Central Energía

Una central eléctrica es una unidad productora -en rigor, transformadora- de energía, que al igual que cualquier otra unidad productiva utiliza insumos para obtener un producto final. Cada unidad de energía eléctrica generada tiene un costo íntimamente relacionado con los insumos utilizados en su producción, insumos que varían según la tecnología que se utilice. Por ejemplo en el caso de una central termoeléctrica a carbón, el costo variable de cada MWh generado guarda estrecha relación con la cantidad de carbón necesario para girar las turbinas. Por lo tanto, si la generación de 1 MWh requiere de la utilización de 0,5 toneladas de carbón y el precio de cada tonelada es de 100 USD, entonces el costo variable de esta central será cercano a los 50 USD/MWh -falta incluir costos no combustibles, pero en las unidades termoeléctricas suelen ser mucho menos relevantes que el costo del combustible-. Siguiendo esta lógica se puede determinar cual es costo variable (USD/MWh) de cada central del sistema.

Algunos otros insumos (o fuentes primarias de energía) son:

Ahora bien, las centrales no operan en forma descoordinada y desintegrada. Todo lo contrario. Estas junto a las instalaciones de transmisión y los consumos (demanda) conforman un sistema. En Chile, todo sistema interconectado, como el SIC y el SING, debe ser coordinado por un Centro de Despacho Económico de Carga o CDEC. Como señala la Ley General de Servicios Eléctricos esto tiene el fin de:

1. Preservar la seguridad del servicio en el sistema eléctrico.
2. Garantizar la operación más económica para el conjunto de las instalaciones del sistema eléctrico.
3. Garantizar el acceso abierto a los sistemas de transmisión troncal y de subtransmisión.

Las 2 primeras definiciones son fundamentales para entender quién, cuándo y cómo se genera la energía eléctrica que llega a los consumidores.

El CDEC maneja una curva de demanda estimada la cual debe ser satisfecha utilizando la capacidad de producción (o generación) existente en el mercado. Como la capacidad total de producción supera a la demanda, debe determinarse qué centrales cubrirán esta necesidad (recordemos que la energía eléctrica no se almacena a gran escala, por lo que en todo momento la demanda y la oferta deben estar calzadas, o sea se produce instantáneamente lo mismo que se consume). Esto implica que algunas centrales operarán a máxima capacidad, algunas a capacidad intermedia y otras simplemente no operarán. Este esquema de operación es determinado por el CDEC y no por los dueños de las centrales. ¿Y en qué se basa la decisión? Pues en los puntos 1 y 2 antes mencionado. El CDEC cubre la demanda partiendo por la utilización de la central más barata -en términos de costo de producción USD/MWh- hasta copar su capacidad de generación, luego continúa con la segunda más barata y así continúa hasta completar la producción requerida, todo esto respetando criterios de seguridad y limitaciones técnicas. De esta forma se intenta mantener los costos de producción en el nivel más bajo posible dadas las restricciones de seguridad.

La resolución de este problema no presenta mayores dificultades cuando se puede determinar el costo variable de producción en cada central. En una termoeléctrica, basta con conocer la eficiencia de la unidad generadora para determinar la cantidad de combustible que utilizará y por otro lado revisando los contratos de suministro de combustible firmados por la misma central se puede conocer el costo del insumo. En un parque eólico el viento es gratuito, igual que la radiación solar o el agua que corre por un río (sin capacidad de almacenar). Lo que dificulta el análisis es la existencia de centrales de embalse. Si bien el agua no tiene asociado un costo monetario directo (utilizar X litros del embalse no me genera un desembolso de dinero) el hecho de poder decidir si uso el agua hoy o mañana introduce -a nivel de sistema- un costo de oportunidad.

Una forma simplificada de entender el valor del agua embalsada es la siguiente. Si hoy se genera el último MWh del sistema -el más caro- a un costo de 100 USD, entonces el utilizar el agua del embalse para generar un MWh adicional hará innecesario el MWh caro. El sistema se ahorra 100 USD. El problema es que no hay certeza de los acontecimientos futuros. Puede ser que los precios suban, abriendo la posibilidad que mañana el agua desplace generación aún más cara, por ejemplo 110 USD/MWh. Entonces la misma agua que hoy me significó un ahorro de 100 USD podría haberme significado uno de 110 USD mañana. O podría ocurrir al revés, que hoy guardo agua para mañana, pero finalmente me hubiese convenido no hacerlo porque los precios bajaron. Se introduce aún más incertidumbre al análisis al no saber si mañana lloverá y se contará con mucha agua o si habrá sequía y no dispondremos de este recurso.

Otro punto importante de notar es la ubicación geográfica de las centrales. El SIC posee un centro de generación barata concentrada en las regiones del Maule y Bío Bío (centrales hidroeléctricas) que “exportan” su producción barata hacia el norte, principalmente a Santiago. En el transporte mediante lineas de transmisión (de capacidad limitada) existen pérdidas de energía y peajes por uso de las líneas, y por lo tanto otro costo asociado, el costo de transporte (el CDEC también determina como operar el sistema de transmisión).

El resultado del análisis sistémico hecho por el CDEC es una pauta de generación que es entregada a cada central (o empresa), donde se le indica cuanto debe generar y en que momento. Obviamente la realidad no coincide necesariamente con lo planificado y el esquema de generación predefinido puede variar. Además una pauta para las empresas transmisoras.

Los consumidores de energía dentro del mercado eléctrico son suministrados (en cantidad y precio) según los contratos que hayan suscrito con una o varias empresas generadoras. Cada empresa generadora sustenta su compromiso de abastecer a su cliente en la capacidad de generación que posee o subcontrata dentro del sistema. Cuando una empresa no logra generar toda la energía que tenía comprometida (porque el CDEC no le permitió generar debido a su costo de producción), esta debe acudir al Mercado Spot coordinado por el CDEC, donde las empresas generadoras excedentarias venden a los deficitarios a un precio regulado.