Tal vez no quedó claro un aspecto de la propuesta que hice ayer. En la actualidad los usuarios de transmisión pagan una anualidad pero no la amortización de la infraestructura. Bajo la propuesta de usar VPI es necesario que la concesión sea por tiempo finito, por lo que los peajes deben incluir una cuota que amortiza la concesión en, digamos, 20 años.
La Central Minihidro Vertientes (2MW) debería conectarse a una línea transversal que llegue al troncal.
Se podría pensar que mi propuesta sería mas cara que el sistema actual para los usuarios porque ahora no se amortiza la inversión. Este razonamiento olvida que la amortización bajo VPI se traduce en propiedad de la línea cuando se completa el valor solicitado por la empresa concesionaria de la línea. Esto significa que en neto, los usuarios solo pagan la mantención, la operación y la reposición, tal como lo hacen bajo el sistema actual de remuneración de la transmision. Y no hay, en principio, diferencia de costos entre ambos esquemas para una misma inversión.
Pero como VPI es un sistema que reduce el riesgo proveniente de retrasos en la entrada de generadores que evacuan su energía mediante la línea, permite aprovechar mejor las economías de escala. Esto significa que los costos totales de estas líneas serían menores. Sin considerar sus otras ventajas, como ser menos propenso a construir líneas que son elefantes blancos (no está, como en la actualidad, garantizada la rentabilidad), y que es más fácil ampliar o modificar los proyectos.
Hoy hubo un Panel de trabajo en transmisión eléctrica. La reunión fue en el antiguo Congreso Pleno, y estaba lleno de especialistas del sector eléctrico y supongo también de representantes del mundo ambiental.1 Esto demuestra la importancia que se le da a los problemas de transmisión eléctrica, ya que estamos en un estado crítico. Era imposible avanzar en el análisis de propuestas con tanta gente, así que me arranqué de vuelta a la oficina en el intermedio.
Esta sala del Congreso estaba llena y había gente parada.
Sin embargo, mientas caminaba al Congreso se me ocurrió una idea que completa una propuesta inconclusa de la época del CADE, en 2011. La idea, que partió con una sugerencia de Alejandro Jadresic, es extender el mecanismo de Valor Presente de los Ingresos, que se ha utilizado para concesionar casi US$ 3.000 MM de carreteras, al sector de transmisión.
El problema en transmisión
Hay varios problemas en nuestro esquema de planificación y remuneración de la transmisión, pero uno de los principales es el conflicto que se produce entre inversiones que aprovechan las economías de escala y que dejan holguras para acomodar a entrantes al sector, con el costo que esto tiene para los actores ya instalados. Los generadores pagan la mayor parte de los costos de la transmisión troncal, por lo que aquellos generadores situados cerca de sus consumos no quieren ampliar un sistema que facilita la vida de sus competidores. Peor aún, deben pagar el costo total de la obra, hasta que la competencia se instale. Se entiende que, bajo al presión de las empresas instaladas, las expansiones del troncal hayan sido poco generosas.
Una alternativa con muchos proponentes, es estampillar el troncal, lo que simplifica el problema, pues es transparente que el costo lo pagan los usuarios, independientemente de a que generador le compran la energía y de la distancia entre generador y consumidor.2
El problema, según los que se oponen, es que se pierde la señal de distancia aumentando los costos de la red. Además, bajo ese esquema nadie se opone a que el troncal se expanda, porque el costo lo pagan consumidores que tienen dificultades para organizarse. Actualmente, generadores cuyas unidades están cerca de los centros de consumo representan un freno a la sobreinversión en el sector, porque eso les da ventaja contra las demás firmas. Por lo tanto con estampillado es fácil sobreinvertir, y terminar con una red cara y con holguras excesivas.
La vecindad de la subestación Charrúa. Se observan varias líneas adicionales. Acaso la propuesta podría haber reducido el número de estas líneas (aunque no van a ERNC).
En el caso de las líneas adicionales, especialmente aquellas asociadas a proyectos de tipo ERNC (especialmente minihidro y geotermia), aparece un problema similar. Una posibilidad es que esos proyectos se conecten directamente al troncal,pero eso colmaría el paisaje de líneas ineficientes.
¿Queremos que todo Chile se vea así? Es necesario pensar mejor las líneas adicionales.
Para evitar esto, se debe seguir la idea de la carretera eléctrica que definía líneas transversales con acceso abierto desde el troncal hacia las cuencas o valles donde se encuentran estas fuentes de energía. Las unidades ERNC se conectarían con pequeñas líneas de inyección hacia estas líneas transversales. Una mayor capacidad de esas líneas transversales aprovecha las economías de escala, mejora el paisaje y reduce el costo y riesgo de invertir en ERNC. Pero ¿quién se hace cargo de los costos de la línea mientras aún no se ocupa toda su capacidad?
En el caso de las líneas transversales, me parece que el mecanismo de VPI usado en carreteras puede resolver el problema de holguras sin traspasarle el costo a los usuarios iniciales.
Un VPI para transmisión.
La idea es la siguiente. Se planifican las líneas de inyección transversales que mencioné más arriba tal como se haría ahora (o incluso de manera mejorada, si hay algún mejor esquema de planificación), e incluyendo las holguras para enfrentar las demandas futuras de capacidad.
Luego se hace una licitación de tipo valor presente de los ingresos (VPI) por la obra. En estas licitaciones, la empresa que hace la línea solicita un monto en valor presente (el VPI) que desea obtener a cambio de construir, operar y mantener la línea durante la concesión. Además, se establece un largo máximo de la concesión, por ejemplo 50 años. Además, se calculan los ingresos con los que se pagaría el VPI solicitado en, por ejemplo, 20 años. si la línea estuviera siendo usada a capacidad plena (un valor predefinido menor a la capacidad máxima de transmisión).3
Es importante notar que los usuarios deben amortizar la línea y no solo una anualidad (pero ver más abajo). Las empresas que usan la línea pagarían a prorrata de su participación en esa capacidad plena. Esto significa que, en el caso de una línea transversal, la primera empresa que se conecta, solo paga una fracción del valor total anual y es solo a medida que se conectan más proyectos que la línea comienza a recibir el ingreso total anual. Una vez completado el VPI, el concesionario pierde la línea, que pasa a ser de los usuarios, en proporción a la fracción del valor total que han pagado.
Se relicita la línea (podría ser luego de una ampliación, si ello se cree necesario), para mantener la separación de la transmisión de la generación. Los ingresos que puede generar la relicitación los recibirían los generadores de acuerdo a su proporción de la propiedad. Los nuevos ingresos que genera la línea serían propiedad del ganador de la licitación, y el ciclo se repetiría.
Ventajas
El esquema tiene varias ventajas. Primero, se podrían diseñar las líneas transversales en forma eficiente, aprovechando las economías de escala y con holguras. Los primeros usuarios no tendrían que cargar con el costo de las holguras. El retraso en la entrada de otra generación que usaría la línea se acomodaría automáticamente, porque el largo de la concesión se extendería.
Segundo, al tener un plazo máximo de concesión, si el proyecto es demasiado holgado, nadie se presentaría a la licitación debido al temor de no poder recuperar todos los costos en el plazo máximo.
Tercero, si por algún motivo es necesario recomprar la línea, por ejemplo, por que es necesario ampliarla antes que se recupere todo el VPI, es posible calcular una compensación justa al propietario de la línea: es el monto que le falta por recibir, menos los costos de operación y mantención esperados. Se puede relicitar la línea, incluyendo la ampliación, y el nuevo licitante compensaría al licitante anterior con e valor de recompra definido.
Conclusión
Son estas ventajas las que han hecho que VPI sea usado en las licitaciones recientes de infraestructura vial bajo concesiones. Ya hay más de USD 3.000MM de carreteras licitadas bajo este esquema.Parece razonable explorar esta idea en transmisión, ya que comparte varias características con la infraestructura vial (es una gran inversión hundida de larga duración, y se paga mediante un cobro a los usuarios).
La Ruta 68 se licitó usando VPI.
He reflexionado si algo similar puede hacerse para las ampliaciones del troncal, y el problema en ese caso es que no hay una manera clara de asignar el uso de una línea o un elemento de la red de transmisión a ciertos usuarios. Esto lo diferencia de las líneas de inyección transversales, cuyos usuarios están totalmente identificados. Tal vez sea posible adaptar estas ideas al troncal, pero hay que encontrar una forma de asignar los costos a los usuarios que genere los incentivos económicos correctos .
Notas
1. Fue agradable reconocer tantas caras que no había visto desde mi tiempo en el Panel Eléctrico y el CADE.
2. Con estampillado se cobra a los usuarios una prorrata de los costos del sistema troncal de acuerdo a su uso de éste.
3. La tasa de interés utilizada para descontar los valores debería ser similar a la tasa libre de riesgo más un factor que de cuneta del riesgo del proyecto.
El brusco término de los posteos en las últimas semanas se debe a un exceso de actividades que me impide sentarme a pensar en temas para este blog. Espero en algún tiempo volver a producir, pero por ahora el único tema al que quiero dedicar algún esfuerzo es a la transmisión eléctrica. En la tarde tendré una propuesta que puede contribuir a aminorar algunos problemas que aparecen en la transmisión eléctrica. Así que este posteo es solo un «téngase presente». Y para que lean lo que prepararé en la tarde.
Mis pobres lectores deben estar aburridos de leer sobre este tema, pero es así como creo que las personas piensan los problemas más o menos complejos. Uno se equivoca, se enreda y equivoca de nuevo, da vueltas y finalmente llega a la solución correcta, pero aún con errores de razonamiento. ¡A pesar que es la solución que usa nuestro sistema de regulación! En esta nota corrijo los errores de razonamiento.
Recapitulando, si el regulador utiliza dos precios, el marginal de conexión (o el costo medio en una zona de concesión si hay economías de escala en la red), más el costo marginal del gas natural () como costo del suministro, se obtiene la cobertura y el consumo eficiente. En la implementación se debe usar un cargo fijo que incluye una anualidad de inversión más el costo de mantenimiento y operación promedio. La empresa no tiene rentas económicas, pero recibe el retorno que corresponde a sus inversiones, considerando el riesgo del negocio.
Un uso del gas natural
Ese fue el resultado al que llegué el viernes. Sin embargo, mi análisis contenía un error, que una conversación con mi colega Juan Escobar me permitió aclarar. En ese artículo sostuve que si se permite que Metrogás ponga el precio libremente, el consumo será ineficiente (porque el precio será demasiado alto), pero en cambio, la cobertura era eficiente. En esto me equivoqué, porque olvidé que el último agente que se conecta calcula los beneficios de conectarse evaluando su consumo a costo marginal (porque ese es el precio regulado) y no a los precios del gas natural , que es lo que hace la empresa no regulada.
Para entender esto, consideremos, como en el modelo dinámico de esta serie sobre Metrogás, que indica a los distintos agentes, ordenados en forma decreciente por riqueza, y por lo tanto, por demanda de combustible. Suponemos que y , son el precio del gas licuado y el costo marginal del gas natural respectivamente, y que es el consumo del agente a precios . Para simplificar la notación, suponemos que precios y costos son constantes en el tiempo. La cobertura que ofrece la empresa se obtiene al resolver para la ecuación siguiente:
En la solución, el último agente que es conectado por la empresa es aquél que genera rentas económicas por consumo equivalentes al costo marginal de conexión , cuando la empresa usa como precio del gas natural el del gas licuado (), el combustible sustituto.
Esto no es eficiente y conduce a una cobertura menor que bajo un esquema regulado óptimamente. La diferencia se debe a que los agentes deciden su consumo en base a sus excedentes de consumidor. Para entender la diferencia, conviene usar la figura siguiente, que muestra la demanda de un consumidor $z$.
Demanda del agente .
En la figura, el Excedente del consumidor cuando el precio es es el triángulo formado por la línea horizontal del precio y lados dados por la demanda y el eje vertical. Bajo el sistema regulado en forma óptima, un agente se conecta si el cambio en el valor descontado de sus excedentes futuros al pasar del precio del gas licuado al precio del gas natural (regulado) excede el costo de conexión a la red . La diferencia entre los excedentes es la diferencia entre las áreas de los triángulos con precios y. Por lo tanto, el último agente que se conecta es tal que
Si comparamos esta expresión con la que usa la empresa para determinar la cobertura, la diferencia es el triángulo achurado en la figura. El último consumidor () conectado por la empresa tendría un excedente estrictamente positivo si se usaran precios regulados (el valor presente del triángulo achurado). Por lo tanto, el consumidor indiferente a conectarse cuando los precios son regulados debe satisfacer , es decir, habrá mayor cobertura a precios regulados. Esto significa que la cobertura de la empresa no regulada es ineficiente.
¿Porqué no lo sabía?
Los precios eficientes que obtuve son los que usa en nuestra regulación, algo en lo que he trabajado en el pasado y que enseño en mis cursos. Tratando de entender el motivo para mis dificultades, creo que se deben a que no han habido en mucho tiempo industrias nuevas que regular. Por ello no he tenido ocasión de estudiar las razones para ciertas características de nuestra legislación, como las áreas de concesión.1
El análisis deja claro también la razón por la que, cuando hay economías en la red (o de densidad), es necesario definir áreas de concesión. Si la red no tiene economías de escala, no es necesario definir áreas de concesión, aunque aún es necesario regular precios de conexión y unitarios del monopolio para alcanzar la solución eficiente.
Notas:
1. El caso de la telefonía móvil es muy distinto: solo se regula el cargo de acceso y esto por motivos de competencia: para acceder a un cliente de otra empresa se pagaría el precio de monopolio de otra forma. No hay economías de escala relevantes una vez que existe suficiente demanda, y es por eso que hay múltiples empresas que compiten en todos los mercados.
He continuado pensando en el problema y creo que por fin entiendo cómo resolver el problema de la existencia de rentas en un caso como este, y donde está la fuente de ineficiencia . La solución es bastante obvia, y nada de original: se trata de usar una tarifa regulada de dos partes.1 El resultado bajo este tipo de regulación es más eficiente que la situación actual, y no hay rentas.2
La solución consiste en que los clientes sean los que paguen por la inversión y que el regulador tarifique la empresa al costo marginal del suministro de gas. En tal caso, la cobertura de la red de gas es eficiente (lo muestro más abajo) y el consumo es eficiente, a diferencia de la situación actual, en que la cobertura es eficiente, pero no así el consumo, que se ve distorsionado por el alto precio, ya que se usa el gas licuado para hace limit pricing. Esto es lo que genera las rentas de la empresa. En resumen, con este mecanismo regulatorio adecuado se traspasan las rentas que se muestran como la zona achurada en la figura , desde productores a consumidores, y se corrigen todas las ineficiencias.
Al cobrar el costo marginal de expandir la cobertura y el costo marginal del gas natural se obtiene la solución eficiente.
Una tarifa de dos partes eficiente
Supongamos que cada consumidor que desea conectarse a la red de distribución puede hacerlo al costo fijo , que corresponde al costo marginal de conectarlo para la empresa, tal como en mi análisis anterior. Supongamos que además, se fija el costo del gas natural al precio $c_t$ que corresponde al costo marginal de suministro cada período. En tal caso, la empresa de distribución de gas natural está en equilibrio, sin obtener rentas económicas ni tener pérdidas.
Los clientes de la empresa ahora tienen un consumo eficiente. Los que están conectados, porque enfrentan el costo marginal del gas, y los que no lo están es porque el costo de conectarse no compensa el beneficio del menor costo de acceso a la red. El último cliente conectado es aquél a quién el beneficio del menor costo marginal del gas es exactamente igual al costo de su conexión.
Beneficios de la regulación en la Inglaterra victoriana
Implementación en la práctica
Suponiendo, para comenzar, que el costo de conexión es constante, el regulador debe determinar el valor de (además de una componente para cubrir el costo fijo de mantención y operación de la red) y el costo marginal de suministro.
Si existen economías de escala importantes en la construcción de la red, ésta se debe tarificar también con los mecanismos usuales: se define una zona de concesión relativamente homogénea, y en ella se calculan los costos totales de inversión, considerando las economías de escala, y luego se obliga a la empresa a conectar a todos los que lo requieren en la zona de concesión al costo medio de conexión en la zona de concesión.
El pago de la conexión (y de la mantención de la red) puede ser un cargo en la cuenta, y el otro elemento de la cuenta sería el consumo, tarificado al costo marginal.
Ventajas
Bajo el sistema actual sin regulación, se obtiene una cobertura eficiente porque el último cliente conectado cumple (aquí , , son el precio del gas licuado, el costo marginal del gas natural y es el consumo del agente , respectivamente):
es decir, que para la empresa, el margen que obtiene al cobrar al cliente cubre exactamente el costo de conectarlo. Por su parte el cliente está indiferente entre comprar el gas licuado o conectarse a la red y tener acceso al gas natural al mismo costo que el gas licuado.
En el esquema regulado, el último cliente que se conecta paga el costo de conexión y ahorra
que es lo que habría pagado extra si no se conectara, dado que el gas natural tiene un precio dado por su costo marginal. Por lo tanto el último cliente conectado es el mismo. Pero sus consumos son distintos, pues cuando está conectado enfrenta un precio más bajo, y por lo tanto consume más. Esto es eficiente, pues suponemos que el costo marginal del gas natural es su costo para la sociedad (habría que ajustarlo si hay externalidades por emisiones o por cambio climático, pero no afecta el argumento).
Conclusión
El esquema sin regulación que tenemos en el gas natural es eficiente en términos de cobertura, pero es ineficiente en términos de consumo. Bajo un esquema regulado con dos componentes de la tarifa, es posible alcanzar el óptimo en las dos dimensiones: consumo y cobertura eficiente. Mi recomendación original de la necesidad de regular las tarifas en el sector era correcta, pero había equivocado mi análisis al considerar un modelo estático y una tarifa lineal.
Creo haber llegado por fin al análisis correcto. Es una muestra del problema que crea la inmediatez del blog (y de las entrevistas de prensa) : escribir sin haber estudiado cuidadosamente el problema. La solución que encontré no tiene nada de original: es lo que se hace en todos los sectores regulados, y debería haberlo recordado. Si esto hubiera sido un artículo para una revista académica, habría revisado muchas veces mis resultados –especialmente si eran novedosos– y los habría presentado en seminarios y conferencias, antes de publicarlos. Ahí habría detectado los errores. Esta es la diferencia con un blog.
Postscript
El esquema regulatorio con un solo precio falla porque intenta corregir dos distorsiones (cobertura y precios) con un solo instrumento. Usando dos intrumentos: el precio de conexión y el precio del gas natural, manejados en forma independiente, se obtiene la solución eficiente en forma limpia. Esto es conocido desde los años 50 del siglo pasado (¡Y se me había olvidado!).
Notas:
1. Lo cual me hace sentir bastante tonto por no haberla visto antes.
2. Aquí no estoy considerando las ineficiencias de la regulación por problemas de asimetrías de información. Estoy mirando el problema en abstracto: si existiera un regulador omnisciente, ¿puede éste mejorar la situación existente por sobre la que analicé en la corrección de mi error? Porque si no se puede hacer esto, ¿para que incurrir en el costo de regular si de partida la solución es ineficente?
(o el costo medio en una zona de concesión si hay economías de escala en la red), más el costo marginal del gas natural (
) como costo del suministro, se obtiene la cobertura y el consumo eficiente. En la implementación se debe usar un cargo fijo que incluye una anualidad de inversión más el costo de mantenimiento y operación promedio. La empresa no tiene rentas económicas, pero recibe el retorno que corresponde a sus inversiones, considerando el riesgo del negocio.
que se conecta calcula los beneficios de conectarse evaluando su consumo a costo marginal 
, que es lo que hace la empresa no regulada.![z \in[0,1]](https://s0.wp.com/latex.php?latex=z+%5Cin%5B0%2C1%5D&bg=ffffff&fg=1a1a1a&s=0&c=20201002)
indica a los distintos agentes, ordenados en forma decreciente por riqueza, y por lo tanto, por demanda de combustible. Suponemos que 
es el consumo del agente 
a precios 
. Para simplificar la notación, suponemos que precios y costos son constantes en el tiempo. La cobertura que ofrece la empresa se obtiene al resolver para 
cuando el precio es 
y el eje vertical. Bajo el sistema regulado en forma óptima, un agente se conecta si el cambio en el valor descontado de sus excedentes futuros al pasar del precio del gas licuado al precio del gas natural (regulado) excede el costo de conexión a la red 
y
. Por lo tanto, el último agente que se conecta es 
tal que
, es decir, habrá mayor cobertura a precios regulados. Esto significa que la cobertura de la empresa no regulada es ineficiente.
, 
, son el precio del gas licuado, el costo marginal del gas natural y 
es el consumo del agente 
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