Regulación y supervisión del sector eléctrico E-Book

Alfredo Dammert Lira

• Herausgeber: Fondo Editorial de la PUCP
• Kategorie: Fachliteratur
• Sprache: Spanisch
• Veröffentlichungsjahr: 2024

Seitenzahl: 568

Beschreibung

Este libro plantea y discute los distintos métodos de Regulación y supervisión del sector eléctrico a partir de la teoría microeconómica sobre las industrias relacionadas con la provisión de servicios públicos. Además, revisa y evalúa las opciones que se utilizan en otros países con respecto a la organización del sector, los métodos de regulación de precios y la supervisión de la calidad del servicio, tanto para las actividades de generación como para la transmisión y distribución eléctrica. Estas opciones se analizan tomando en cuenta las características peculiares de cada sistema y la consistencia entre los mecanismos implementados y los objetivos de política energética de cada caso. Regulación y supervisión del sector eléctrico está dirigido a economistas, ingenieros y abogados que trabajen en instituciones públicas y privadas vinculadas al sector y constituye un material indispensable para cursos de especialización y programas de posgrado.

Leseprobe

Alfredo Dammert Lira es ingeniero industrial por la Universidad Nacional de Ingeniería (UNI), máster en Ingeniería Química por la Universidad de Texas y PhD en Economía por la misma universidad. Ha sido gerente comercial de Centromin Perú, funcionario del Banco Mundial en Washington D.C. y presidente de Osinergmin. Actualmente es director de la maestría en Regulación, Gestión y Economía Minera de la Pontificia Universidad Católica del Perú (PUCP). Además, es profesor asociado de la misma universidad, así como profesor de la Universidad del Externado de Colombia y de otras universidades. Es miembro del consejo directivo de Osinergmin y de la Cámara Peruana del Libro. Sus publicaciones económicas más recientes son Economía minera (2021) y Economía de la energía (con Raúl García Carpio, 2017).

Raúl García Carpio es economista, magíster en Regulación de Servicios Públicos por la PUCP y cuenta con otros estudios de posgrado especializados. Ha ocupado cargos de alta dirección en el sector público en el Indecopi, Osiptel, MTC y Osinergmin. Actualmente es asesor técnico del director ejecutivo de Proinversión. Tiene amplia experiencia en el análisis económico de la provisión de infraestructura y servicios públicos, especialmente en el sector energético e infraestructura de transporte, así como consultor independiente y de organismos multilaterales (Banco Mundial y el Banco Interamericano de Desarrollo) e investigador para proyectos del Consorcio de Investigación Económica y Social (CIES). En el ámbito académico ha sido docente en teoría de la regulación, organización industrial, microeconomía y economía de la energía y seminarios de investigación, principalmente en la PUCP, así como en otras universidades e instituciones. Ha publicado sobre economía y regulación de la energía, tanto en libros como en revistas especializadas.

Fiorella Molinelli Aristondo es magíster en Economía y Políticas Públicas por el Instituto Torcuato Di Tella, Argentina, magíster en Dirección y Gestión de Servicios de Salud por la Universidad Alcalá de Henares y doctora en Gobierno y Políticas Públicas por el Instituto de Gobierno de la Universidad San Martín de Porres. Ha sido investigadora en Osiptel, asesora principal de la presidencia de Osinergmin, asesora para la presidencia del Congreso de la República, directora fundadora de la Autoridad Nacional de Protección al Consumidor en Indecopi; asesora del despacho de gabinete de asesores del Ministerio de Economía y Finanzas (MEF), equipo especializado de seguimiento a la inversión del MEF. Ha sido representante del Estado ante el Consejo Directivo del Seguro Social de Salud (EsSalud) y, como tal, presidenta ejecutiva de dicha entidad; viceministra de Transporte; viceministra de Construcción y Saneamiento; y ministra de Desarrollo e Inclusión Social.

Alfredo Dammert LiraRaúl García CarpioFiorella Molinelli Aristondo

REGULACIÓN Y SUPERVISIÓN DEL SECTOR ELÉCTRICO

Segunda edición

Regulación y supervisión del sector eléctrico © Alfredo Dammert Lira, Raúl García Carpio, Fiorella Molinelli Aristondo, 2024

© Pontificia Universidad Católica del Perú, Fondo Editorial, 2024Av. Universitaria 1801, Lima 32, Perú[email protected]

Diseño, diagramación, corrección de estilo y cuidado de la edición: Fondo Editorial PUCP

Segunda edición digital: marzo de 2024

Prohibida la reproducción de este libro por cualquier medio, total o parcialmente, sin permiso expreso de los editores.

Hecho el Depósito Legal en la Biblioteca Nacional del Perú N° 2024-01715e-ISBN: 978-612-317-939-7

Índice

Lista de abreviaturas

Prefacio

Capítulo 1. Principios de organización industrial y regulación

1. Maximización del bienestar y fallas de mercado

2. Poder de mercado: competencia perfecta, monopolio y oligopolio

3. Monopolio natural y métodos de regulación: aspectos generales

4. «Peak Load Pricing»

5. Comentarios finales

Apéndice 1.1. Obtención del equilibrio de Cournot para un caso lineal

Apéndice 1.2. Relación entre el índice de Lerner y el «mark-up»

Apéndice 1.3. Obtención de los precios Ramsey

Apéndice 1.4. Tarifas no lineales

Capítulo 2. Aspectos esenciales de la industria eléctrica

1. Actividades involucradas en la provisión de electricidad

2. Organización moderna del sector eléctrico

3. Modelos de organización del sector eléctrico

4. Comentarios finales

Capítulo 3. Generación eléctrica

1. Introducción: capacidad, energía, costos fijos y variables

2. Eficiencia productiva: composición óptima del parque generador

3. Características del mercado de generación eléctrica

4. Eficiencia asignativa: tarifas óptimas de generación

5. Mercados de electricidad y mecanismos de regulación de la generación

6. Ejemplo del cálculo del precio de electricidad con pago por capacidad

7. Manejo de riesgos

8. Despacho económico

9. Ejercicio del poder de mercado y el rol de los contratos

10. Regulación de la generación eléctrica en el Perú

11. Comentarios finales

Apéndice 3.1. Costos medios y factor de planta

Apéndice 3.2. Despacho óptimo con costos cuadráticos y mínimos operativos

Apéndice 3.3. Obtención de la fórmula de anualidades

Apéndice 3.4. Peak Load Pricingcon costo de racionamiento y oferta y demanda estocásticas

Apéndice 3.5. Ejemplo de equilibrio de mercado sin pago por capacidad

Apéndice 3.6. Mecanismos alternativos de pago por capacidad

Apéndice 3.7. Ejemplo del uso de un contrato por diferencias

Apéndice 3.8. Ejemplo del uso de un derecho financiero de transmisión

Capítulo 4. Transmisión eléctrica

1. Fundamentos de la transmisión

2. Límites físicos de la transmisión

3. Congestión en las líneas de transmisión

4. Reparto del flujo de energía eléctrica en las líneas de transmisión

5. Tarifas de transmisión sin congestión

6. Tarifas de transmisión cuando hay congestión y pérdidas

7. Metodologías de asignación del peaje o cargo complementario

8. Planificación de la transmisión

9. Regulación de la transmisión eléctrica en el Perú

10. Comentarios finales

Apéndice 4.1. Las leyes de Kirchhoff y de Ohm

Apéndice 4.2. Ejemplo de inversiones detrimentales en transmisión

Apéndice 4.3. Derivación formal de los precios marginales locales

Apéndice 4.4. Ejemplo de uso del principio de superposición en el despacho

Apéndice 4.5. Ejemplo de asignación del cargo complementario con el método de Bialek

Capítulo 5. Distribución eléctrica

1. Características

2. Costos de distribución

3. Métodos de regulación en distribución eléctrica

4. Comentarios finales

Apéndice 5.1. El modelo de

Apéndice 5.2. Determinación de los sectores de distribución típicos en el Perú

Capítulo 6. Experiencias internacionales en el diseño de mercados y regulación

1. Introducción

2. La crisis eléctrica de California, año 2000

3. La reforma en Inglaterra y Gales

4. El modelo de licitaciones en Brasil

5. La reforma del sector eléctrico peruano

6. Caracterización de los procesos de reforma

7. El diseño de mercado estándar de la ferc

8. Las energías renovables en el Perú

9. Comentarios finales

Apéndice 6.1. Procedimiento de fijación de precios de energía y potencia en el Perú

Apéndice 6.2. Indicadores de desempeño del sector eléctrico peruano (1994-2006)

Capítulo 7. Supervisión de la calidad en el sector eléctrico peruano

1. Introducción

2. Ámbito de la supervisión de la calidad en el servicio eléctrico

3. Determinación de los niveles óptimos de calidad

4. Supervisión de la calidad

5. Uso de muestreo en la determinación de la calidad alcanzada

6. Multas óptimas y multas disuasivas

7. Aplicaciones en el sector eléctrico

8. Comentarios finales

Glosario

Bibliografía

Lista de abreviaturas

aneel

Agencia Nacional de Energía Eléctrica (Brasil)

ande

Administración Nacional de Electricidad (Paraguay)

bid

Banco Interamericano de Desarrollo

bnds

Banco Nacional de Desarrollo (Brasil)

boot

Build, Operate, Own and Transfer

btu

British Thermal Unit

caidi

Customer Average Interruption Duration Index

caifi

Customer Average Interruption Frequency Index

cammesa

Compañía Administradora del Mercado Mayorista S.A. (Argentina)

cne

Comisión Nacional de Energía (Chile)

capm

Capital Asset Pricing Model

cea

Centro de Economía Aplicada (Chile)

cegb

Central Electricity Generating Board (Inglaterra y Gales)

cfd

Contract for Differences

chesf

Companhia Hidro Elétrica do São Francisco (Brasil)

cier

Comisión de Integración Energética Regional

cies

Consorcio de Investigación Económica y Social (Perú)

cisepa

Centro de Investigaciones Sociológicas, Económicas, Políticas y Antropológicas (Perú)

cnpe

Consejo Nacional de Política Energética (Brasil)

coes

Comité de Operación Económica del Sistema Eléctrico (Perú)

cos

Cost of Service

cpuc

California Public Utilities Commission

creg

Comisión de Regulación de Energía y Gas (Colombia)

cte

Comisión de Tarifas de Energía (Perú)

dge

Dirección General de Electricidad (Perú)

docoes

Dirección de Operaciones del coes (Perú)

ecpr

Efficient Component Pricing Rule

edf

Électricité de France (Francia)

Eletronorte

Centrais Elétricas do Norte do Brasil S.A. (Brasil)

Eletrosul

Empresa do Sul do Brasil (Brasil) Eletrosul Centrais Elétricas S.A. (Brasil)

enre

Ente Nacional Regulador de la Electricidad (Argentina)

epri

The Electric Power Research Institute (Estados Unidos)

ercot

Electric Reliability Council of Texas

ferc

Federal Energy Regulatory Commission (Estados Unidos)

fiel

Fundación de Investigaciones Económicas Latinoamericanas (Argentina)

fose

Fondo de Compensación Social Eléctrica (Perú)

ftc

Federal Trade Commission (Estados Unidos)

furnas

Furnas Centrais Elétricas S.A. (Brasil)

gart

Gerencia Adjunta de Regulación Tarifaria (Perú)

gce

Câmara de Gestão da Crise de Energia Elétrica (Brasil)

iea

International Energy Agency

ieee

The Institute of Electrical and Electronics Engineers

indecopi

Instituto Nacional de Defensa de la Competencia y de la Protección de la Propiedad Intelectual (Perú)

ipp

Independent Power Producers (Estados Unidos)

iso

Independent System Operator

lce

Ley de concesiones eléctricas (Perú)

lecg

Law & Economic Consulting Group

lmp

Locational Marginal Price

lolp

Loss of Load Probability

mae

Mercado Atacadista de Energia (Mercado Mayorista de Energía, Brasil)

minem

Ministerio de Energía y Minas (Perú)

mit

Massachusetts Institute of Technology

mmc

Monopolies and Mergers Commission (Inglaterra y Gales)

mrfo

Margen de reserva firme objetivo (Perú)

nber

National Bureau of Economic Research (Estados Unidos)

nera

National Economic Research Associates

nerc

North American Electric Reliability Council (Estados Unidos)

neta

New Electricity Trading Arrangements

ngc

National Grid Company (Inglaterra y Gales)

ngt

National Grid Transco (Inglaterra y Gales)

Nord Pool

The Nordic Power Exchange

ntcse

Norma técnica de calidad de los servicios eléctricos (Perú)

nypp

New York Power Pool

oecd

Organization for Economic Co-operation and Development

offer

Office of Electricity Regulation (Inglaterra y Gales)

ons

Operador Nacional del Sistema Eléctrico (Brasil)

osinerg

Organismo Supervisor de la Inversión en Energía (ahora osinergmin, Perú)

osinergmin

Organismo Supervisor de la Inversión en Energía y Minería (Perú)

pbr

Performance-based Ratemaking

pie

Productor independiente de energía eléctrica (Brasil)

pjm

Pennsylvania, Jersey, Maryland Power Pool (Estados Unidos)

ppp

Pool Purchase Price (Inglaterra y Gales)

ProInversión

Agencia de Promoción de la Inversión Privada (Perú)

psp

Pool Selling Price (Inglaterra y Gales)

purpa

Public Utility Regulatory Policies Act (Estados Unidos)

px

Power Exchange

rand

Research and Development (Estados Unidos)

rec

Regional Electricity Companies (Inglaterra y Gales)

ror

Rate of Return

rpi

Retail Price Index

saidi

System Average Interruption Duration Index

saifi

System Average Interruption Frequency Index

sct

Sistema Complementario de Transmisión (Perú)

sea

Sistema Económicamente Adaptado (Perú)

sed

Subestación de distribución (Perú)

sein

Sistema Eléctrico Interconectado Nacional (Perú)

sgt

Sistema Garantizado de Transmisión (Perú)

sinac

Sistema Eléctrico Nacional (Perú)

sirese

Sistema de Regulación Sectorial (Bolivia)

smd

Standard Market Design

smp

System Marginal Price (Inglaterra y Gales)

spt

Sistema Principal de Transmisión (Perú)

sra

Settlement Residue Action (Australia)

sst

Sistema Secundario de Transmisión (Perú)

tcc

Transmission Congestion Contract

tir

Tasa interna de retorno

uap

Unidad de alumbrado público (Perú)

uit

Unidad impositiva tributaria (Perú)

vad

Valor agregado de distribución (Perú)

vnr

Valor nuevo de reemplazo (Perú)

voll

Value of Lost Load

wacc

Weighted Average Cost of Capital

wecc

Western Electricity Coordinating Council (Estados Unidos, Canadá y México)

Prefacio

Uno de los pilares para lograr el desarrollo económico sostenible de un país es contar con infraestructura adecuada y servicios básicos, entre los que es particularmente importante la provisión de electricidad, que debe realizarse de manera eficiente y confiable para cubrir las necesidades de la población. Con objeto de lograr estos objetivos, en las últimas décadas se llevaron a cabo importantes reformas en el sector eléctrico en países con diferentes niveles de industrialización. Estas reformas modificaron de manera apreciable la organización del sector eléctrico, fomentándose la participación privada e introduciéndose mecanismos de mercado donde ello resultaba factible y sistemas de regulación y supervisión de la calidad en las actividades donde por su naturaleza no se podía introducir competencia de forma directa. El conocimiento de los mecanismos de regulación y supervisión de la calidad implementados en estos nuevos diseños todavía es limitado, y tanto los instrumentos utilizados como los resultados obtenidos en los diferentes países han sido muy diversos.

En este contexto de un sector eléctrico en continuo proceso de cambio y búsqueda de mejores formas de organización que fomenten la eficiencia y la sostenibilidad del servicio, incluyendo los aspectos medioambientales, se hace necesario que las discusiones sobre estos temas se enfoquen adecuadamente, lo cual requiere un entendimiento previo de las principales características técnicas y económicas de la industria, así como de los mecanismos de regulación y supervisión desarrollados para las diferentes actividades involucradas en la provisión del servicio. La presente publicación pretende contribuir a la difusión y discusión de estos temas entre los agentes involucrados en las diferentes actividades del sector eléctrico y entre los profesionales interesados en la problemática de los servicios públicos.

Este libro desarrolla los modelos de regulación de las diferentes actividades vinculadas a la provisión de electricidad, las reglas que gobiernan los mercados eléctricos y los criterios y métodos de supervisión de la calidad, mostrando cómo estos mecanismos se vinculan con la teoría microeconómica y discutiendo experiencias concretas de la aplicación de estos esquemas a las diferentes realidades.

En esa dirección, y luego de revisar las publicaciones existentes sobre estos temas, identificamos la ausencia de un texto único que cubriera los principales problemas de la regulación y supervisión del sector eléctrico, con el alcance suficiente y con un enfoque integral. Si bien en años recientes se han escrito algunos documentos que buscan convertirse en manuales sobre la problemática de los mercados eléctricos (Stoft 2002, Hunt 2002, Rothwell y Gómez 2003 y Kirschen y Strbac 2004) y que recogen parte de los desarrollos basados en las experiencias de reforma e introducción de mecanismos de mercado en el sector eléctrico, sus enfoques tienen algunas limitaciones. Así, en algunos casos, están basados principalmente en la problemática de la generación y transmisión —asociada al funcionamiento de los sistemas eléctricos interconectados— y no abordan los temas asociados con la regulación de la distribución y la problemática de la calidad del servicio; en otros casos, los textos no desarrollan con el detalle requerido los fundamentos microeconómicos subyacentes al análisis realizado, solo reseñan algunos instrumentos utilizados en los diferentes mercados, o describen problemas existentes en el diseño de mercados eléctricos sin asociarlos a los modelos o enfoques implícitos en cada uno de ellos, lo que no permite al lector darse una idea más concreta de los errores y aciertos o de las opciones de diseño tomadas en cada caso. Finalmente, una motivación importante para la redacción de este libro ha sido la necesidad de contar con una publicación en castellano que desarrolle la problemática de la regulación y supervisión del sector eléctrico y que permita la difusión de estos temas a un público más amplio.

Este libro consta de siete capítulos. En el primero, se presentan algunos elementos de teoría microeconómica relacionados con organización industrial y la teoría y métodos de regulación que permitirán entender mejor algunas de las disyuntivas que se enfrentan en la organización de los mercados eléctricos. En el segundo capítulo se presentan los aspectos esenciales de la industria eléctrica y las opciones de organización del sector eléctrico.

Deltercer capítulo al quinto, se cubren los aspectos relacionados con la regulación de la generación, transmisión y distribución de electricidad respectivamente, incluyendo la descripción de las características técnicas y económicas de estas actividades, los fundamentos microeconómicos sobre los que se basan los mecanismos de mercado introducidos, cuando ello es posible, y las diferentes alternativas de regulación de cada segmento. Estos mecanismos y fórmulas aplicadas se presentan enfatizando las consideraciones de eficiencia tales como la minimización de costos (eficiencia productiva), el diseño de tarifas que den las señales adecuadas a los usuarios y que permitan la sostenibilidad del servicio (eficiencia asignativa), la introducción de sistemas de incentivos y la búsqueda de criterios adecuados para asignar los costos entre los beneficiarios de los servicios brindados. En cada uno de estos capítulos se presentan ejemplos sobre los países que emplean los diversos modelos de regulación de cada actividad y algunos ejercicios numéricos para ilustrar mejor los temas.

Elsexto capítulo describe algunas experiencias internacionales de rediseño de mercados eléctricos de particular relevancia tales como la de California e Inglaterra y Gales. A nivel latinoamericano se presenta la experiencia de reforma de Brasil y los nuevos mecanismos de atracción de inversiones utilizados en ese país. Por último, también se presenta la reforma del mercado eléctrico peruano incluyendo las últimas modificaciones realizadas al marco regulatorio.

Finalmente, en el séptimo capítulo se desarrolla el sistema de regulación y supervisión de la calidad del servicio eléctrico basado en incentivos y multas disuasivas, donde se considera, entre otros aspectos, la necesidad de vincular las multas con los costos evitados por las empresas. Dicho sistema se ha venido aplicando con éxito en el Perú y no tiene paralelo en otros países.

Va este libro dirigido a economistas, ingenieros y abogados que trabajen en instituciones públicas y privadas interesadas en conocer los mecanismos de regulación y supervisión del sector eléctrico. Es por lo tanto de utilidad para cursos de especialización y programas de posgrado que cubran estos temas.

Agradecemos a José Távara, con quien se coordinó la publicación del presente libro por parte de la Pontificia Universidad Católica del Perú (pucp), quien leyó detalladamente una primera versión y realizó recomendaciones para mejorar el texto y su estructura. También queremos reconocer el aporte de José Gallardo, quien, durante su gestión como gerente de la Oficina de Estudios Económicos de osinergmin, hizo surgir la motivación para la discusión académica de estos temas. El documento se enriqueció con los comentarios de Raúl Pérez-Reyes, Lennin Quiso, Juan José Javier, Max Carbajal, Gonzalo Ruiz, Erix Ruiz, Pierre-Olivier Pineau, Emerson Barahona, Arturo Vásquez, David Orosco, Juan Manuel Rivas y Marcos Yui. Se agradece también la valiosa asistencia de Claudia Fernández-Dávila. Por último, agradecemos las sugerencias realizadas por el lector anónimo designado por el Fondo Editorial de la pucp y, especialmente, a Jenny Varillas, encargada de la edición del presente libro, por la detallada revisión de las versiones preliminares del mismo. Los errores y omisiones son de responsabilidad exclusiva de los autores.

Lima, octubre de 2008