El Rol de la Demandaen la Matriz Energética
Seminario Situación Eléctrica Post Crisis y el Rol de los Consumidores No Regulados
19 de noviembre de 2009
SYSTEP Ingeniería y Diseños
Contenido
Política energética y la demanda
Desafíos para Chile
Alternativas de suministro en Chile
Impacto de alternativas en la matriz energética
Gestión de energía
¿Cuál es el rol de la demanda?
2
Principios básicos de la política energética
La política energética tienes tres objetivos principales los cuales debe equilibrar:
Seguridad de suministro
Eficiencia económica
Sustentabilidad social y medioambiental
Distinto matices y énfasis dependiendo del contexto del país o región:
Países desarrollados
Países emergentes o en vías de desarrollo
3
Desde el punto de los clientes libres
En un contexto global, países con economías emergentes, fuertemente basadas en la comercialización internacional de sus productos, tienen dos puntos claves de los cuales preocuparse:
Abastecimiento energético suficiente, seguro y económico que les permita una competencia en mercados globalizados
El tener acceso a mercados globales sin restricciones ni impuestos basados en obligaciones medioambientales o excesivo proteccionismo
¿Cómo se equilibran?
4
0
50
100
150
200
250
300
350
400
1 3 5 7 911 1 3 5 7 911 1 3 5 7 911 1 3 5 7 911 1 3 5 7 911 1 3 5 7 911 1 3 5 7 911 1 3 5 7 911 1 3 5 7 911 1 3 5 7 911 1 3 5 7 911 1 3 5 7 9
1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009
Costo Marginal Alto Jahuel (US$/MWh) Precio de Nudo Alto Jahuel (US$/MWh)
Lecciones aprendidas a la fuerza
55
Costos Marginales y Precio Nudo en el SIC
Fuente: CNE
1996: Ingreso de gas natural disminuye costos del sistema
1999: grave sequía lleva a racionamiento
2004: restricciones de gas natural argentino
6Fuente: CNE, Systep
0
50
100
150
200
250
300
350
‐
500
1.000
1.500
2.000
2.500
3.000
3.500
4.000
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
2006 2007 2008 2009
US$/M
Wh
GWh
Generación de energía en el SIC
Pasada Embalse Eólico Carbón Gas Otro Diesel Costo Marginal (US$/MWh)
Lecciones aprendidas a la fuerza
7
Nuevas exigencias globales para la demanda
“Mr Sarkozy says he will now push for a Europe‐wide carbon tax on imports from countries that “do not respect any environmental or social rules”. That leads some to suspect that his ultimate objective is to create a pretext for protectionism.”
“The United States must include a tariff or some other "border measure" to protect U.S. manufacturers from unfair foreign competition as part of legislation to address climate change”
Perspectiva EuropeaParadoja de no poder lograr política pública común en energía
Resistencia de los países de perder su soberanía energética
Aprobación del “green package” (20/20/2020)
Perspectiva Estados UnidosCentro del debate público en su estructura y forma de propiedad.
Intervención federal, haciendo convivir empresas privadas con empresas estatales y federales
Preocupación ambiental creciente, implicando mayores restricciones, pero aun sin definición
Otros países emergentesNecesidad de grandes volúmenes de energía
Prioridades sociales
Problema de gran contribución de GEI a futuro
8
Políticas energéticas en el mundo
9
Consumo energético
Fuente: International National Agency, 2006
Emisiones porcentuales de CO2
10Fuente: Human Development Report 2007/2008
49%
21,2%
10,6%8,7%
5,0%3,0%
4,7% 4,3%2,6% 1,8% 0,9% 0,5% 0,2% 0,1%
46%
20,9%
17,3%
5,3% 5,0% 4,6% 4,3%2,8% 2,0% 1,5% 1,1% 0,5% 0,2% 0,1%
0%
5%
10%
15%
20%
25%
30%
35%
40%
45%
50%
OECD USA China Russia Latin America and the
Caribbean
India Japan Germany United Kingdom
Mexico Brazil Argentina Chile Peru
1990 2004
Emisiones per cápita de CO2
11Fuente: Human Development Report 2007/2008
10,8
19,3
2,1
13,4
2,5
0,8
8,7
12,3
10
5
1,4
3,42,7
1
11,5
20,6
3,8
10,6
2,6
1,2
9,9 9,8 9,8
4,2
1,8
3,7 3,9
1,1
0
5
10
15
20
25
OECD USA China Russia Latin America and the
Caribbean
India Japan Germany United Kingdom
Mexico Brazil Argentina Chile Peru
1990 2004
Chile y sus políticas públicas
País en desarrollo, aún con necesidades sociales.
País con alta dependencia energética
Exitoso desarrollo histórico del sector eléctrico (referente Latinoamericano) ‐ primero bajo el Estado y luego bajo marco de mercados competitivos
Ha enfrentado crisis de abastecimiento que han llevado al Estado a buscar mayor intervención‐ acciones híbridas.
La intervención del Estado vía GNL, viabilizada con privados
La mayor intervención del Estado vía Ministerio de Energía
El mayor mercado de las licitaciones
12
Chile y su preocupación ambiental
Si bien Chile no es contaminante a nivel mundial, lo hace a nivel local y ha incrementado sus niveles
Acción agresiva de ambientalistas, con discurso anti privados y buscando más Estado en sector eléctrico
La acción menos mercado de la ley de renovables
Desarrollo regulatorio ambiental atrasado, pretendiendo lograr avances en sector eléctrico, sin avanzar en transporte (peor sector)
El tema abierto del manejo de cuencas
La búsqueda de mayores exigencias en emisiones en generación
Las mayores dificultades en servidumbres y en derechos de aguas
13
Alternativas de suministro en Chile
¿Qué alternativas tenemos en Chile para lograr un suministro seguro, económico y sustentable?
Visiones encontradas del desarrollo futuro del sector eléctricoVisiones anti hidraúlicas (sólo ERNC con GNL ó con carbón)
Visiones anti nucleares
Visiones de logros de gran eficiencia energética
Riesgos ‐ la mayor seguridad del carbón (versus GNL) y de la hidroelectricidad (versus viento o sol)
14
Hidráulica Eólica Biomasa Geotérmica Solar Eficiencia EnergéticaCarbón GNL Diesel Nuclear Mareomotriz
Alternativas de suministro en Chile:Tecnologías presentes
15
SistemaHidráulica>20MW
TérmicaHidráulica ≤ 20MW
Bio‐masa
EólicaTotal(MW)
SING ‐ 3.589 13 ‐ ‐ 3.602
SIC 4.781 4.292 129 166 18 9.386
Aysén ‐ 28 21 ‐ 2 51
Magallanes ‐ 99 ‐ ‐ ‐ 99
TOTAL 4.781 8.008 163 166 20 13.138
Fuente: Comisión Nacional de Energía (CNE), Diciembre 2008
Total ERNC3493%
Térmica8.00861%
Hidráulica >20MW4.78136%
Inversiones en el SIC y SING (Total proyectos en el SEIA)
16
Tecnología(SIC)
Potencia (MW)
Inversión (MMUS$)
%
Hidráulica 5.287 6.934 32%
Total Térmico 9.258 14.008 57%
‐Diesel 1.289 900 8%
‐GNL 879 527 5%
‐Carbón 7.090 12.581 44%
Eólico 1.506 3.442 9%
Otros 225 394 1%
Total 16.276 24.578 100%
Fuente: Sistema de Evaluación de Impacto Ambiental (SEIA)
Alternativas de suministro en Chile:Tecnologías proyectadas
Tecnología(SING)
Potencia (MW)
Inversión (MMUS$)
%
Total Térmico 2.193 4.142 82%
‐Carbón 1.770 3.500 66%
‐Fuel‐Oil Nº6 216 302 8%
‐Diesel 207 340 8%
Total ERNC 498 1.257 18%
‐Solar 9 40 0%
‐Eólico 489 1.217 18%
Total 2.691 5.400 100%
Costos tecnologías de suministro en Chile
17Fuente: SEIA, CNE, Systep
UnidadCostos de inversión unitarios [US$/kW]
Superficies Unitarias [Ha/MWh]
Emisiones CO2 [Ton CO2/MWh]*
Costo de desarrollo [US$/MWh]**
Embalse 1600 3,3 0,00 33Pasada 1800 1,5 0,00 36Geotérmica 3500 0,1 0,00 51Nuclear 5000 0,2 0,00 77Carbón 2300 0,3 0,83 83Eólica 2200 14,3 0,00 103CC GNL 600 0,2 0,34 148Diesel 600 0,2 0,43 170* No considera emisiones del ciclo de vida** No consideran costos asociados a transmisión
Escenario Futuro de Demanda
18Fuente: CDEC‐SIC, CDEC SING, Banco Central de Chile, Systep
‐2%
0%
2%
4%
6%
8%
10%
12%
14%
0
10.000
20.000
30.000
40.000
50.000
60.000
70.000
80.000
90.000
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
2014
2015
2016
GWh
Crecimiento demanda y PIB 1995‐2016 Chile
Simulaciones Systep de planes de obras alternativos a 20 años (2010 al 2030)
Tres escenarios simulados:Plan base: se mantienen las proporciones de cada tecnología en la matriz de generación observadas antes del 2020. Se considera un 10% de ERNC de acuerdo a la Ley, y un 1% de aumento de eficiencia anual.
Plan ERNC: desarrollo intensivo de uso de ERNC a partir de 2020, llegando hasta un 20% de participación en el 2030.
Plan nuclear: desarrollo de energía nuclear con dos centrales de 800 MW cada una, en 2023 y 2027.
En base a los resultados de las simulaciones se comparan:Costos marginales, costos de operación y costos de inversión.
Emisión de gases de efecto invernadero y superficie utilizada.
19
Alternativas de desarrollo de la matriz
20
Desarrollo del plan de obras en generación
Parque Generador
Crecimiento demanda
Ritmo de inversiones (oferta)
Precio señal de inversión A mayor precio,
aumento el ritmo de inversión
El mercado se satura cuando los proyectos dejan de rentar
Equilibrio
Parque Generador
Crecimiento demanda
Ritmo de inversiones (oferta)
Precio señal de inversión A mayor precio,
aumento el ritmo de inversión
El mercado se satura cuando los proyectos dejan de rentar
Equilibrio
Chequeo de Indicadores: 1.Rentabilidad de nuevos proyectos.2.Evaluación del mercado en casos hidrológicos extremos (5% y 95% de excedencia)
Precios de Combustibles: 1.WTI2.GNL3.Carbón
Análisis de Caso Base: nueva inversión
21
Escenario Base mantiene participación por tecnología similar a la esperada en próximos 10 años
Tecnología MWPasada 2.772Embalse 2.750Eólica 3.276Biomasa 184Geotérmica 635Nuclear 0Carbón 3.141Dual 1.360Diesel 980Total 15.0980
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
16000
2010
2011
2012
2013
2014
2015
2016
2017
2018
2019
2020
2021
2022
2023
2024
2025
2026
2027
2028
2029
2030
MW
Incrementos de capacidad instalada por tecnología Caso Base
Pasada Embalse Eólica Biomasa Geotérmica
Nuclear Carbón Dual Diesel
Análisis de Caso Nuclear: nueva inversión
22
Escenario Nuclear con centrales nucleares de 800 MW en 2023 y 2027
Tecnología MWPasada 2.542Embalse 2.750Eólica 2.135Biomasa 184Geotérmica 515Nuclear 1.600Carbón 2.771Dual 1.100Diesel 720Total 14.3170
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
16000
2010
2011
2012
2013
2014
2015
2016
2017
2018
2019
2020
2021
2022
2023
2024
2025
2026
2027
2028
2029
2030
MW
Incrementos de capacidad instalada por tecnología Caso Nuclear
Pasada Embalse Eólica Biomasa Geotérmica
Nuclear Carbón Dual Diesel
Análisis de Caso ERNC: nueva inversión
23
Escenario ERNC basado principalmente en energía mini‐hidráulica y eólica
Tecnología MWPasada 2.772Embalse 2.750Eólica 4.742Biomasa 184Geotérmica 635Nuclear 0Carbón 2.481Dual 1.360Diesel 980Total 15.904
02000400060008000
1000012000140001600018000
2010
2011
2012
2013
2014
2015
2016
2017
2018
2019
2020
2021
2022
2023
2024
2025
2026
2027
2028
2029
2030
MW
Incrementos de capacidad instalada por tecnología Caso ERNC
Pasada Embalse Eólica Biomasa Geotérmica
Nuclear Carbón Dual Diesel
24
Impacto de las Alternativas
60%
70%
80%
90%
100%
110%
120%
130%
140%
Capacidad Instalada en 20
años
Inversión en 20 años
Costo Marginal Promedio Anual
Costo Anual de Operación
Inversión más operación 20
años
Emisiones totales anuales
Superficie utilizada en 20
años
Razón Potencia Instalada vs
Potencia Inicial
Caso Base Caso Nuclear Caso ERNC
25
Impacto de las Alternativas
60%
70%
80%
90%
100%
110%
120%
130%
140%
Capacidad Instalada en 20
años
Inversión en 20 años
Costo Marginal Promedio Anual
Costo Anual de Operación
Inversión más operación 20
años
Emisiones totales anuales
Superficie utilizada en 20
años
Razón Potencia Instalada vs
Potencia Inicial
Caso Base Caso Nuclear Caso ERNC
¿Costos de inversión?
26
Impacto de las Alternativas
60%
70%
80%
90%
100%
110%
120%
130%
140%
Capacidad Instalada en 20
años
Inversión en 20 años
Costo Marginal Promedio Anual
Costo Anual de Operación
Inversión más operación 20
años
Emisiones totales anuales
Superficie utilizada en 20
años
Razón Potencia Instalada vs
Potencia Inicial
Caso Base Caso Nuclear Caso ERNC
¿Eficiencia económica?
27
Impacto de las Alternativas
60%
70%
80%
90%
100%
110%
120%
130%
140%
Capacidad Instalada en 20
años
Inversión en 20 años
Costo Marginal Promedio Anual
Costo Anual de Operación
Inversión más operación 20
años
Emisiones totales anuales
Superficie utilizada en 20
años
Razón Potencia Instalada vs
Potencia Inicial
Caso Base Caso Nuclear Caso ERNC
¿Sustentabilidad ambiental?
28
Impacto de las Alternativas
60%
70%
80%
90%
100%
110%
120%
130%
140%
Capacidad Instalada en 20
años
Inversión en 20 años
Costo Marginal Promedio Anual
Costo Anual de Operación
Inversión más operación 20
años
Emisiones totales anuales
Superficie utilizada en 20
años
Razón Potencia Instalada vs
Potencia Inicial
Caso Base Caso Nuclear Caso ERNC
¿Seguridad de suministro?
El rol de la Gestión de Energía
Gestión de la energía: Optimización continua entre la relación de los productos y el consumo energético
Reduce los costos de producción y aumenta la competitividad.
Permite un desarrollo sustentable y ayuda ha cumplir con las exigencias ambientales.
Aumenta el control y la seguridad energética
Reduce la incertidumbre en la proyección de la demanda
Acciones y búsqueda del potencial en eficiencia energéticaDeterminar el uso y la matriz energética de los productos
Identificar las ineficiencias y proponer mejora en los procesos
Análisis técnico‐económico para incorporar tecnología eficiente
Cogeneración y substitución de combustibles
Medición y control energético de las medidas adoptadas
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¿Cuál es el rol de la demanda?
Mantener una supervisión permanente del mercadoNecesidad de coordinación de clientes libres (ACENOR AG)
Importancia de contratos de suministro como instrumento para respaldar inversión en generación:
Instrumento financiero para securitizar proyectos de generación
Agregación de demanda
Inversión en seguridad es también invertir eficiencia económica en el largo plazo
Costo de activos en tiempos de crisis es menor a costos variables alternativos de generación
Ejemplo: plantas de GNL
Gestión de energía“Del medidor hacia adentro”
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3131
Referencias
El Rol de la Demandaen la Matriz Energética
Seminario Situación Eléctrica Post Crisis y el Rol de los Consumidores No Regulados
19 de noviembre de 2009
SYSTEP Ingeniería y Diseños