CARGO POR CONFIABILIDAD EN COLOMBIA

UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA

FACULTAD DE INGENIERIA

INGENIERIA ELECTRICA

DIEGO ARMANDO TORRES GALINDO

CRISTIAN DANIEL ALBARRACIN VACCA

OSCAR EDUARDO CELY

ECONOMIA ENERGETICA

PRESENTADO A

ING. GERMAN CORREDOR AVELLA

INTRODUCCIÓN.

En el siguiente documento se muestran los aspectos más importantes del cargo por confiabilidad, se hace una revisión bibliográfica del tema extrayendo aspectos básicos de este esquema de remuneración que funciona integradamente con el mercado de energía mayorista. Se mostrara información de manera que se puedan hacer algunos análisis o conclusiones de las revisiones bibliográficas. Para este análisis se organizara la información de la siguiente manera. En la primera parte del trabajo se relacionara los antecedentes del cargo por confiabilidad, para observar las debilidades de los anteriores sistemas de remuneración y comprender por qué nace este tipo de cargo.

Luego se mostraran algunas definiciones del cargo por confiabilidad, para comprender con qué fin se creo, para que sirve y como funciona, este ultimo ítem de análisis está relacionado con el concepto de obligación de energía firme que es parte fundamental de este trabajo porque este nuevo concepto de funcionamiento explica en gran parte como opera el cargo por confiabilidad.

Posteriormente se mostrara que son las obligaciones en energía firme, que requisitos deben cumplir para demostrar su energía firme, como participan en las subastas para la asignación de OEF, y mecanismos adicionales de seguridad se tienen para garantizar la energía firme que dicen tener los generadores. Pará última parte se realizan unas algunas conclusiones a partir de la información mostrada en este trabajo pretendiendo resaltar ventajas o posibles desventajas del cargo por confiabilidad.

OBJETIVOS

Hacer una revisión bibliográfica que presente información de manera diferente a la existente para comprender el cargo por confiabilidad.

Conocer cuáles son los mecanismos para asignar a los generadores las obligaciones de energía firme.

Identificar que parámetros técnicos se necesitan para el cálculo de la energía firme para el cargo por confiabilidad de plantas hidráulicas y térmicas.

Identificar los mecanismos de seguridad complementarios que se tienen para asegurar las obligaciones en energía firme.

CONTENIDO.

Antecedentes del cargo por confiabilidad. Que es el cargo por confiabilidad? Para que se crea el cargo por confiabilidad? Comparación cargo por confiabilidad vs cargo por capacidad. ¿Qué es energía firme para el cargo por confiabilidad? ¿Qué son obligaciones en energía firme? ¿Cómo se pagan a los generadores las obligaciones en energía firme que asumen? ¿Cómo se asignan a determinados generadores o proyectos de generación las obligaciones

de energía firme? Quienes y cuáles son los requisitos para poder participar en las subastas de asignación de

energía firme. ¿Cómo se calcula la energía firme para una planta hidráulica y una térmica? Mecanismos adicionales para garantizar las obligaciones en energía firme. Cuál es el papel del cargo por confiabilidad en la expansión generación-transmisión? Conclusiones

ANTECEDENTES DEL CARGO POR CONFIABILIDAD

La crisis energética de los años 90 plantea la necesidad de crear mecanismos que garanticen el crecimiento del parque de generación eléctrica en el país, el mecanismo más relevante que se empezó a usar fue el cargo por capacidad que ha estado vinculado al crecimiento del grupo generador del país. El cargo por capacidad se crea en la resolución 01 de 1996 y A partir del 1 de enero de 1997, las ofertas horarias de los generadores consideran el Costo Equivalente de Energía del Cargo por Capacidad -CEE-, el cual es calculado por el CND. Esta información se debe suministrar a los agentes del mercado tres días antes de iniciarse el mes. Con este valor se remunera el Cargo por Capacidad que empezó a regir en esta fecha.

El cargo por capacidad es una señal de economía a largo plazo, dirigida a orientar una inversión futura y el mantenimiento en activo de los generadores existentes, con unos determinados objetivos de garantía de suministro. En principio parece deseable que esta señal de largo plazo no interfiera con la señal eficiente de corto plazo que es el precio del mercado. Se recomienda asociar el cargo por capacidad a la disponibilidad real cuando se necesita; partiendo como parámetro de retribución la confiabilidad de cada generador, la retribución final de potencia puede hacerse dependiendo de la disponibilidad técnica real en operación, así como otras condiciones de operación.

¿QUÉ ES EL CARGO POR CONFIABILIDAD?

Tras diez años de aplicación ininterrumpida del Cargo por Capacidad, la CREG diseñó un nuevo esquema basado en un mecanismo de mercado denominado Cargo por Confiabilidad, que opera desde el primero de diciembre de 2006. Este mecanismo conserva lo esencial del esquema de liquidación, facturación y recaudo que garantizó, con éxito, durante los diez años continuos el pago a los generadores del Cargo por Capacidad.

El cargo por confiabilidad es un esquema de remuneración que permite hacer viable la inversión en los recursos de generación eléctrica necesarios para garantizar de manera eficiente la atención de la demanda de energía en condiciones críticas de abastecimiento, a través de señales de largo plazo y la estabilización de los ingresos del generador.

Uno de los componentes esenciales del nuevo esquema es la existencia de las Obligaciones de Energía Firme (OEF), que corresponden a un compromiso de los generadores respaldado por activos de generación capaces de producir energía firme durante condiciones críticas de abastecimiento. Este nuevo esquema permite asegurar la confiabilidad en el suministro de energía en el largo plazo a precios eficientes.

COMPARACIÓN CARGO POR CONFIABILIDAD VS CARGO POR CAPACIDAD.

CARGO POR CONFIABILIDAD CARGO POR CAPACIDAD Para calcular el precio del kW/h el generador toma el costo equivalente de energía que lo calcula el CND.

Corresponde al precio de cierre de la subasta en la cual el agente vendió su energía firme, y se denomina Precio del Cargo por Confiabilidad con unos precios añadidos dependiendo de la energía requerida.

No hay obligación concreta por parte de los generadores

los generadores deben mantenerse disponibles y cumplir con sus Obligaciones de Energía Firme cuando se presenten las condiciones de escasezen el sistema.

Garantía de ingreso anual fijo por megavatio instalado.

El nuevo esquema de Cargo por Confiabilidad permite a los generadores contar con un ingreso de dinero fijo, independientemente de su participación diaria en el mercado mayorista, asignado para períodos de hasta 20 años, reduciendo el riesgo de su inversión

Tabla 1 comparación cargo por capacidad vs cargo por confiabilidad.

¿QUÉ ES ENERGÍA FIRME PARA EL CARGO POR CONFIABILIDAD?

Se entiende por Energía Firme para el Cargo por Confiabilidad (ENFICC), la máxima energía eléctrica que es capaz de entregar una planta de generación durante un año de manera continua, en condiciones extremas de bajos caudales en el caso de generación hidráulica, la ENFICC tiene en cuenta diferentes parámetros que sustentan que el generador tiene activos de generación suficientes tales como nivel de embalses, disponibilidad de combustibles. Otros parámetros son; índice de indisponibilidad histórica por salidas forzadas, la capacidad de generación de las plantas.

¿QUÉ SON OBLIGACIONES EN ENERGÍA FIRME?

Corresponden a un compromiso de los generadores respaldado por activos de generación capaces de producir energía firme durante condiciones críticas de abastecimiento. Este nuevo esquema permite asegurar la confiabilidad en el suministro de energía en el largo plazo a precios eficientes. Cuando el precio de bolsa supera, al menos por una hora del día, al Precio de Escasez, reflejando así una situación crítica de abastecimiento de electricidad, el generador al que se le asignó una OEF debe generar, según el despacho ideal, una cantidad diaria determinada de energía.

¿CÓMO SE PAGAN A LOS GENERADORES LAS OBLIGACIONES EN ENERGÍA FIRME QUE ASUMEN?

El generador a quien se le ha asignado una OEF recibirá una remuneración fija durante el período de vigencia de la misma, haya sido solicitada o no la Obligación. El precio por cada kilovatio horade la OEF corresponde al precio de cierre de la subasta en la cual el agente vendió su energía firme, y se denomina Precio del Cargo por Confiabilidad. Ahora bien, cuando esta energía es requerida,

Además del Cargo por Confiabilidad el generador recibe el Precio de Escasez por cada kilovatio hora generado asociado a su OEF. En caso de generar una energía mayor a su Obligación, este excedente se remunera a precio de bolsa.

¿CÓMO SE ASIGNAN A DETERMINADOS GENERADORES O PROYECTOS DE GENERACIÓN LAS OBLIGACIONES DE ENERGÍA FIRME?

La asignación de las OEF entre los distintos generadores e inversionistas, se realiza mediante subasta dinámica. En esta transacción del MEM participan activamente generadores e inversionistas, y la demanda está representada por una función de precio y cantidad de energía determinada por la CREG.

Esta subasta se llevará a cabo tres años antes de requerirse la energía firme. El tiempo que transcurre entre el anuncio de la fecha de la Subasta para la Asignación de OEF y el final de la vigencia de las OEF, se clasifica en tres etapas (ver tabla 2): i) Período de Precalificación, ii) Período de Planeación y iii) Período de vigencia de la obligación. Una vez la CREG anuncia la fecha en que realizará la subasta se inicia el Período de Precalificación, que finaliza el día en que dicha subasta se lleva a cabo. Durante este período los agentes, tanto generadores como inversionistas, envían la información requerida para participar en la asignación. Solo los agentes que hayan cumplido con todos los requisitos estarán calificados para ofrecer su energía firme en la subasta.

Tabla 2

REQUISITOS QUE DEBEN CUMPLIR LOS GENERADORES PARA INGRESAR A LA SUBASTA.

Requisitos para agentes con plantas o unidades de generación nuevas o especiales

Inscribir el proyecto de generación en la Unidad de Planeación Minero Energética (UPME) y que el mismo se encuentre en la Fase 2 de su ejecución. (Ver Tabla 1).

Remitir a la UPME el estudio de conexión a la red de transmisión. Presentar: i) garantía de pago de la comisión de éxito del promotor de la subasta y ii) poliza que asegure la entrega

de la garantía de la entrada en operación de la planta o unidad de generación para cumplir con la OEF.

Las plantas hidráulicas deben disponer de registros históricos de mínimo 20 años, de los caudales de los ríos que aportan a la planta.

Reportar a la CREG el período de vigencia de la obligación al que el agente aspira a comprometer cada activo nuevo o especial (entre 1,10 ó 20 años, según el caso).

Remitir a la CREG, al Ministerio de Minas y Energía y al ASIC el cronograma de construcción del proyecto de generación, así como la curva S.

Requisitos para agentes con plantas o unidades de generación existente

Remitir copia de las licencias ambientales asociadas a la operación con el combustible elegido.

Presentar la garantía de pago de la comisión de éxito del promotor de la subasta.

Requisitos para todos los generadores o inversionistas

Declarar ante la CREG los parámetros para el cálculo de la ENFICC. Esto solamente se realiza una vez, antes de la primera declaración de energía firme.

Declarar ante la CREG la ENFICC de cada planta o unidad de generación con la que el generador o inversionista espera participar en la subasta.

Presentar una póliza que asegure la posterior entrega de una garantía de contratación del suministro de combustibles y del transporte del gas natural.

La CREG expedirá una resolución en donde definirá los plazos para la entrega de esta información así como la fecha de ejecución de la subasta.

Subasta de reloj descendente

La subasta que se empleará para asignar las OEF es de reloj descendente y funciona de la siguiente forma:

El subastador abre la subasta a un precio igual a dos veces el Costo del Entrante, valor calculado por la CREG y ya conocido por los agentes. Además calcula y anuncia el mínimo precio al cual cerrará la primera ronda de la subasta.

Entre esos dos precios los agentes construyen sus curvas de oferta de energía firme y las envían al ASIC como administrador de la subasta.

El ASIC recibe todas las curvas de oferta para construir una curva de oferta agregada. Al comparar esta curva de oferta agregada con la curva de demanda, calcula y comunica al subastador el exceso de oferta que resultó al precio de cierre de la ronda.

Con base en este exceso de oferta el subastador calcula el precio de cierre de la siguiente ronda, el cual es inferior al precio de cierre de la ronda anterior, y lo informa a los participantes junto con el exceso de oferta.

Cada agente envía su segunda curva de oferta de energía firme, esta vez entre el precio de cierre de la ronda anterior y el precio de cierre de la nueva ronda, retirando la energía firme

de las plantas o unidades que a los nuevos precios no está dispuesto a ofertar. Una característica importante de esta subasta es que los oferentes solo pueden mantener o reducir la cantidad de energía a medida que el precio desciende. Este comportamiento es consistente con una curva de oferta de pendiente positiva.

Este procedimiento se repite hasta que el exceso de oferta sea mínimo. El precio que resulta de la igualdad entre la oferta y la demanda es el Precio de Cierre de la

subasta, y por lo tanto es el precio al que serán remuneradas todas las OEF que se asignen a los agentes que resultaron seleccionados en la subasta para abastecer la demanda. (Figura 1)

Figura 1 Subasta reloj descendente

¿CÓMO SE CALCULA LA ENERGÍA FIRME PARA EL CARGO POR CONFIABILIDAD PARA UNA PLANTA HIDRÁULICA Y UNA TÉRMICA?

Para calcular la energía firme para el cargo por confiabilidad se tienen en cuenta los siguientes parámetros:

PLANTA HIDRAULICA PLANTA TERMICA Historia de los aportes hídricos

mensuales promedio que la planta utiliza para su generación.

Interacción de la planta con aportes, vertimientos y restricción en los sistemas de conducción.

Características de las plantas: eficiencia media, generación mínima y generación máxima.

Capacidad de generación de la planta. La disponibilidad de combustibles. El número de horas del año y un índice

que incorpora las restricciones a la generación máxima de la planta: la indisponibilidad histórica por salidas forzadas y las restricciones en el suministro y transporte del gas natural, cuando éste es el combustible seleccionado por el generador.

Embalses: i) nivel mínimo, ii) nivel máximo y iii) otros usos del agua como acueducto y riego y restricciones ambientales.

Índice de indisponibilidad histórica por salidas forzadas de la planta (IHF).

Restricciones de flujo.

Tabla 3 parámetros para el cálculo de energía firme

MECANISMOS ADICIONALES PARA GARANTIZAR LAS OBLIGACIONES EN ENERGÍA FIRME.

Los anillos de seguridad son un conjunto de instrumentos que tienen por objeto facilitar el abastecimiento de la demanda en condiciones críticas, y el cumplimiento de las OEF de los generadores. (Ver Figura 2).

Figura 2 mecanismos complementarios anillos de seguridad

Mercado secundario: El mercado secundario de Energía Firme es un mercado de contratos bilaterales, en el que sólo participan los generadores. Los oferentes son aquellos que cuentan con energía firme que no fue vendida en la subasta, o que no ha sido comprometida en el mercado secundario, y los demandantes son los generadores que requieren temporalmente ENFICC para cumplir con sus OEF.

Demanda desconectable Voluntariamente este anillo de seguridad le permite al generador que prevea que no dispone de energía suficiente para cubrir su OEF acudir, a través de los comercializadores, a los usuarios del SIN que puedan reducir su consumo de energía porque cuentan con equipos de generación de respaldo o porque pueden modificar su proceso productivo.

En este caso, la reducción de demanda que efectúen los usuarios se descontará de la Obligación del generador, quien remunerará al comercializador que representa a los usuarios a un precio previamente acordado entre estos agentes.

La Subasta de Reconfiguración tiene un funcionamiento más simple que la Subasta para la Asignación de OEF. En el caso de las subastas de reconfiguración de compra, cada generador que disponga de ENFICC envía en sobre cerrado la cantidad de energía que está dispuesto a vender y el mínimo precio que espera recibir por ella. El subastador selecciona las ofertas más económicas para cubrir el déficit de energía firme calculado por la CREG. Si se trata de una subasta de reconfiguración de venta de energía firme, cada generador que desee reducir su OEF envía en sobrecerrado la cantidad de ENFICC que quiere disminuir y el precio máximo al cual comprará esta reducción. El subastador selecciona a aquellos generadores con mayor disposición a pagar para eliminar o reducir su OEF.

¿CUÁL ES EL PAPEL DEL CARGO POR CONFIABILIDAD EN LA EXPANSIÓN GENERACIÓN-TRANSMISIÓN?

El cargo por confiabilidad es de vital importancia para el plan de expansión de referencia generación transmisión La por que en el transcurso del 2008 se desarrollaron las subastas asociadas a este mecanismo. De esta manera, se determinaron los proyectos que cubrirán la energía firme del país, también se establecieron proyectos que, estando fuera del periodo de planeamiento de la subasta, entrarán a cubrir parte de los requerimientos de Energía Firme. Así pues, se definió la expansión en generación que entrará a operar en el corto plazo y parte de la requerida en el mediano plazo.

Referente a la expansión de generación es importante señalar que a través de los mecanismos asociados al esquema del Cargo por Confiabilidad se definieron los proyectos que cubrirán la energía firme requerida en los próximos 10 años, es decir, que se conocen los proyectos de generación que entrarán a operar en el mediano plazo.La Tabla 4 contiene los citados proyectos.

Tabla 4 expansión en generación definida por cargo por confiabilidad

Figura 5:Comportamiento de la capacidad instalada vs la demanda de potencia considerando como fechas de entrada las reportadas por el Cargo por Confiabilidad.

De la anterior grafica se puede observar que el cargo por confiabilidad tiene un esquema de planeación muy generoso ya que la capacidad que se instalara siempre sobrepasa a la demanda proyectada y de esta manera hace el sistema más confiable para planear los próximos proyectos de generación que se realizaran en Colombia. Sin embargo para los periodos de los últimos años del grafico años 2016 y 2017 tal vez se tendría que recalcular la energía firme esto dependerá del crecimiento de la demanda.

Conclusiones

El esquema de remuneración del cargo por confiabilidad, tiene en cuenta muchas variables para evitar que se pierda la confiabilidad es por esto que es mucho más completo que el anterior cargo por capacidad.

El concepto de obligación de energía firme hace la gran diferencia por que compromete a los generadores a responder por la energía firme que ofertaron en la subasta en situaciones críticas de abastecimiento de electricidad.

Los activos de generación juegan un papel importantísimo para el cálculo de la energía firme si no se demuestra que se tienen, no es posible demostrar que se tiene energía firme.

El cargo por confiabilidad es una herramienta eficaz que sirve para proyectar la energía firme que se debe instalar en Colombia.

Son necesarios mecanismos de planeación en generación de energía eléctrica que tengan en cuenta el cargo por confiabilidad por que la variación en el clima en Colombia es muy difícil de predecir sin embargo con este esquema se prevén las peores condiciones para que no se vuelva a repetir el racionamiento que hubo en los años 90.

BIBLIOGRAFIA.

Comisión de regulación de energía y gas CREG. “Cargo por confiabilidad: esquema regulatorio para asegurar la confiabilidad en el suministro de energía eléctrica en Colombia una visión de largo plazo”. Año 2008.

Unidad de planeación minero energética UPME. “Plan de expansión y referencia generación transmisión 2009-2023”. Abril 2009.

Prada J. Ospina P. “ Análisis y evaluación del cargo por capacidad en la generación de energía eléctrica en Colombia “ Año 2004.

XM- UPME. “ ABC del cargo por confiabilidad”. Año 2006. Unidad de planeación minero energética UPME. “ Resolución 515 del 2008” Año 2008