ingeniería, Octubre 2003. Fabra, Natalia (2007) “La Electricidad: Mercado, Inversiones y Garantía de Suministro” Jorge Fabra Utray 2 de Julio 2007 CNE 56
