Anlisis de la Tarificacin por Sobre-consumo de los Sectores Elctrico y Sanitario

Fernando Fuentes H. *

Diciembre, 2008

Resumen

Este artculo analiza para el caso de Chile los efectos sobre la asignacin de recursos de la aplicacin de esquemas de tarifas por sobre-consumo en los perodos

de alta demanda, en los sectores elctrico y sanitario. A partir del anlisis de las estructuras tarifarias de los mencionados sectores, se concluye que en principio las

tarifas corresponden estrictamente al esquema peak load pricing, conducente a resultados eficientes desde la perspectiva de la asignacin de recursos. No obstante, la incorporacin de lmites arbitrarios a los consumos de referencia para efectos de

definir el sobre-consumo, determina la presencia de distorsiones en el equilibrio socialmente ptimo. Lo anterior, sin perjuicio de las bondades redistributivas que

dichos lmites pudiesen implicar.

Palabras Clave: Regulacin tarifas elctricas y sanitarias, empresa eficiente, peak load pricing, tarifas por sobre consumo

Clasificacin JEL: L51, L94, L95

ILADES-Universidad Alberto Hurtado. Direccin: Erasmo Escala 1835, Santiago, Chile; telfono:

(562)6920277; e-mail:

Este trabajo est basado en un estudio financiado por el Ministerio de Economa de Chile. Se agradecen los comentarios y conversaciones con Rodrigo Gutierrez, Alejandro Medina, Jos Toms Morel y Mara Jos Reveco, no obstante el autor es el nico responsable de las opiniones entregadas.

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ndice

Introduccin 2

I. Tarifas Sobre-Consumo: Aspectos Conceptuales 3

1. Antecedentes del Estudio 3 2. Marco Conceptual 4

II. Tarifas Sobre-Consumo en los Sectores Elctrico y Sanitario 6

1. Sector Elctrico 6 2. Sector Sanitario 19 3. Comparacin Normativa 25

III. Tarifas Peak Load Pricing y Cargos por Sobre-Consumo 27

1. Tarifas Eficientes 27

2. Cargos por Sobre-Consumo 29 3. Incentivos Tericos al Sobre-Consumo 31 4. Anlisis Trabajos Anteriores 34

IV. Distorsiones por Tarifas de Sobre-Consumo en Chile 38

1. Caso Elctrico 38

2. Caso Sanitario 49

V. Conclusiones 56

Anexo N 1 58 Bibliografa 59

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Introduccin

En el marco del buen funcionamiento de la institucionalidad regulatoria en el pas, es importante determinar si efectivamente los protocolos tarifarios establecidos en Chile en los sectores elctrico y sanitario, en el mbito de tarifas diferenciadas para perodos de alta y baja demanda, podran estar generando distorsiones en los patrones de consumo, sub-ptimos desde la perspectiva de la asignacin de recursos.

En el contexto descrito, el objetivo central del presente artculo es disponer de un anlisis econmico sobre el esquema de tarificacin por sobre-consumo que se utiliza en los sectores sanitario y elctrico, el cual permita evaluar fundadamente sus bondades y falencias, desde la perspectiva de la asignacin ptima de recursos en la economa.

Para lograr el objetivo propuesto, el texto se estructurar de la siguiente forma. En el captulo I se presentan los antecedentes bsicos del estudio y el marco conceptual global en el cual ste est circunscrito. En le captulo II se presenta un detalle de la forma en la cual se establecen las tarifas por sobre-consumo en el sector elctrico y sanitario chileno. Esta descripcin es esencial para poder posteriormente analizar la presencia de incentivos a sobre-consumir. En el captulo III se describen los aspectos tericos bsicos del mecanismo de tarificacin por peak load pricing, de forma de analizar si las tarifas por sobre-consumo pueden inducir a equilibrios ineficientes desde la perspectiva de la asignacin de recursos. En este contexto se hacen algunas referencias a trabajos previamente realizados. En el captulo IV se analiza la posibilidad de que los modelos tarifarios por sobre-consumo aplicados en los dos sectores estudiados pudiesen inducir a equilibrios sub-ptimos desde la ptica de la asignacin eficiente de los recursos. Por ltimo, se presentan las conclusiones bsicas del la investigacin realizada.

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I. Tarifas Sobre-Consumo: Aspectos Conceptuales

1. Antecedentes del Estudio

Los mercados de los servicios bsicos tienen la caracterstica particular de que la demanda no se distribuye uniformemente a travs del tiempo, por lo cual el diseo de la capacidad asociada a la infraestructura determina importantes espacios de holgura de las inversiones requeridas, bajo la restriccin de que sea posible proveer el servicio en los momentos de mxima demanda. Bajo este marco de operacin, y considerando servicios cuyas tarifas son reguladas -- sanitarios y elctricos --, se han creado mecanismos tarifarios que aparentemente podran conducir a un perfil de demanda con peaks menos pronunciados, sobre la base de criterios distributivos no necesariamente consistentes con la eficiencia en la asignacin de recursos. Lo anterior, bajo el supuesto de que los consumidores sigan satisfaciendo sus necesidades, y posiblemente teniendo en consideracin eventuales economas que esto implica en el diseo de la infraestructura. El resultado esperado supone demandas que no son completamente inelsticas en cada momento del tiempo, aunque su magnitud completa en un perodo ms largo (sea un ao) se pudiera mantener relativamente inalterada (suponiendo, por ejemplo, una demanda derivada de un proceso productivo).

Con el objeto de lograr una eficiente asignacin de recursos, las autoridades regulatorias encargadas de fijar tarifas a los monopolios naturales privados en los sectores sanitario y elctrico, han establecido estructuras tarifarias con precios diferenciados entre los perodos de mxima demanda (que determinan el tamao de la infraestructura requerida) y los de baja demanda. Dichas estructuras estn basadas en el esquema de tarificacin peak load pricing. Esta distincin en las tarifas es eficiente desde la ptica de la asignacin de recursos, en la medida en que las demandas en los perodos de alta tiendan a financiar los requerimientos de capacidad.

Por sobre este esquema de tarificacin segn perodos de alta y baja demanda, y presumiblemente en base a criterios distributivos, se han determinado tarifas de

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sobre-consumo, asociadas a la demanda en el perodo de alta en la que el consumo supera al promedio de baja demanda. Este mecanismo tarifario es el que se analizar en el presente texto, desde la perspectiva del surgimiento de posibles distorsiones subptimas en los patrones de consumo.

2. Marco Conceptual

Desde el punto de vista de su fundamento, el esquema de empresa modelo aplicado en la tarificacin de servicios bsicos en Chile es consistente con los principios de eficiencia en la regulacin. Al respecto, se puede sealar que un monopolio natural posee una regulacin tarifaria econmicamente robusta, si cumple con las siguientes dos condiciones: los precios reflejan los costos sociales mnimos de produccin, de manera que las decisiones de consumo sean ptimas; y la empresa obtiene la rentabilidad propia de una firma que asume los niveles de riesgo asociado al mercado en la que opera, lo que implica que existen los incentivos para que se lleven a cabo las inversiones socialmente requeridas.

En el contexto de esta forma de regulacin se utiliza un esquema tarifario que diferencia perodos de demanda alta y baja, de forma garantizar una eficiente asignacin de recursos de acuerdo al esquema peak load pricing. No obstante, a este esquema genrico se le ha agregado una forma particular de tarifas por sobre- consumo, en que se cobra un monto superior en el perodo de alta demanda, por aquella fraccin del consumo que supera el promedio de baja demanda. En el marco de tarificacin por empresa modelo antes descrito, es natural esperar que la estructura de tarifas por sobre-consumo no impida el logro del objetivo de eficiencia.

Desde una perspectiva global, la metodologa de trabajo consiste en verificar la compatibilidad del esquema tarifario utilizado, para efectos de diferenciar las tarifas en perodos de alta y de baja demanda, e incorporar pagos por sobre-consumo, con los principios econmicos de eficiencia en la asignacin de recursos, implcitos en el modelo genrico de tarificacin segn empresa modelo. Bajo esta mirada, el presente estudio viene a engrosar un conjunto de trabajos realizados en los ltimos aos en el pas respecto al mtodo de tarificacin de los servicios bsicos, contexto

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en el cual el Ministerio de Economa fue el iniciador de esta serie de investigaciones. Es as como, en el ao 2000 el libro del mencionado Ministerio, Experiencias Regulatorias de una Dcada, ya formula algunas interrogantes asociadas a las dificultades del uso del concepto de empresa modelo para fines tarifarios en Chile. Posteriormente, San Martn, Fuentes y Held (2001) desde una perspectiva emprica hacen un barrido de temas en el marco de los sectores sanitario, elctrico y de telecomunicaciones, identificando problemas en la aplicacin del procedimiento tarifario basado en empresa modelo. Del mismo modo, GmezLobo y Vargas (2001) analizan la regulacin aplicada al sector sanitario nacional, realizando comparaciones con otros marcos normativos. Bustos y Galetovic (2002) entregan los fundamentos conceptuales que permiten afirmar la robustez del marco regulatorio de empresa eficiente, comparado con el de tasa de retorno, e incluso con el de price cap. Snchez y Coria (2003) realizan un estudio, con mayor nfasis en el sector sanitario, donde discuten en detalle los problemas ms significativos del esquema regulatorio, haciendo un anlisis pormenorizado de los temas que ya haban sido bosquejados por San Martn et al. Por su parte, Butelmann y Drexler (2003) analizan comparativamente el marco de empresa modelo con el de price cap, entre otros. Quiroz (2006) tambin realiza una discusin detallada de los temas antes tratados por la literatura, formulando la posibilidad de evolucionar hacia un mecanismo de tarificacin tipo price cap. Por ultimo, Fuentes y Saavedra (2007 a, b y c) analizan detalladamente el dilema entre price cap y empresa modelo, los problemas de obsolescencia tcnolgica, plusvala e indivisibilidades en la inversin, y el tratamiento de algunos tems de gastos.

Si bien el presente estudio no tiene como referencia la discusin especfica del esquema regulatorio de empresa modelo, se enmarca en el conjunto de trabajos que desde una perspectiva ms general han discutido en torno a la identificacin de los principios de eficiencia econmica que sustentan la normativa regulatoria nacional.

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II. Tarifas Sobre-Consumo en los Sectores Elctrico y Sanitario

En el presente captulo se describir detalladamente la forma en que se estructuran las tarifas elctricas y sanitarias, respectivamente, para posteriormente en el captulo

IV, analizar los eventuales incentivos a sobre-consumir que pudieran llevar a equilibrios sub-ptimos desde el punto de vista de la asignacin de recursos.

1. Sector Elctrico

Debido a que la complejidad de la operacin del sector elctrico incide directamente en la estructura tarifaria, para efectos de comprender esta ltima se presentar en primer lugar una breve descripcin de dicha operacin. Posteriormente se entregarn los antecedentes que permitan visualizar las estructuras tarifarias y la tipificacin de las situaciones en que existe sobre-consumo.

a. Descripcin General del Mercado Elctrico en Chile

Desde el punto de vista fsico, en Chile, se pueden distinguir dos grandes sistemas elctricos interconectados: Sistema Interconectado Central (SIC) que abarca desde Tal Tal hasta Chilo y Sistema Interconectado del Norte Grande (SING), que abastece las regiones I y II en donde se localizan los grandes centros de la minera. Adems de estos dos grandes sistemas, en el extremo sur se pueden distinguir los sistemas aislados de Aysen y Magallanes, de las regiones XI y XII respectivamente.

Bajo una perspectiva econmica, el mercado elctrico se subdivide en dos segmentos: libre y regulado. El primero est constituido por los clientes libres, cuya capacidad de consumo excede los 2.000 kW (dos mil kilo-watts), o por aquellos en el rango 500 KW a 2.000 kW que hayan optado voluntariamente por pertenecer a este segmento. Estos clientes acuerdan mediante libre negociacin el precio de compra con su proveedor, ya sea este una empresa generadora o una empresa de distribucin. Si el proveedor de un cliente libre es una empresa de distribucin, esta

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ltima deber comprar a algn generador la porcin de consumo que corresponda, tambin a precio libre.

El resto de los clientes se denominan regulados, es decir, consumidores con capacidad de consumo inferior a 500 kW, o entre 500 kW y 2.000 kW, que hayan optado voluntariamente por ser regulados. Las empresas distribuidoras que dan suministro a clientes regulados, compran la porcin de consumo correspondiente a algn generador, a precio regulado (en el futuro dicho precio quedar determinado por el resultado de las licitaciones de suministro desarrolladas en el marco de la normativa establecida por modificacin a la ley elctrica, denominada Ley Corta II).

En los sistemas interconectados SIC y SING la tarifa regulada de venta al cliente final de una empresa distribuidora consta bsicamente de dos componentes1:

Precio de Nudo a nivel de generacin transporte (nivel de tensin superior a 23.000 Volts). Las empresas distribuidoras deben comprar a las empresas generadoras la porcin de consumo de sus clientes regulados a este precio. ste es fijado cada seis meses por la Comisin Nacional de Energa (CNE), de manera independiente para cada uno de los sistemas interconectados; SIC y SING. Al interior de estos sistemas, dichos precios son modulados mediante factores de penalizacin geogrficos que dan cuenta de las prdidas marginales de energa en las lneas de transmisin. A partir del ao 2010 estas tarifas a consumidor final incorporarn las establecidas por los contratos determinados a travs de procesos abiertos de licitacin de suministro entre las empresas generadoras.

Valor Agregado de Distribucin (VAD) (nivel de tensin inferior a 23.000 Volts). Como su nombre lo indica, este precio se agrega al Precio de Nudo para as configurar la tarifa al cliente final regulado de las distribuidoras.

El VAD es fijado por la CNE cada cuatro aos, de acuerdo a costos medios eficientes de empresas modelo de distribucin adaptadas a la demanda. En este

1 Adems de los precios que se describen, existen cargos por el uso de los sistemas de transmisin.

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proceso tarifario las empresas son clasificadas en distintas reas Tpicas de Distribucin, en funcin de los costos medios de produccin (rurales, semi-urbanas, urbanas, etc.). Para cada una de estas reas Tpicas se define una empresa, a partir de la cual se estima la empresa modelo con la que se determina una misma tarifa aplicable a todas las empresas distribuidoras clasificadas en ella. Tanto la CNE como las empresas desarrollan estudios de tarifas, correspondiendo el valor final a una ponderacin 2/3 para la CNE y 1/3 para las empresas. El resultado de este proceso est constituido por una serie de frmulas tarifarias, indexadas mensualmente segn sus componentes.

Cabe sealar, en este contexto, que el VAD es la componente que otorga rentabilidad a las inversiones de las empresas distribuidoras, en tanto que el precio de nudo constituye un simple traspaso a los consumidores de la energa y potencia pagada a las empresas de generacin. Por otro lado, es importante tener presente que el producto denominado genricamente como electricidad, se subdivide en dos conceptos: energa (KWh) y potencia (KW) -- energa por unidad de tiempo --. Es as como, los Precios de Nudos se subdividen en Precio de Nudo de Energa ($/KWh - asociado a los costos marginales de operacin) y Precio de Nudo de Potencia ($/KW-mes - asociado a los costos de inversin, operacin y mantenimiento ptimos que permitan abastecer la demanda mxima del sistema).

El VAD no incluye componente de energa, ya que una distribuidora slo provee capacidad de operacin. Por esta razn, los costos reflejados en el VAD son bsicamente de inversin, operacin y mantenimiento de la infraestructura productiva, adems de los gastos administrativos, de personal, de bienes inmuebles, y dems elementos necesarios para dar un adecuado servicio a los clientes.

b. Determinacin del Perodo de Punta

El perodo de horas punta se define segn el sistema en que opere la distribuidora. En el SIC dicho perodo se extiende a todos los das desde marzo hasta septiembre2, de 19:00 a 23:00 horas, mientras rija el horario oficial de verano, y de 19:00 a 22:00,

2 Antes del ao 2007 este perodo slo se extenda desde mayo a septiembre de cada ao.

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horas mientras rija el horario oficial de invierno. Por su parte, en el SING se extiende a todos los das del ao, de 19:00 a 23:00 horas, mientras rija el horario oficial de verano, y de 19:00 a 22:00, mientras rija el horario oficial de invierno.

Dado el perodo de punta, la tarifa por sobre-consumo se aplica a quienes superen su lmite de invierno. Este lmite se considera superado cuando se cumplen, conjuntamente, las siguientes dos condiciones: que el consumo mensual del cliente sea mayor a 250 kWh; y que el cliente sobrepase su lmite de invierno, definido como el mayor valor entre 200 KWh y el promedio de consumo en los meses del perodo fuera de punta del SIC, incrementado en un 20%.

c. Estructura General de las Tarifas de Distribucin

Los clientes de una empresa distribuidora se subdividen en aquellos de alta tensin, superior a 400 Volts (por lo general 12.800, 13.200 o 23.000 Volts), y los de baja tensin, inferior a 400 volts. Sin embargo, la estructura tarifaria para ambos segmentos es similar.

En principio, las tarifas reguladas a nivel de distribucin contienen cinco componentes o cargos a considerar3:

i. Cargo por consumo mensual de energa ($/KWh). Corresponde al Precio de Nudo de Energa, incrementado en el factor de expansin de prdidas de energa de alta y/o baja tensin segn corresponda4.

ii. Cargo por Demanda Mxima mensual en Horas de Punta ($/KW-mes). Corresponde al Precio de Nudo de Potencia, incrementado en el factor de expansin de prdidas de potencia de alta y/o baja tensin, segn corresponda, y reducido segn el factor de coincidencia a nivel de

3 En rigor, fuera de los cinco cargos bsicos que se explican, existe una variedad de otros cargos por Servicios Asociados, tales como arriendo o mantenimiento de medidor, corte y reposicin, intereses por mora, y muchos otros. El ao 2004 el Decreto 197 de Servicios Asociados del Ministerio de Economa Fomento y Reconstruccin identific y fijo precios a algunos de estos servicios. 4 A un cliente de baja tensin se le aplica un factor de expansin de prdidas total igual al producto de ambos factores, ya que para llegar a baja tensin, es necesario transitar primero en el sistema de alta tensin (sistemas en cascada).

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generacin5 que corresponda. Este cargo se aplica al consumo de potencia del cliente en horas de punta del sistema, medido en perodos de integracin sucesivos de 15 minutos.

iii. Cargo por Demanda Mxima mensual ($/KW-mes). Corresponde a la componente del VAD (CDAT o CDBT segn se trate de alta o baja tensin) asociado a los costos de inversin, operacin y mantenimiento de instalaciones de lneas, transformadores, equipos y dems infraestructura con que la distribuidora debe contar para abastecer eficientemente la demanda mxima de sus clientes, reducido segn el factor de coincidencia a nivel de distribucin que corresponda. Este cargo se aplica al consumo de potencia del cliente sin importar la hora en que se registra. A este efecto, el perodo de integracin para determinar la potencia es nuevamente de 15 minutos6.

iv. Cargo Fijo mensual. Corresponde a la componente del VAD asociada a la atencin comercial del cliente, tales como lectura de medidor, emisin de boleta, oficinas de pago, etc. Como su nombre lo indica, es independiente del consumo del cliente.

v. Cargo nico por uso del sistema de transmisin troncal ($/KWh). Este cargo se define proporcional al consumo de energa. Da cuenta de la parte del costo del sistema de transmisin troncal que debe ser asumida explcitamente por los consumidores.

No existe hasta aqu ninguna seal de precio por sobre-consumo para el perodo de punta, ya que el cargo por demanda mxima en horas de punta se aplica tanto cuando el consumo del cliente es mayor como cuando es menor al que haya

5 Los factores de coincidencia dan cuenta de la no simultaneidad de las mximas demandas individuales y son siempre inferiores a 1. La demanda mxima del conjunto de consumidores es siempre inferior a la suma de las demandas mximas individuales, ya que todas ellos se registran en instantes distintos. Los factores de coincidencia se definen genricamente como el cuociente entre la mxima conjunta y la suma de los mximos individuales. 6 As entonces, si la demanda mxima del cliente definida en iii se registra en las horas de punta consideradas en el cargo ii, el precio total de dicho consumo es la suma de ambos cargos ii y iii. En caso contrario, cada cargo se multiplica por la demanda mxima del perodo que corresponda.

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registrado durante el perodo fuera de punta. Como se ver ms adelante, existe una seal por sobre-consumo incluida en la opcin tarifaria BT1.

d. Opciones Tarifarias No BT1

Las diferentes opciones tarifarias no BT1 se enmarcan dentro de la estructura recin descrita, y dependen bsicamente del nivel de tensin: AT (alta tensin) o BT (baja tensin), y del tipo de medidores con que se registran o no se registran los consumos: (i) Medidor de consumo de energa. Este medidor registra el consumo total histrico acumulado del cliente. El consumo del mes corresponde a la diferencia entre la medicin actual y la medicin del mes anterior; (ii) Medidor de demanda mxima en horas de punta. Se activa exclusivamente en las horas del perodo de punta del sistema. Este medidor registra el consumo de energa en perodos sucesivos de 15 minutos. El consumo de potencia registrado corresponde al cuociente entre el consumo de energa, y dichos 15 minutos, lo que equivale a multiplicar por 4 para expresarlo en KW7; y (iii) Medidor de demanda mxima. Acta de la misma forma que el medidor anterior, pero se mantiene activo permanentemente.

Diferentes tipos tarifarios regulados hacen uso de distintos medidores, en funcin de la forma de pago que se haya contratado. Es as como, se puede distinguir8:

i. AT4.3 (alta tensin) o BT4.3 (baja tensin). Medidores de consumo mensual de energa, de consumo mensual de potencia en horas de punta y de demanda mxima mensual.

ii. AT4.2 o BT4.2. Medidores de consumo mensual de energa y de potencia en horas de punta. La demanda mxima de potencia es contratada.

7 As por ejemplo, si el consumo de energa en 15 minutos fuera de 1 KWh, el consumo de

potencia registrado en dicho perodo sera de 4 KW. En caso que el consumo de potencia registrado fuera inferior a la Demanda Mxima en Horas de Punta registrada hasta ese momento, prevalecer la segunda. En caso contrario, prevalece el primero, y pasa a sustituir desde ese momento la Demanda Mxima en Horas de Punta del mes. De este modo, el cargo por demanda Mxima en Horas de Punta debe ser pagado de acuerdo al mximo consumo registrado en 15 minutos, aun en caso que el cliente disminuya o anule su consumo de potencia en el resto de las horas del mes. 8 Se ha omitido la opcin BT1, que posteriormente se tratar en forma especial.

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iii. AT4.1 o BT4.1. Medidor de consumo mensual de energa. El consumo mensual de potencia en horas de punta y la demanda mxima mensual se contratan.

iv. AT3 o BT3. Medidor de consumo mensual de energa y de demanda mxima mensual. En este caso la demanda de potencia en horas de punta no se mide ni se contrata. El cliente es clasificado de acuerdo a mediciones de la distribuidora como: presente en punta (tarifa mayor que incluye en mayor medida el cargo por potencia en horas de punta); o parcialmente presente en punta (tarifa menor que incluye en menor medida el cargo por potencia en horas de punta). Ser clasificado como parcialmente presente en punta si el cuociente entre el consumo de potencia en horas de punta y el de demanda mxima leda es inferior a 0,59.

v. AT2 o BT2. Medidor de consumo mensual de energa. La demanda mxima mensual se contrata. En lo dems, esta opcin opera de manera similar a las tarifa AT3 o BT3, segn corresponda.

Para todos los clientes anteriores (i, ii y iii), son explcitos los cinco cargos mensuales de la estructura tarifaria (definidos en la seccin c). Por su parte, para los clientes del tipo iv y v, son explcitos slo cuatro cargos (cargo por consumo mensual de energa, cargo por consumo mensual de potencia, cargo fijo mensual y cargo nico por uso del sistema de transmisin troncal). El nico cargo de potencia da cuenta en este caso tanto del consumo de potencia en horas de punta como de demanda mxima.

e. Tarifa BT1

Esta opcin es aplicable a clientes pequeos de capacidad de consumo inferior a 10 KW (generalmente residenciales), que constituyen la gran mayora del universo de clientes. Slo se utiliza un medidor simple de energa consumida. La demanda

9 Ntese que el precio de potencia finalmente utilizado en esta opcin tarifaria ser una mezcla

entre los dos precios de potencia que utiliza la opcin AT4.3.

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mxima mensual y el consumo mensual de potencia en horas de punta, ni se miden ni se contratan, y se asume que son proporcionales al consumo de energa. La proporcionalidad recin sealada se refleja a travs del parmetro llamado Nmero de Horas de Uso (NHU), que corresponde al nmero equivalente de horas de uso al mes. As, por ejemplo, si el consumo mensual de un cliente residencial fuera de 300 KWh/mes, y el parmetro NHU definido en el decreto correspondiente fuera de 380 horas, se asume que el cliente demanda del sistema una potencia coincidente de 300 KWh/380 horas = 789 watts.

Es importante entender el concepto de horas de uso, ya que, segn se ver posteriormente, stas aparecen explcitamente en las frmulas tarifarias de la opcin BT1. En primer trmino, cabe destacar que en la determinacin del parmetro Nmero de Horas de Uso se consideran dos aspectos; el factor de carga promedio de los clientes, que relaciona el consumo de energa con la demanda mxima de cada uno de ellos; y el factor de coincidencia correspondiente.

El factor de carga ( cf ) se define comomaxD

Dmedf c = , donde Dmed es la demanda

media en un perodo de tiempo T ( es decir, TEDmed = , donde E es energa), y

maxD es la demanda mxima, en el mismo perodo. Grficamente:

Reemplazando la demanda media en la definicin del factor de carga, se obtiene:

c

c fTED

DTEf

*max

max*==

Dmax

Dmed

T

Consumo Energa

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Si no hubiese factor de coincidencia a aplicar a la demanda mxima que debe pagar un determinado consumidor, o lo que es equivalente a que existiese slo ese consumidor, para efectos de determinar la tarida BT1 se dir que la demanda mxima equivale a la energa dividida por el nmero de horas de uso NHU - (que ser, por construccin, un nmero menor a las horas totales del perodo considerado, ya que es un equivalente a las horas en que se estara con demanda mxima si

concentrramos el consumo total del perodo). Por lo tanto,NHU

ED =max , lo que

implica: cc

fTNHUfTE

NHUE

**

== .

En este contexto, el pago total (PT) que efectuar el consumidor BT1 ser:

ENHU

PpPeNHU

EPpEPeDPpEPePT ***max**

+=+=+=

Donde:

=Pe Precio de la energa

=Pp Precio de la potencia

Como en la prctica existen muchos consumidores, es necesario modificar la frmula anterior incluyendo el factor de coincidencia correspondiente. Lo que

ocurrir es que maxD deber estar multiplicado por el respectivo factor de

coincidencia ( coinf ). De esta forma las horas de uso incluidas en la expresin

tarifaria sern definidas como coin

c

ffT

NHU *= .

Si bien la opcin tarifaria BT1 se puede entender como una forma simplificada dentro de la estructura tarifaria general, en algunos aspectos dicha simplificacin llevara en principio a contradecir la lgica del resto de las estructuras tarifarias. Lo anterior, ya que al no existir cargos explcitos por potencia (solo son implcitos) se perdera la nica seal orientada a contener el consumo en el perodo de punta. Como se ver a continuacin, esto se subsana en parte a travs de los cargos de invierno.

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Esta opcin tarifaria se clasifica en dos modalidades; BT1-A y BT1-B. A y B son aplicables respectivamente a empresas distribuidoras cuyo perodo de punta local coincida o no con el perodo de punta del sistema. En general la punta local de las distribuidoras coincide con la punta del sistema (BT1-A). Los casos en que ocurre lo contrario son excepcionales, tratndose por lo general de balnearios con alta afluencia de turistas en perodo de vacaciones de verano (BT1-B). Como se ver posteriormente, es la opcin BT1-A la que contiene un esquema de tarificacin por sobre-consumo.

En la modalidad A son explcitos cuatro cargos (cargo fijo mensual, cargo base por consumo mensual de energa, cargo por energa adicional de invierno y cargo nico por uso del sistema de transmisin). Los cargos por consumo mensual de energa dan cuenta de tres aspectos: consumo de energa propiamente tal, consumo mensual de potencia en horas de punta y demanda mxima mensual. Por su parte, en la modalidad B son explcitos cinco cargos (cargo fijo mensual, cargo por energa, cargo por potencia base, cargo por potencia de invierno y cargo nico por uso del sistema de transmisin).

g. Cargo por Energa Adicional de Invierno en la Tarifa BT1-A (sobre-consumo)

En esta opcin se incluye el llamado cargo por energa adicional de invierno. Los clientes del SING no estn afectos a dicho cargo, ya que en ese sistema el perodo de punta se extiende a todos los meses del ao. Este cargo se aplica en cada mes del perodo comprendido entre el 1 de mayo y el 30 de septiembre, en que el consumo del cliente exceda su lmite de invierno. Se aplica a cada kWh en exceso respecto del mencionado lmite. Se cobra cuando se dan dos condiciones simultneas:

i. Que el consumo mensual del cliente en el perodo de punta sea mayor a 250 kWh.

ii. Que el cliente sobrepase su lmite de invierno, definido como el mayor valor entre 200 KWh y el promedio de consumo en los meses del perodo fuera de punta del SIC, incrementado en un 20%.

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Como se ve, este cargo no se aplica directamente al consumo adicional en perodo de punta por sobre el consumo promedio en perodo fuera de punta, ya que para efectos de comparacin este ltimo se incrementa en 20% y se acota a 200 KWh como valor mnimo. Fuera de esto, es aplicable slo a consumos mensuales en perodo de punta, superiores a 250 KWh.

En virtud de lo expuesto, los cargos por energa base ( CEB ) y de energa adicional de invierno ( CEAI ) se determinan de acuerdo a las siguientes expresiones:

NHUDBCDBT

NHUNBPpPPBTPPATPePEATPEBTCEB ++=

NHUDICDBT

NHUNIPpPPBTPPATPePEATPEBTCEAI ++= 4,24,2

Donde:

Pe

: Precio de Nudo de Energa a nivel de distribucin ($/KWh) PEBT

: Factor de expansin de prdidas de energa en baja tensin PEAT

: Factor de expansin de prdidas de energa en alta tensin Pp

: Precio de Nudo de Potencia a nivel de distribucin ($/KW-mes) PPBT

: Factor de expansin de prdidas de potencia en baja tensin PPAT

: Factor de expansin de prdidas de potencia en alta tensin CDBT

: Costo de distribucin en baja tensin ($/KW-mes) NHUNB

: Numero de horas de uso para el clculo de potencia base coincidente con la punta del sistema

NHUNI

: Numero de horas de uso para el clculo de potencia adicional de invierno coincidente con la punta del sistema

NHUDB

: Numero de horas de uso para el clculo de potencia base coincidente con la punta del sistema de distribucin

NHUDI

: Numero de horas de uso para el clculo de potencia adicional de invierno coincidente con la punta del sistema de distribucin

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4,2

: Cuociente entre los meses del ao y los meses del antiguo perodo de

punta de mayo a septiembre

512

. Este factor arrastra el error de no corresponder al cuociente respecto del actual perodo de punta de

marzo a septiembre, y que debiera ser de

712

h. Tarifa BT1-B

Los clientes de una distribuidora que est clasificada en modalidad B deben a su vez ser clasificados en modalidad A o B10, de modo que en definitiva esta ltima

modalidad tarifaria es aplicable slo a una parte de sus clientes. En la modalidad B son explcitos cinco cargos (cargo fijo mensual, cargo por energa, cargo por potencia base, cargo por potencia de invierno y cargo nico por uso del sistema de transmisin).

El cargo por energa ($/KWh) se aplica en todos los meses del ao al consumo registrado en cada mes.

El cargo por potencia base se aplica en todos los meses del ao, independientemente del consumo registrado en cada mes, incluso si el consumo del mes respectivo es

nulo, y se obtiene multiplicando el mayor de los consumos de energa de los meses de enero y febrero inmediatamente anteriores por su precio unitario (es decir, el cargo por potencia base).

El cargo por potencia de invierno se aplica solo en los meses de invierno (mayo a septiembre), y es igual al producto del consumo del mes de invierno respectivo por el precio unitario de potencia de invierno.

Los cargos por energa ( PE ), potencia base ( PB ) y potencia de invierno ( PI ) se determinan de acuerdo a las siguientes expresiones:

Para que los clientes sean clasificados en modalidad A deben tener un promedio de

consumo en el perodo enero a febrero inferior al doble del consumo promedio del perodo marzo a diciembre inmediatamente anterior.

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PePEATPEBTPE =

NHUDVCDBT

NHUNBPNPTPpPPBTPPATPB += )(

NHUNIPNPTPPBTPPATPI = 4,2

En que se utilizan las siguientes nuevas definiciones, adicionales a las ya antes enunciadas.

PNPT

: Precio de Nudo de Potencia a nivel troncal ($/KW-mes) NHUDV

: Numero de horas de uso para el clculo de potencia adicional de verano coincidente con la punta del sistema de distribucin segn la

opcin BT1-B

Cabe destacar que el cargo por energa, no incluye ningn cobro por consumo de potencia. Por su parte, el cargo por potencia base incluye slo el costo del consumo

de potencia adicional de distribucin y de subtransmisin (el pago por potencia a la generacin en el sistema est incluido en el cargo por potencia de invierno o

potencia en horas de punta). El extenderlo al resto del ao equivale a multiplicarlo por ( )212 en forma anloga a como se multiplican por ( )512 los cargos por consumo de potencia de invierno.

Se debe notar que en el trmino PNPTPp se excluye el precio de nudo a nivel troncal, de modo que solo se incluye la componente de precio local de

subtransmisin, que se suma a la componente del precio de potencia de distribucin CDBT

, ambos afectados de acuerdo a su respectivo Nmero de Horas de Uso.

Inversamente, el cargo por potencia de invierno incluye solo el costo del consumo

de potencia adicional de generacin en horas de punta del sistema PNPT

multiplicado explcitamente por el factor ( )512 y ponderado de acuerdo al respectivo Nmero de Horas de Uso.

19

Estos cargos de invierno y de verano entregan la seal de consumo en horas de punta de distribucin y de generacin respectivamente, y de acuerdo al consumo

directo que se registre en los meses respectivos, de manera similar al resto de las tarifas no BT1. No constituyen por tanto una modalidad de cargo por sobre-

consumo, como en el caso de la opcin BT1-A.

2. Sector Sanitario

El procedimiento asociado a la aplicacin de tarifas por sobre-consumo en perodo de demanda alta est descrito en el reglamento de la ley (artculos N 19 y siguientes), razn por la cual la presentacin que se hace a continuacin se basar en dichos artculos y mantendr, dentro de lo posible, la misma nomenclatura.

Respecto del mecanismo empleado, existen tres aspectos que es importante aclarar.

Primero, la determinacin del perodo de punta, mtodo establecido en las bases de los estudios. Segundo, la determinacin de los distintos cargos, distinguiendo el

perodo de punta y no punta. Por ltimo, la aplicacin tarifaria de los cargos en los distintos momentos del ao, es decir, en perodo de demanda alta y baja.

a. Determinacin del Perodo de Punta

Tomando como referencia las Bases del ltimo proceso de fijacin de tarifas de Aguas Andinas, el perodo de punta (alta demanda) ser determinado de acuerdo al procedimiento que a continuacin se describe.

Se estima el factor de punta de un mes i cualquiera (fpi) como:

11

11

=

ijj

ii

CM

CMfp

Donde:

iCM = Consumo mensual unitario del mes i (m3/cliente/mes)

20

jCM = Consumo mensual unitario del mes j (para j i)

Es decir, el factor de punta del mes i ser el cuociente entre el consumo del mes i y el consumo promedio mensual del resto de los meses del ao. Luego se identifica el mes del ao con el mayor factor de punta. Posteriormente, incorporando el mes inmediatamente anterior o posterior que registra el mayor consumo unitario, se calcula el factor de punta de los dos meses, considerando el promedio de consumo de esos dos meses en el numerador, y el promedio de consumo de los meses restantes, en el denominador. Se repite este anlisis incluyendo en el numerador 3, 4, 5, 6 y hasta 7 meses, determinando de este modo siete factores de punta (siempre se usa el promedio de los meses restantes en el denominador).

Se identificar el perodo de punta, eligiendo de entre los siete factores calculados, aquel que tiene el mayor valor. De esta forma, se definir el perodo de punta como aquel comprendido por los meses incluidos en el numerador del clculo del mayor factor de punta determinado.

El sobre-consumo se establecer para el perodo de punta, como aquel consumo que se efecte en algn mes perteneciente a dicho perodo, el cual supere al promedio de consumo de los meses de no punta o a un lmite preestablecido convencionalmente. Es decir, existir sobre-consumo cuando en un mes cualquiera en el perodo de punta, se cumpla que:

>

=

Mp

CMCConCM

Mp

ii

Mpi 12,max

12

1

Donde:

=MpiCM Consumo mensual de un mes cualquiera que pertenece al perodo de

punta (m3/cliente/mes) =CCon Lmite de sobre-consumo definido convencionalmente (en la actualidad,

40m3/cliente/mes para la mayora de los clientes del pas) =Mp Nmero de meses pertenecientes al perodo de punta

21

b. Determinacin de Costos Diferenciados

De acuerdo al reglamento de la ley, se distinguen los siguientes costos para efectos de calcular las tarifas eficientes:

Distribucin de agua potable

CVD1 = Costo por metro cbico asociado al volumen, en perodo no punta CVD2 = Costo por metro cbico asociado al volumen, en perodos punta CVD3 = Costo por metro cbico asociado a la capacidad del sistema, en perodos

punta.

Recoleccin de Aguas Servidas

CVR1 = Costo por metro cbico asociado a volumen, en perodos no punta CVR2 = Costo por metro cbico asociado a volumen, en perodos punta CVR3 = Costo por metro cbico asociado a la capacidad del sistema, en perodos

punta

Costos Independientes del Servicio

CFC = Costo fijo mensual por cliente

Produccin de Agua Potable y Disposicin de Aguas Servidas (en forma separada)

CVP1 = Costo por metro cbico asociado a volumen, en perodos no punta CVP2 = Costo por metro cbico asociado a volumen, en perodos punta CVP3 = Costo por metro cbico asociado a la capacidad del sistema, en perodos

punta

22

Cabe destacar que todos estos costos, utilizados para la determinacin de las tarifas eficientes, estn definidos reglamentariamente como costos incrementales. Ms adelante, la misma normativa indica que si con estas tarifas determinadas a costo incremental no se cubre el costo total de largo plazo (CTLP), ellas debern ser escaladas hasta que permitan cubrir dicho costo.

En la medida que la diferenciacin entre perodo de punta y no punta proviene de un clculo explcito realizado para estos efectos, y representa una facultad de la autoridad regulatoria, es interesante notar que en la prctica regulatoria en algunas ciudades no se efecta esta distincin en la recoleccin y disposicin de aguas servidas11. Segn informacin recabada desde la SISS, esto se debera a que se asume que no existira estacionalidad en estas etapas, en la medida que el mayor consumo de agua potable en el verano se asocia mayoritariamente al riego. Otro sera el caso si se tratara de lugares de veraneo, donde la estacionalidad en el consumo de agua potable, normalmente est tambin relacionado con una estacionalidad en la recoleccin y disposicin de aguas servidas12.

c. Determinacin de la Aplicacin Tarifaria de los Costos

Los artculos 30 y siguientes del reglamento de la ley, especifican la forma en que se aplicarn los costos tarifarios antes definidos13:

Tarifas de Eficiencia Correspondientes al Servicio de Distribucin

Cargo fijo mensual por cliente: CFC Cargo variable por metro cbico en perodo no punta: CVD1 + (Mp/12)*CVD3 Cargo variable por metro cbico en perodo punta: CVD2 + (Mp/12)*CVD3 Cargo variable por metro cbico de sobre-consumo: CVD2 + CVD3

11 De hecho, el artculo 24 del reglamento faculta a la autoridad para no realizar esta distincin.

12 Por ejemplo, en la ltima fijacin de tarifas de Aguas Andinas (decreto N 100, del 11 de

marzo de 2005), no se consider estacionalidad en la recoleccin y disposicin de aguas servidas. 13

La definicin de variables corresponde a la antes especificada, adems, Mp representa el numero de meses pertenecientes al perodo de punta.

23

Tarifas de Eficiencia Correspondientes al Servicio de Recoleccin de Aguas Servidas

Cargo variable por metro cbico en perodo no punta: CVR1 + (Mp/12)*CVR3 Cargo variable por metro cbico en perodo punta: CVR2 + (Mp/12)*CVR3 Cargo variable por metro cbico de sobre-consumo: CVR2 + CVR3

Tarifas de Eficiencia Correspondientes a la Produccin de Agua Potable y Disposicin de Aguas Servidas

Cargo variable por metro cbico en perodo no punta: CVP1 + (Mp/12)*CVP3 Cargo variable por metro cbico en perodo punta: CVP2 + (Mp/12)*CVP3 Cargo variable por metro cbico de sobre-consumo: CVP2 + CVP3

De lo expuesto se puede constatar que aunque el cargo por metro cbico asociado a la capacidad (en las distintas etapas) se define para el perodo punta, se aplica tanto al perodo punta como no punta, multiplicado por la proporcin de meses punta sobre los meses del ao (Mp/12). Adems, se aplica por completo a los metros cbicos de sobre-consumo. Posteriormente en el trabajo se demostrar que slo el consumo en el perodo de punta ser el que paga el costo por capacidad, tal como lo establece la teora del modelo peak load pricing.

c. Las Frmulas Tarifarias

En general, para las distintas etapas consideradas, los cargos utilizados para determinar las tarifas eficientes corresponden a costos incrementales, ya se trate del asociado al volumen consumido en perodo punta y no punta, o a la capacidad del sistema. Por tanto, ya sea que se trate de la distribucin, de la recoleccin de aguas servidas, de la produccin de agua potable y o de la disposicin de aguas servidas, las frmulas bsicas para la determinacin de costos es la siguiente:

24

=

= =

=

=

=

=

+

+

+

+=

+

+

=

+

+

=

35

1

00

35

135

35

1

0

35

1

0

35

1

0

35

1

0

)1()()1(

)1()1()1(

)1()(

)1()(

)1()(

)1()(

ii

pip

j

i ii

ii

i

p

iip

ip

iip

ip

p

iinp

inp

iinp

inp

np

r

MpCCt

r

Dt

r

VRr

I

CVC

r

CCr

GG

CV

r

CCr

GG

CV

Donde:

=npCV Costo por metro cbico asociado a volumen14

en el perodo no punta

=pCV Costo por metro cbico asociado a volumen en el perodo punta

=pCVC Costo por metro cbico asociado a la capacidad del sistema, en el perodo

punta

=r Tasa de descuento

=t Tasa de impuesto

=inpG Promedio mensual de gastos de operacin y mantencin, asociados a la

produccin en el perodo no punta, incurridos en el ao i

=0npG Promedio mensual de gastos de operacin y mantencin, asociados a la

produccin en el perodo no punta, incurridos en la situacin base

=inpC Promedio mensual de metros cbicos consumidos durante los meses del

perodo no punta, en el ao i

=0npC Promedio mensual de metros cbicos consumidos durante los meses del

perodo no punta, en la situacin base

=ipG Promedio mensual de gastos de operacin y mantencin, asociados a la

produccin en el perodo punta, incurridos en el ao i

=0pG Promedio mensual de gastos de operacin y mantencin, asociados a la

produccin en el perodo punta, incurridos en la situacin base

14 Volumen se refiere a la cantidad producida.

25

=ipC Promedio mensual de metros cbicos consumidos durante los meses del

perodo punta, en el ao i

=0pC Promedio mensual de metros cbicos consumidos durante los meses del

perodo punta, en la situacin base

=j Nmero de aos considerados en el perodo de expansin =iI Inversin anual correspondiente al plan de expansin del sistema

=VR Valor residual de las inversiones asociadas a la expansin del sistema

=iD Depreciacin anual correspondiente a las inversiones del plan d expansin

del sistema

=Mp Nmero de meses del perodo punta

3. Comparacin Normativa

Con los antecedentes ya presentados, se puede constatar que los esquemas de tarificacin por sobre-consumo en los dos sectores estudiados son similares, en cuanto a la lgica genrica de aplicacin, pero difieren en su estructura formal.

Las similitudes son bsicamente tres. Primero, se establece un procedimiento mediante el cual los consumidores pagarn una cantidad adicional en aquellos casos en que la demanda en el perodo de punta sea superior a una estimacin de la demanda promedio en el perodo de no punta. Segundo, ms all del promedio efectivo de consumo en el perodo no punta, el lmite para determinar el sobre-consumo de cada individuo contiene una cifra convencional de consumo mnimo sobre la cual se faculta a la empresa para cobrar por este concepto. Tercero, aunque la estructura de cargos tarifarios que se derivan de la aplicacin del lmite por sobre-consumo parece muy distinta en cada caso, es bastante similar, entregando resultados comparables desde el punto de vista de la asignacin de recursos, de acuerdo a lo que se analizar en el captulo IV.

Las diferencias son las siguientes. Primero, mientras en el sector sanitario el esquema de tarifas por sobre-consumo es aplicado a todos los consumidores por igual, en el sector elctrico, slo se utiliza para un segmentos de los consumidores;

26

aquellos caracterizados como residenciales, que no cuentan con medidores de potencia en sus domicilios. El resto, paga la capacidad por su aporte en el momento de demanda peak del sistema, ajustando su propia demanda mxima a la del sistema, mediante los llamados factores de coincidencia. Si bien estos factores tambin se aplican a los consumidores residenciales, la diferencia est en que a estos ltimos no se les mide la potencia usada. Segundo, la modificacin arbitraria al lmite por sobre-consumo, probablemente explicada por razones distributivas, es diferente en cada caso. En el sector sanitario slo indica que el lmite de sobre-consumo es aplicable a quienes consuman ms de una cierta cantidad predefinida. Por su parte, en el sector elctrico, adems de una cantidad mnima predefinida, se agrega que el mencionado lmite no puede ser menor que el consumo promedio en baja demanda ms un 20%.

27

III. Tarifas Peak-Load Pricing y Cargos por Sobre-Consumo

1. Tarifas Eficientes

En el contexto del modelo de peak-load pricing en que existen demandas diferenciadas a travs del tiempo (alta y baja)15, la forma eficiente de tarificar en un sentido terico est dada por el pago del costo marginal de corto plazo por parte de la demanda baja y por el costo marginal de largo plazo (que incluye el costo de capacidad) por parte de la demanda alta16.

Grfico N 1

En el grfico N 1, los costos variables estn determinados por v y los costos por una unidad adicional de capacidad estn definidos por c . De este modo, la capacidad es pagada plenamente por la demanda alta (en que se demanda una capacidad igual a K, con un pago unitario de c+v ), mientras que la demanda baja slo paga sus costos variables (se demanda Q0 al precio unitario de v ). Lo anterior es una situacin eficiente desde el punto de vista de la asignacin de recursos.

15 Teniendo presente que el objetivo central del presente texto no es el anlisis del mecanismo

de tarificacin del tipo peak load pricing, sino la estructura de tarifas por sobre-consumo, y por simplicidad y debido a su menor correspondencia con lo que se esperara de los dos sectores analizados, se ha excluido el anlisis grfico cuando las demandas son poco diferenciadas. 16

El anlisis grfico que a continuacin se presenta est basado en el texto Economic of Regulation and Antitrust, Viscusi, Vernon & Harrington, The MIT Press, 1995.

P

Q

v

c+v

K

DDa. Alta DDa. Baja

Q0

28

Se puede corroborar que una tarifa nica que se pague en los momentos de alta o de baja demanda, puede cumplir la condicin de autofinanciamiento de la firma, pero genera prdida de excedentes, por lo cual no es eficiente desde la perspectiva de la asignacin de recursos.

Grfico N 2

De acuerdo a lo presentado en el grfico N 2, si se cobra una tarifa nica en ambos periodos (alta y baja demanda) igual a P , se producir una prdida de excedentes

iguales a los tringulos

2)()( 10

vPQQ y [ ]

+

2)()( 01

PvcKK . Por otro

lado, la firma podr esta equilibrada desde el punto de vista financiero, si el

rectngulo )(1 vPQ es igual al rectngulo [ ] )(1 PvcK + , es decir, si lo que pierde en el perodo de alta demanda por vender a un precio menor que el costo es equivalente a la ganancia extra en el perodo de baja demanda por vender a un precio mayor que el costo.

Como se ver posteriormente, en el caso chileno se aplica en la prctica un modelo tarifario tipo peak load pricing, aunque aparentemente modificado por la presencia en los sectores elctrico y sanitario de tarifas por sobre-consumo en los respectivos perodos de alta demanda. Una diferencia entre los dos mencionados sectores es que en el sector elctrico, en el caso de los clientes residenciales, el pago por capacidad se realiza en funcin de los costos variables de produccin (pago de energa), por razones que se explicarn detalladamente ms adelante. Asimismo, en este marco cada tipo de consumidor paga su propia contribucin al incremento en capacidad,

P

Q

v

c+v

K0

DDa. Alta DDa. Baja

Q0 Q1 K1

P

29

mediante los llamados factores de coincidencia del sistema. Esto permite establecer tarifas diferenciadas de capacidad, en funcin del tipo de consumidores. De esta forma, la capacidad asociada a la generacin elctrica slo se paga en el perodo de alta demanda del sistema, mientras que la capacidad por concepto de la red de distribucin se paga asociada al momento del tiempo en que se produzca la mxima demanda que le corresponda.

2. Cargos por Sobre-Consumo

Asumiendo que se est tarificando mediante el mtodo de peak load pricing, una tarifa de sobre-consumo slo puede explicarse desde una perspectiva distinta a la de la eficiencia, ya que puede generar una distorsin en la asignacin ptima de recursos si se aplica de modo tal que el consumidor pague slo el costo variable en el perodo de baja demanda17. Motivaciones redistributivas pueden justificar este tipo de modelo de tarifas, en la medida en que se pretende que aquellos que ms demandan, normalmente los de mayores ingresos y de ms diferencia entre sus demandas considerando los perodos de alta y baja, sean los que financian la mayor parte del sistema (ms que proporcionalmente).

En presencia de tarifas por sobre-consumo, el tema de la eficiencia se puede visualizar en el siguiente grfico, donde, asumiendo demandas altamente diferenciadas18, la tarificacin por peak load pricing est dada por las combinaciones de precio y cantidad para las demandas altas y bajas, que se presentan a continuacin.

17 Ver Drexler, 2001.

18 Adems de las razones ya expuestas para trabajar con demandas altamente diferenciadas,

existe un motivo adicional asociado a la presencia de tarifas por sobre-consumo. Para demandas similares es inconsistente pensar en tarifas por sobre-consumo. Se puede constatar en el anexo N 1, que la capacidad demandada en perodo de alta y de baja es equivalente en este caso, por lo que, por construccin, no existir un sobre-consumo respecto del cual plantear una tarifa distinta, salvo que se encarezca el precio del perodo de baja demanda, lo cual puede ir en contra del principio distributivo que parece sustentar la aplicacin de este tipo de tarifas.

30

Grfico N 3

En el perodo de baja demanda se paga el costo variable de corto plazo correspondiente (v), por un consumo igual a 0Q . Por su parte, en el perodo de alta demanda, existiendo una tarifa de sobre-consumo (s) y un consumo K1 compatible con dicho precio, se paga slo v por la cantidad 0Q , y se paga s por el consumo ( 01 QK ), que corresponde al sobre-consumo que supera al existente en el perodo de baja demanda. Por la condicin de autofinanciamiento de la empresa, deber ocurrir que [ ] 0*)( Qvvc + debe ser igual a [ ])(*)( 01 vcsQK + . Como se puede observar, la presencia del esquema de tarificacin por sobre-consumo implica una

prdida de eficiencia equivalente al tringulo [ ]2

)(*)( 01

vcsKK + . Esta prdida

se explica por un nivel menor de consumo en el perodo de alta demanda, asociado a

una capacidad instalada menor que la ptima ( 01 KK < ).

En importante sealar que el esquema terico de sobre-consumo descrito, que genera una distorsin en el equilibrio ptimo en alta y baja demanda, no es el empleado en Chile, por razones que se analizarn en el captulo IV.

P

Q

v

c+v

K0

DDa. Alta DDa. Baja

Q0 K1

s

31

3. Incentivos Tericos al Sobre-Consumo

Desde un punto de vista conceptual debe distinguirse entre los incentivos al sobre-consumo que pudiera generar una estructura diferenciada de tarifas (alta, baja y sobre-consumo en alta), de la variacin en el equilibrio de consumo que pudiera generar ex-post una tarificacin como la indicada. En otras palabras, es distinto concebir la posibilidad de que alguien, para disminuir su pago anual por un determinado servicio, derroche una cierta cantidad del bien, que aceptar que dicho consumidor tenga variaciones en la cantidad demanda, en funcin de precios relativos modificados. No es lo mismo encender la estufa elctrica en el patio o regar la calzada frente a la casa, que demandar ms aire acondicionado en el verano o regar ms las plantas en invierno. En el primer caso debe existir una ganancia monetaria directa por aumentar el consumo en el perodo de baja demanda (dado un esquema de tarifas por sobre-consumo), mientras que en el segundo caso, bastara que debido a la presencia de tarifas por sobre-consumo, los precios relativos entre alta y baja demanda se vieran modificados (con lo cual el equilibrio maximizador se ve alterado).

La pregunta ms radical respecto a la existencia de incentivos a sobre-consumir, originados en una estructura de tarifas que incluya un castigo por sobre-consumo, est referida a la posibilidad de que sea racional incrementar el consumo en el perodo de baja demanda, con el objetivo de disminuir el pago anual por el servicio de que se trate (caso de derroche). No obstante, tambin es interesante analizar la posibilidad de que los individuos cambien su equilibrio de consumo producto de percibir un precio unitario, en el perodo de baja demanda, inferior al costo marginal de corto plazo (ya que lo que paga en el perodo de baja demanda se ve en parte compensado por una disminucin del monto asociado a pagos por sobre-consumo en el perodo de alta demanda). En los siguientes grficos se pueden analizar ambas situaciones.

32

Caso 1: Mayor Consumo en Baja Demanda; Sin Derroche

Grfico N 4

Producto de la tarifa por sobre-consumo, el consumidor percibe como costo variable

(pago unitario) en el perodo de baja demanda un precio igual a 1v , debido a que si bien en dicho perodo paga efectivamente v como precio unitario, su incremento en el consumo le implica una cada en el pago durante el perodo de alta

demanda equivalente a [ ])(*)( 01 vcsQQ + , lo cual por consistencia implica que este monto debe ser igual a 11 *)( Qvv . Lo anterior genera, adems de la prdida de eficiencia ya descrita en el perodo de alta demanda por poseer una capacidad instalada menor a la ptima, una prdida en el perodo de baja demanda originada en un incremento en el consumo ms all del nivel ptimo ( 10 QQ ), la cual queda

determinada por el tringulo 2

)(*)( 101

vvQQ .

P

Q

v

c+v

K1 K0

DDa. Alta

DDa. Baja

Q0 Q1

s

v1

33

Caso 1: Mayor Consumo en Baja Demanda; Con Derroche

Grfico N 5

En este segundo caso, producto de la tarifa por sobre-consumo, el consumidor percibe como costo variable (pago unitario) en el perodo de baja demanda un precio menor que cero, ya que al aumentar su consumo en dicho perodo baja el pago anual. En otras palabras, al aumentar el consumo en el perodo de baja demanda implica un ahorro en el perodo de alta demanda (por el incremento en el lmite de sobre-consumo) que es mayor que el aumento en el pago en el perodo de baja demanda (por el incremento en el consumo en dicho perodo) Con ello terminar consumiendo en el perodo de baja demanda una cantidad igual a la alta demanda, es decir 1Q crecer hasta llegar a ser igual a 1K , ya que hasta ese lmite, cada vez que aumenta el consumo en el perodo de baja demanda, disminuye su pago total anual por el servicio. Esta circunstancia implicara que la persona botara agua o

electricidad en el correspondiente perodo de baja demanda, para efectos de disminuir su pago anual por el servicio. Cabe destacar que esta situacin no se

produce en el caso anterior (grfico N 4), puesto que en dicha condicin el precio percibido en el perodo de baja demanda no es nunca menor que cero, lo cual se puede verificar observando que )(* 01 QQv es mayor que [ ])(*)( 01 QQvcs + . Por su parte, en el grfico N 5, el rea )(* 01 QQv -- el mayor pago en el perodo de baja demanda --, es menor que [ ])(*)( 01 QQvcs + -- el menor pago en el perodo de alta demanda, debido al incremento en el lmite de sobre-consumo.

P

Q v

c+v

K1 K0

DDa. Alta DDa. Baja

Q0 A

s

Q1

34

En la circunstancia descrita, la prdida social en el perodo de baja demanda es muy

superior a la del caso anterior, ya que asciende a

2*)()(* 001

vQAQQv .

4. Anlisis de Trabajos Anteriores

El trabajo de Bustos y Galetovic (2002), referido a la estructura tarifaria de sobre-consumo en el agua potable, concluye que toda la capacidad se le cobra a quienes

sobrepasan su lmite de sobre-consumo en perodo punta , lo que, segn se mostrar en el siguiente captulo, es correcto en espritu, aunque debiese decir que la

capacidad la paga el consumo realizado en el perodo de punta. Lo que muestra la modelacin realizada es que un incremento marginal en el consumo durante el

perodo de no punta tiene como resultado un aumento en la cuenta durante dicho perodo por el equivalente al pago de ms agua al precio unitario de no punta. Lo

que ocurre es que si bien, desde una primera mirada, de acuerdo a lo estipulado en el reglamento de la ley, el pago por capacidad se reparte en todo el ao, al aumentar

marginalmente el consumo en el perodo no punta, el pago adicional por capacidad en dicho perodo se ve compensado por la disminucin en el pago por sobre-

consumo en el perodo punta. Lo cierto es que lo sealado en el referido artculo tambin se cumple en trminos de un anlisis no marginal. De hecho, desarrollando

las ecuaciones formuladas, el gasto total para un consumidor cualquiera puede expresarse como19:

pp

n

n QCOCCQCOGasto )(Total ++= Donde:

puntaen anual Consumo punta de fuera anual Consumo

cbico metropor capacidadpor Cargo punta perodoen operacin de costospor Cargo

punta no perodoen cbicooperacin de costospor Cargo

=

=

=

=

=

p

n

p

n

QQCCCOCO

19 Para un detalle de este anlisis, ver el captulo IV en la parte correspondiente al sector

sanitario.

35

La seal tarifaria en el perodo no punta sera correcta, ya que da cuenta de todos los costos de operacin, y las inversiones en capacidad quedan determinadas nicamente por el consumo mayor en perodo de punta.

Cabe sealar que del resultado del trabajo de Bustos y Galetovic se puede concluir correctamente que la estructura tarifaria aplicada al sector sanitario chileno, no provoca incentivos a aumentos de consumo en perodos no punta, ya que el costo marginal neto de dicho aumento corresponde al costo de operacin de corto plazo. Como se ver en el siguiente captulo, los resultados encontrados en el mencionado trabajo son consistentes con una situacin en que no existe incentivo a sobre-consumir en el perodo de baja demanda, no obstante la existencia de un lmite convencional de sobre-consumo provoca un cambio en el resultado, que no est considerado en el trabajo comentado.

En el trabajo realizado por Drexler (2001), referido a la tarificacin por sobre-consumo e incentivos a la eficiencia, el mencionado autor desarrolla un anlisis eminentemente grfico, a partir del cual demuestra que la aplicacin de un esquema de tarifas de sobre-consumo generara ineficiencias respecto al modelo de Peak Load Pricing. Adems, seala que los incentivos a aumentar el consumo en perodo de baja demanda para disminuir el pago por capacidad en el perodo de alta demanda, llevara a mayores ineficiencias en el esquema utilizado en Chile.

En relacin al mencionado trabajo y su consistencia con los esquemas regulatorios presentes en el sector sanitario y elctrico de Chile, se destacan los siguientes aspectos. Primero, la visin propuesta respecto a que el esquema tarifario por sobre-consumo genera ineficiencias en la asignacin de recursos no es aplicable al caso chileno, dada las estructuras tarifarias especficas utilizadas (ver captulo IV). Segundo, desde un punto de vista conceptual identifica correctamente la posibilidad de que existan incentivos a elevar el consumo en el perodo de baja demanda, para efectos de disminuir los pagos por sobre-consumo en el perodo de alta demanda, aunque dicha distorsin se provoca exclusivamente por la presencia de lmites convencionales al sobre-consumo en el perodo de alta demanda. Tercero, el autor realiza el anlisis bajo el supuesto de que el cargo por capacidad se aplica exclusivamente en el perodo de alta demanda, lo cual definitivamente no es

36

correcto para el caso chileno en ninguno de los dos sectores analizados. Cuarto, el tipo de cargo por sobre-consumo descrito por el autor es slo aplicado en Chile a los consumidores BT1.A del sector elctrico; todos los dems casos tienen una forma de pago diferente, a las cuales no les sera aplicable, en principio, el anlisis de Drexler. Es decir, el citado anlisis es aplicable al sobreprecio por sobre-consumo o tarifa por consumo adicional de invierno incluida en la tarifa BT1.A de suministro de electricidad a clientes residenciales, ya que sta podra, tericamente, incentivar ms all de lo conveniente el consumo de electricidad en el verano.

Otro elemento considerado en el anlisis de Drexler es la posibilidad de que la condicin de autofinanciamiento de la empresa, unida a un esquema de tarificacin por sobre-consumo, induzca a una distorsin an mayor en la asignacin de recursos.

Grfico N 6

El fenmeno descrito se puede visualizar en el grfico N 6. Si las tarifas por sobre-consumo llevan aparejadas una situacin de auto-financiamiento de la empresa (asumiendo que las tarifas originales del peak load pricing tambin llevan al auto-financiamiento, debiese ocurrir que [ ]vvcQ + )(*0 es equivalente a

[ ])(*)( 01 vcsQK + . Luego, si debido a los incentivos presentes en las tarifas por sobre-consumo llevan a que la demanda en el perodo de baja demanda aumente a 1Q , ocurrir que [ ]11 )(* vvcQ + ser mayor que [ ])(*)( 11 vcsQK + , por lo cual la firma no se financiara. Lo anterior llevara a tener que incrementar alguna de las tarifas (o ambas), con el consiguiente efecto negativo en la asignacin de recursos.

P

Q

v

c+v

K1 K0

DDa. Alta

DDa. Baja

Q0 Q1

s

v1

37

En todo caso, a pesar de ser acertado este anlisis de auto-financiamiento, desde un perspectiva terica, no es aplicable al caso chileno, ya que, como se demostrar en el siguiente captulo, las estructuras tarifarias coinciden finalmente con un esquema peak load pricing eficiente.

38

IV. Distorsiones por Tarifas de Sobre-Consumo en Chile

1. Caso Elctrico

Considerando las frmulas tarifarias presentadas en el captulo II, y manteniendo la misma nomenclatura, si se subdivide el ao en 7 meses de no punta, octubre a abril (octubre a diciembre pertenecen al ao calendario anterior), y 5 meses de punta, mayo a septiembre, y suponiendo un consumo mensual de energa parejo al interior de cada perodo, EV y EI respectivamente, el pago total anual PTIPTVPT += de un cliente que deba pagar energa adicional de invierno, desagregado segn

verano e invierno, (incluyendo el cargo fijo CF y el cargo nico CU por uso del sistema de transmisin troncal incluidos), ser20:

+

+++=

NHUDBEVCDBT

NHUNBEVPpPPBTPPATEVPePEATPEBTEVCUCFPT *********7

+

++++

NHUDBEVCDBT

NHUNBEVPpPPBTPPATEIPePEATPEBTEICUCF *2,1**2,1********5

+

+

NHUDIEVEICDBT

NHUNIEVEIPpPPBTPPAT *2,1**2,1****12 21

Donde:

Pe

: Precio de Nudo de Energa a nivel de distribucin ($/KWh) PEBT

: Factor de expansin de prdidas de energa en baja tensin

20 Cabe destacar que para que esta ecuacin sea vlida, debe ocurrir que se est

efectivamente pagando sobre consumo en el perodo de alta demanda, es decir, EVEI *2,1> . 21

Ntese que el 1,2 que aparece en la frmula en la tarifa de invierno y sobre-consumo, corresponde a que la referencia para determinar el sobre-consumo incrementa en un 20% el consumo promedio fuera de punta. A su vez, el sobre-consumo est multiplicado por 12, ya que esto es equivalente a 5*2,4 (cinco meses por el factor 2,4, entes explicado en el captulo II).

39

PEAT

: Factor de expansin de prdidas de energa en alta tensin Pp

: Precio de Nudo de Potencia a nivel de distribucin ($/KW-mes) PPBT

: Factor de expansin de prdidas de potencia en baja tensin PPAT

: Factor de expansin de prdidas de potencia en alta tensin CDBT

: Costo de distribucin en baja tensin ($/KW-mes) NHUNB

: Numero de horas de uso para el clculo de potencia base coincidente con la punta del sistema

NHUNI

: Numero de horas de uso para el clculo de potencia adicional de invierno coincidente con la punta del sistema

NHUDB

: Numero de horas de uso para el clculo de potencia base coincidente con la punta del sistema de distribucin

NHUDI

: Numero de horas de uso para el clculo de potencia adicional de invierno coincidente con la punta del sistema de distribucin

Se asumir, sin prdida de generalidad, como de hecho ocurre para la empresa distribuidora ms grande del pas (Chilectra) que el nmero de horas de uso es igual en todos los casos considerado: NHUNHUDBNHUDINHUNBNHUNI ==== .

Adems, suponiendo, para efectos de una visin preliminar del problema, que el lmite de sobre-consumo no est arbitrariamente incrementado en un 20% por sobre el promedio de consumo en el perodo de baja demanda, el pago total anual modificado ( PTM ) puede expresarse como:

+

+++=

NHUEVCDBT

NHUEVPpPPBTPPATEVPePEATPEBTEVCUCFPTM *********7

+

++++

NHUEVCDBT

NHUEVPpPPBTPPATEIPePEATPEBTEICUCF *********5

+

+

NHUEVEICDBT

NHUEVEIPpPPBTPPAT *****12

Lo cual es equivalente a:

PePEATPEBTEIPePEATPEBTEVCUEICUEVCFPTM ***5****7**5**7**12 ++++=

++

++

NHUCDBT

NHUPpPPBTPPATEI

NHUCDBT

****12NHU

Pp*PPBT*PPAT*EV*12

+

NHUCDBT

NHUPpPPBTPPATEV ****12

40

Lo que finalmente se puede expresar como:

( ) ( )

++

++++=

NHUCDBT

NHUPpPPBTPPATEI

PePEATPEBTCUEIPePEATPEBTCUEVCFPTM

***12*

***5****7**12

Desde una perspectiva conceptual, existirn incentivos al sobre-consumo del servicio elctrico, en el sentido de que sea razonable botar energa en el perodo de baja demanda, si para un cliente determinado un incremento en el consumo promedio en el perodo de baja demanda implica una disminucin en el pago total anual, explicado por una cada en el cobro en el perodo de alta demanda asociado al alza del lmite de sobre-consumo. Para chequear la ocurrencia de este fenmeno, habr que derivar la expresin anteriormente expuesta ( PTM ) respecto del consumo en el perodo de baja demanda ( EV ) y verificar el signo correspondiente. EL resultado de este ejercicio es el siguiente:

( )PePEATPEBTCUEV

PTM***7 +=

Se puede constatar que bajo el supuesto de que el lmite de sobre-consumo se estableciera exactamente equivalente al promedio de consumo del perodo de baja demanda (EV), el esquema de tarificacin utilizado en el sector elctrico es plenamente consistente con el modelo peak load pricing en que no existen tarifas por sobre-consumo, ya que el consumo de baja demanda paga el costo variable asociado a dicho consumo, y el de alta demanda paga el costo variable ms el costo por capacidad (tanto el asociado a la potencia como al valor agregado de distribucin). En trminos grficos esto es equivalente a la situacin terica planteada al inicio del captulo III:

41

Grfico N 7

Donde:

( )PePEATPEBTCUv ++= * ( )

+++=+

NHUCDBT

NHUPpPPBTPPATPePEATPEBTCUvc ***

512

**

En la circunstancia descrita no existira ninguna distorsin en la asignacin de recursos provocada por el esquema de tarifas por sobre-consumo. Sin embargo, como se ver a continuacin, la presencia del lmite convencional de sobre-consumo un 20% mayor al promedio del consumo en el perodo de baja demanda, genera una variacin en la conclusin antes expuesta.

La expresin original del pago anual, considerando el incremento del 20% en el lmite de sobre-consumo, puede reescribirse como:

PePEATPEBTEIPePEATPEBTEVCUEICUEVCFPT ***5****7**5**7**12 ++++=

++

++

NHUCDBT

NHUPpPPBTPPATEI

NHUCDBT

****12NHU

Pp*PPBT*PPAT*EV*13

+

NHUCDBT

NHUPpPPBTPPATEV ****4,14

Lo que es igual a:

P

Q

v

c+v

K

DDa. Alta DDa. Baja

Q0

42

( ) ( )

+

++

+++++=

NHUCDBT

NHUPpPPBTPPATEV

NHUCDBT

NHUPpPPBTPPATEI

PePEATPEBTCUEIPePEATPEBTCUEVCFPT

***4,1****12*

***5***7**12

Al derivar esta nueva expresin respecto al consumo en el perodo de baja demanda, se llega al siguiente resultado:

( )

++=

NHUCDBT

NHUPpPPBTPPATPePEATPEBTCU

EVPT

***4,1**7

Para verificar el signo de esta derivada, se deben usar los valores para cada uno de los parmetros tarifarios empleados. El resultado es inambiguo y robusto para rdenes de magnitud razonable de los parmetros. Sin prdida de generalidad, se mostrar en un anlisis focalizado en la mayor empresa distribuidora del pas, Chilectra, correspondiente al rea tpica 1 de tarifas de distribucin. Los valores vigentes a agosto de 2008 de los parmetros involucrados son los siguientes:

=CU No aplicable22

=PEBT 1,0427

=PEAT 1,0063 =PPAT 1,0088

=PPBT 1,0450 =Pe 55.142 pesos KWh23

=Pp 6296.43 pesos KW-mes

==== NHUDBNHUDINHUNBNHUNI 380

=CDBT 6320.12 pesos KW- mes

Aplicando los valores se obtiene:

22 An no estn en vigencia los cargos unitarios correspondientes al uso del sistema de

transmisin. 23

El precio de energa se presenta sin los cargos ni abonos que pudiesen afectarlo como producto de la aplicacin del artculo tercero transitorio de la ley corta II, referido al tratamiento de las distribuidoras sin contratos que deben satisfacer la demanda correspondiente a los clientes regulados.

43

pesos/KWh 27,357

20% de incremento

=

consumosobrelmitecon

EVPT

No existiendo razn para pensar que el resultado pueda cambiar, para cualquier rango razonable de parmetros incluidos, se puede constatar que ste es significativamente mayor que cero, por lo cual no se presentan incentivos a sobre- consumir en el perodo de baja demanda para efectos de disminuir el pago anual de electricidad (sobre-consumir en el sentido de botar energa). Es decir, por el consumo adicional en el perodo de baja demanda, que represente un incremento en una unidad en el promedio mensual de consumo en dicho perodo, la cuenta anual subir en 357 pesos.

No obstante lo sealado, el mismo resultado evaluado en la situacin que no incorpora el lmite de sobre-consumo incrementado en un 20% entrega el siguiente valor:

pesos/KWh 01.405

20% de incremento sin

=

consumosobrelmite

EVPT

Es decir, el gasto marginal (precio efectivo anual) asociado al consumo de energa en el perodo de baja demanda es mayor que el que percibe el consumidor por el hecho de existir un mecanismo de castigo al sobre-consumo (se ve disminuido por la presencia del lmite de sobre-consumo incrementado en un 20%). Esto implica que el equilibrio optimizador del consumidor se ve alterado por la existencia de la distorsin al clculo del lmite de sobre-consumo (consume ms en el perodo de baja demanda, dependiendo de la elasticidad precio de la demanda, ya que percibe un precio unitario menor). Sin embargo, una vez que el lmite por sobre-consumo se establece (y el pago adicional que l implica), no existirn incentivos a moverse del equilibrio de consumo que se ha escogido. Lo anterior significa que no hay incentivo a poner la estufa elctrica en el patio ( botar energa) durante los meses

44

de verano, pero probablemente se utiliza ms aire acondicionado que el que se usara en ausencia de un mecanismo de tarificacin por sobre consumo.

Aunque la magnitud de la distorsin originada en el incremento convencional de 20% en el lmite de sobre-consumo es de una magnitud no muy significativa, ya que representa una cada en el precio variable percibido de slo un 12% (357,27/405,01), es interesante analizar la implicancia en la asignacin de recursos que dicha condicin implica. La situacin descrita se puede analizar en trminos grficos.

Grfico N 8

Donde:

( ) 86,57* =++= PePEATPEBTCUv ( ) 04.51***

74,1

**1 =

++=

NHUCDBT

NHUPpPPBTPPATPePEATPEBTCUv

( ) 70,139***5

12**2 =

+++=+

NHUCDBT

NHUPpPPBTPPATPePEATPEBTCUvc

Se puede constatar que en este esquema particular de tarifas por sobre-consumo, que en su versin sin distorsin del lmite (sin el 20% adicional) equivale plenamente al modelo de eficiencia peak load pricing, el precio pagado en el perodo de alta demanda sigue correspondiendo al costo de capacidad ms el costo variable del perodo, es decir, es un precio no distorsionado. Sin embargo, la presencia del incremento del lmite en 20% cambia el precio efectivo percibido por los

P

Q

v

c+v2

K0

DDa. Alta

DDa. Baja

Q0 Q1

v1

45

consumidores en el perodo de baja demanda, lo cual lleva a un aumento del consumo en dicho perodo a 1Q . En otras palabras, las tarifas que prevaleceran en un esquema peak load pricing puro, seran v en el perodo de baja demanda (costo variable de generacin en dicho perodo), con un consumo de Q0, y c+v2 en el perodo de alta demanda (costo marginal de capacidad ms costo variable del perodo), con un consumo de K0.

En la circunstancia descrita no existira distorsin, o prdida de bienestar, por una variacin en el consumo ptimo en el perodo de alta demanda (a diferencia del caso general presentado en el captulo III), no obstante, el esquema empleado lleva consigo una prdida de eficiencia, provocada por la diferencia entre el costo variable en el perodo de baja demanda ( v ) y el costo efectivamente percibido por los consumidores (v1), como efecto de la tarificacin por sobre-consumo que utiliza un incremento en dicho lmite respecto al consumo promedio en el perodo de baja demanda. Al percibir los consumidores un costo unitario de hecho menor,

aumentarn su consumo en el perodo de baja demanda desde 0Q a 1Q , lo cual trae

aparejado una prdida de eficiencia equivalente al tringulo 2

)(*)( 101

vvQQ .

Es interesante notar que el precio menor percibido en el perodo de baja demanda se ve explicado por el alza en el lmite de sobre-consumo, lo cual, en trminos del

grfico, significa que el rectngulo ])([*)( 201 vvcQQ + es equivalente al rectngulo 11 *)( Qvv , es decir, el menor pago pos sobre-consumo es equivalente a la disminucin en el precio percibido en el perodo de baja demanda multiplicado por el consumo en dicho perodo.

Cabe destacar que en la situacin descrita, el establecimiento de un lmite mnimo arbitrario para determinar el sobre-consumo puede implicar prdidas para la empresa elctrica, en la medida en que existirn consumidores que aportando con su demanda a la punta del sistema, no estarn cancelando el costo de dicho aporte, es decir, consumidores cuya consumo en el perodo de alta demanda es superior al de baja demanda (EV), pero inferior al lmite incrementado (1,2*EV). Este fenmeno se puede visualizar en el grfico N 8 en la medida que se asuma que el pago sin

46

distorsin del tipo peak load pricing cumpla la condicin de autofinanciamiento. Bajo este supuesto, por cierto plenamente consistente con el modelo de tarificacin,

002 **)( QvKvc ++ es lo que le cuesta a la empresa producir 0Q en el perodo de baja demanda y 0K en el perodo de alta demanda. En el nuevo equilibrio se produce lo mismo en el perodo de alta demanda, pero aumenta la produccin a 1Q en el de baja demanda, con lo cual la empresa deja de percibir el costo de la produccin adicional en el periodo de baja demanda: vQQ *)( 01 . En todo caso, esta prdida podra verse compensada por las eventuales ganancias adicionales de la empresa cuando para algunos consumidores el consumo en el perodo de alta sea menor que su consumo en el perodo de baja demanda (EI < EV). La demostracin de este hecho excede los objetivos de la presente investigacin.

Para cuantificar el efecto emprico de esta distorsin se puede utilizar los antecedentes respecto a la elasticidad de la demanda residencial por electricidad, encontrados por Benavente, Galetovic, Sanhueza y Serra (2005). Estos autores concluyen que la elasticidad precio de la demanda residencial por energa elctrica es -0,0548 en un mes y -0,39 en el largo plazo. Asumiendo que el esquema de tarificacin representa una variacin de largo plazo en el precio, la cada percibida de 11,8% (de 57,86 KWh a 51,04 KWh) en el precio de la electricidad en el perodo de baja demanda, implicar un aumento en el consumo de 4,29%. Con los antecedentes anteriores y a partir de los datos sobre la cantidad demandada residencial promedio en el perodo de baja demanda, se podra tener una primera aproximacin de la prdida social mensual provocada por la distorsin, en trminos de excedentes. En todo caso, esta cuantificacin convendra realizarla para consumidores agrupados en diferentes tamaos de consumo, ya que en caso contrario el promedio empleado puede verse muy influido por los valores extremos.

Un interesante fenmeno que ocurre cuando un determinado consumidor no supera el lmite de sobre-consumo convencionalmente definido, contexto en el cual su precio unitario de energa asume un valor uniforme durante el ao completo, segn se mostrar a continuacin. En esta condicin, el pago anual queda definidor por:

47

+

+++=

NHUEVCDBT

NHUEVPpPPBTPPATEVPePEATPEBTEVCUCFPT *********7

+

++++

NHUEICDBT

NHUEIPpPPBTPPATEIPePEATPEBTEICUCF *********5

Por lo tanto, los cambios en el pago anual provocado por una variacin en el consumo de verano e invierno sern:

+++=

NHUCDBT

NHUPp

PPBTPPATPePEATPEBTCUEVPT

*****7

+++=

NHUCDBT

NHUPp

PPBTPPATPePEATPEBTCUEIPT

*****5

De lo cual se deduce que el precio mensual pagado ser igual en el perodo de alta y en el de baja demanda, alcanzando el siguiente valor:

96,91****3 =+++= NHUCDBT

NHUPpPPBTPPATPePEATPEBTCUv

La situacin anterior se puede visualizar en el siguiente grfico, en que siguen identificados los equilibrios antes obtenidos, de modo de tener una visin global de las distorsiones encontradas:

Grfico N 9

Donde:

P

Q

v

c+v2

K0

DDa. Alta

DDa. Baja

Q0 Q1

v1

v3

K3 Q3

48

( ) 86,57* =++= PePEATPEBTCUv ( ) 04.51***

74,1

**1 =

++=

NHUCDBT

NHUPpPPBTPPATPePEATPEBTCUv

( ) 70,139***5

12**2 =

+++=+

NHUCDBT

NHUPpPPBTPPATPePEATPEBTCUvc

( ) 96,91****3 =

+++=

NHUCDBT

NHUPp

PPBTPPATPePEATPEBTCUv

Se puede constatar que el consumo de baja demanda ser inferior al consumo socialmente ptimo ( 03 QQ < ), mientras el de alta demanda ser superior al mismo ( 03 KK > ). Este hecho es importante ya que un porcentaje muy relevante de los consumidores residenciales se encuentran en esta condicin, en la que no pagan sobre-consumo en el perodo de alta demanda. Esta situacin implica una prdida social originada en la existencia de equilibrios de consumo sub-ptimos.

En definitiva, el establecimiento de lmites convencionales al sobre-consumo, implica dos fuentes de prdida de bienestar social. Primero, para el caso de los consumidores que efectivamente pagan sobre-consumo, existir un consumo superior al ptimo en el perodo de baja demanda, explicado por un precio unitario percibido menor ({ } { }110 , v/s, QvQv ). Segundo, para el caso de aquellos consumidores que no pagan sobre-consumo en el perodo de alta demanda, tanto el consumo de alta demanda como el de baja se ven distorsionados por la presencia de un precio uniforme promedio durante todo el ao ( 3v ).24

La condicin descrita, en que no hay pago por sobre-consumo, se produce cuando el consumo en perodo de alta demanda no supera el valor mximo entre 250 KWh y

24 Distinto es el caso en que el consumo en el perodo de alta demanda fuese inferior al

correspondiente en el perodo de baja demanda. Sin embargo, la frecuencia estadstica de este fenmeno debe ser bastante pequea, originada en circunstancias fortuitas (como viajes, cambios de casa, etc.), ya que lo normal es que una familia, independiente de su nivel de ingreso, tienda a consumir algo ms en el perodo de alta demanda que en el de baja.

49

1,2 veces el consumo promedio de verano. Es decir { }EV*1,2 ; 250max KWhEI < . En trminos del grfico anterior, esto significa que { }33 *2,1 ; 250 max QK < .25

Para terminar, cabe sealar que el lmite arbitrario de 250 KWh, como elemento adicional al lmite convencional del 20% sobre el consumo de verano, produce un aumento de la probabilidad de que un determinado consumidor se encuentre en la situacin antes descrita, es decir, que teniendo un consumo de invierno superior al de verano, no pague sobre-consumo debido a la presencia de los lmites mnimos establecidos convencionalmente.

2. Caso Sanitario

La forma de establecer las tarifas en el sector sanitario para las distintas etapas del servicio, segn lo presentado en el captulo II, definen un pago anual representado por la expresin que a continuacin se presentar, tomando como ejemplo la etapa de distribucin de agua potable26:

Sean:

=nq Consumo promedio mensual en perodo no punta

=pq Consumo promedio mensual en perodo punta

Donde en principio se asume que np qq > .

Luego, consistente con las frmulas tarifarias presentadas en el captulo II, y manteniendo la misma nomenclatura entonces definida, el pago anual de un consumidor cualquiera, correspondiente a la etapa de distribucin de agua potable, quedar determinado por:

25 Estos consumidores no pagarn totalmente su consumo de potencia, ya que el pago

correspondera a doce veces la potencia consumida de invierno, mientras el pago efectivo alcanza a cinco veces la potencia de invierno ms siete veces la potencia de verano. 26

La expresin presentada es plenamente consistente con el anlisis desarrollado por Bustos y Galetovic (2002) Apndice B --, segn el cual la capacidad se paga en el consumo del perodo de punta.

50

+++

+++=

))(32()312

2(

)312

1)(12(*12

npn

n

qqCVDCVDqCVDMpCVDMp

CVDMpCVDMpqCFCPTA

Lo cual es equivalente a:

)32()12(12

*()312

2(12

)12(

)312

1)(12(*12

CVDCVDqMpMp

MpqMpCVDMpCVDMp

MpMpq

CVDMpCVDMpqCFCPTA

npn

n

+

++

+++=

El consumo promedio mensual en un determinado perodo (punta o no punta), multiplicado por los meses de dicho perodo, representa el consumo anual correspondiente. Por tanto sean las siguientes definiciones:

== )12( MpqQ nn Consumo anual perodo no punta == MpqQ pp * Consumo anual perodo punta

== 12*CFCCFCA Cargo fijo anual por cliente

Luego, el pago total anual puede expresarse como:

)32)(12

()312

2(12

)312

1( CVDCVDMp

MpQQCVDMpCVDMp

MpQCVDMpCVDQCFCAPTA npnn +

++

+++=

Reordenando los trminos:

231212

1

2312

)12

1(12

1

2)1212

(

3)12121212

(1

CVDQCVDQMp

MpMp

MpQCVDQCFCA