Evaluación Costo – Beneficio de las FNCER

Objetivos

›

Diseñar y elaborar una metodología y una herramienta de cálculo de un modelo de evaluación costo-beneficio, con el fin de apoyar el proceso de toma de decisiones relacionados con las FNCER.

›

Realizar la evaluación económica, a partir del análisis costobeneficio y la cuantificación del impacto de los instrumentos requeridos para el desarrollo de las FNCER.

2

Avance del Estudio

Firma del Contrato: Agosto 19.14

Presentación Producto 1

Presentación Producto 2

Noviembre Diciembre Análisis de los casos de estudio y definición de las fuentes de información, así como la herramienta de cálculo para el análisis costo - beneficio, incluyendo costos, beneficios y externalidades, para proyectos de FNCER.

Enero

Evaluación económica y el impacto de los instrumentos, para los nichos de FNCER definidos.

Presentación Producto 3

Febrero Análisis de los resultados de la evaluación económica, las recomendaciones, conclusiones en cada uno de los casos evaluados y en general, para los análisis de política en el desarrollo FNCER

Nichos de FNCER a analizarse ›

Generación eólica en la alta Guajira, con énfasis en el análisis de las alternativas de conexión a la red, beneficios y costos en restricciones de red y generación de seguridad.

›

Generación a partir de sistemas fotovoltaicos conectados a los sistemas de distribución, con énfasis en aspectos técnicos, alternativas de remuneración y escenarios de penetración en la matriz energética.

›

Proyectos de cogeneración a partir de residuos de biomasa producidos en las industrias de palma, caña de azúcar y otras industrias.

›

Generación de energía geotérmica, con énfasis en el análisis de la confiabilidad y en el diseño de alternativas durante el proceso de exploración.

›

Dos casos de estudio específicos en zonas no interconectadas (ZNI), uno en San Andrés y el otro a convenir con el equipo técnico de la UPME. 4

El Proyecto será desarrollado por el equipo de Carbon Trust en Londres y un consultor asociado en Bogotá, trabajando en colaboración con la UPME Londres

› Tom Jennings, Director Asociado › ›

de Innovación y Política, Carbon Trust Alessandro Casoli, Asociado Política y Mercados, Carbon Trust Adriana Carvallo, Analista Innovación, Carbon Trust

Bogotá

› Olga Lucia Polania Polania, Consultora Asociada

5

Carbon Trust ›

›

Carbon Trust es una empresa privada sin fines de lucro, que funciona como socio independiente y asesor experto de organizaciones alrededor del mundo, apoyándolas en el uso más eficiente de los recursos naturales en sus decisiones diarias, sus procesos y sus operaciones.

-

Asesoramos a empresas, gobiernos y al sector público en sus oportunidades en un mundo sustentable y bajo en carbono

-

Medimos y certificamos el impacto ambiental de empresas, productos y servicios

-

Ayudamos a desarrollar e implementar tecnologías y soluciones bajas en carbono, desde eficiencia energética hasta energías renovables

Tenemos más de 150 empleados que trabajan en todo el mundo desde nuestras oficinas en el Reino Unido, China, México y Sudáfrica.

Nuestra misión es acelerar la transición a una economía sustentable y baja en carbono

Desarrollo del Estudio

¿Qué es un análisis costo-beneficio?

›

“es un análisis que compara todos los costos y beneficios de una intervención, en el cual a los costos y beneficios se les asigna un valor monetario. La ventaja del análisis costobeneficio frente a un análisis de costo-efectividad, es que puede manejar múltiples resultados, y permite comparaciones para gastar en diferentes sectores (por lo que contribuye a la eficiente distribución de recursos)” (3ie, 2009).

8

¿Cuáles son los usos de análisis costo-beneficio?

› Estimar y cuantificar los costos de un programa. › Estimar y cuantificar los beneficios de un programa. › Proporcionar una medida de rentabilidad de un programa. › Elegir la mejor alternativa (incentivos) entre programas similares.

9

Desarrollo de la Evaluación Costo-Beneficio

› 1. › 2. › 3.

› › › › ›

Identificar los objetivos del programa. Establecer el marco de referencia conceptual. Estimar el valor económico de los costos y beneficios mediante una metodología. 4. Definir alternativas. (Incentivos) 5. Estimar el valor presente neto. 6. Estimar la relación costo-beneficio. 7. Estimar la rentabilidad. 8. Uso de los resultados.

10

1. Identificar los objetivos del Programa

› Reducción de emisiones de CO2 › Reducción de dependencia de combustibles fósiles (importados).

PLAN DE ACCIÓN DE MITIGACIÓN DEL SECTOR ENERGÉTICO ENERGÍA ELÉCTRICA 11

1. Identificar los objetivos del Programa

12

2. Marco de Referencia Conceptual

13

2. Marco de Referencia Conceptual

Modelo Costo Beneficio

14

Costos Adicionales (Externalidades).

› Las externalidades de sistema de las FNCER se aplican principalmente a los costos adicionales de conexión, balance y refuerzo de la red eléctrica como consecuencia de la distancia de los recursos renovables de los centros de población, así como debido a la variabilidad de recursos como el viento e irradiación solar.

› Las externalidades ambientales se refieren al costo de la contaminación del agua, tierra y aire, así como a la utilización de recursos como metales y combustibles fósiles, y los impactos sobre la salud humana y los ecosistemas.

› Las externalidades económicas son los beneficios o costos que las FNCER generan a la sociedad, que normalmente no son cuantificados y considerados en el análisis financiero, tales como el desarrollo económico y la creación de empleos, la afectación de las comunidades, la mejora en la calidad y la cobertura del servicio, la autosostenibilidad del servicio, la mejora en el tiempo de construcción.

15

Cuatro (4) tipos de externalidades de sistema analizadas ›

Costos de reserva: en el caso de las fuentes de energía variable, tales como la eólica y la solar, es necesario tener plantas eléctricas tradicionales, para poder intervenir y generar electricidad cuando no haya viento y durante la noche.

›

Costos de conexión a la red: las FNCER tienen que ser situadas donde haya recursos renovables tales como vientos fuertes, alta irradiación solar, o fenómenos geotérmicos. Es posible que estas zonas no se encuentran cerca de centros de población o que no sean parte de la red eléctrica, por lo que se necesita la construcción de líneas adicionales.

›

Costos de balance de la red: esta externalidad es también relacionada con la variabilidad de las FNCER, en particular para la energía eólica y solar.

›

Refuerzo y extensión de la red. El manejo de las fluctuaciones energéticas y la variabilidad de las FNCER pueden requerir operaciones de refuerzo y extensión de la red eléctrica. 16

RESULTADOS PRELIMINARES – PRIMER BORRADOR

Impacto de externalidades del sistema sobre el costo nivelado de energía LCOE*

Back up costs

Grid connection

Grid balancing costs

Grid reinforcement and extension

System LCOE

USD/MWh

USD/MWh

USD/MWh

USD/MWh

USD/MWh

USD/MWh

Eólico

60

6.14

6.5

5

2.2

79.8

Geotérmico

80

0

1.56

0.1

0

81.7

Solar PV

200

10.45

10.05

5

2.77

228.3

Biogas

70

0.04

1.03

0

0

71.1

Biomasa

70

0.04

1.03

0

0

71.1

Natural Gas

50

0.04

1.03

0

0

51.1

Carbón

70

0.04

1.03

0

0

71.1

Hidro

70

0

1.56

0.1

0

71.7

Tecnología

*LCOE desde “Transparent Cost Database”, National Renewable Energy Laboratory Fuente: http://www.oecd-nea.org/ndd/pubs/2012/7056-system-effects.pdf

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RESULTADOS PRELIMINARES – PRIMER BORRADOR

Costos Adicionales (Externalidades).

› Las externalidades de sistema de las FNCER se aplican principalmente a los costos adicionales de conexión, balance y refuerzo de la red eléctrica como consecuencia de la distancia de los recursos renovables de los centros de población, así como debido a la variabilidad de recursos como el viento e irradiación solar.

› Las externalidades ambientales se refieren al costo de la contaminación del agua, tierra y aire, así como a la utilización de recursos como metales y combustibles fósiles, y los impactos sobre la salud humana y los ecosistemas.

› Las externalidades económicas son los beneficios o costos que las FNCER generan a la sociedad, que normalmente no son cuantificados y considerados en el análisis financiero, tales como el desarrollo económico y la creación de empleos, la afectación de las comunidades, la mejora en la calidad y la cobertura del servicio, la autosostenibilidad del servicio, la mejora en el tiempo de construcción.

18

RESULTADOS PRELIMINARES – PRIMER BORRADOR

Las externalidades ambientales se agrupan en tres categorías principales: Impact category

Unit

Cambio Climático

kg CO2 eq

Terrestrial acidification

kg SO2 eq

Freshwater eutrophication

kg P ew

Marine eutrophication

kg N eq

Human toxicity Photochemical oxidant formation Particulare matter formation Ionising radiation

Human health



kg NMVOC



kg PM10 eq

 

Agricultural land occupation

m2a

Urban land occupation

m2a

Natural land transformation

m2

Water depletion

m3

Metal depletion

kg fe eq

Depletion of energy resources

kg oil eq

Fuente: Subsidies and costs of EU energy, Ecofys for the European Commission, October 2014

Resources

   

kg 1.4-DB eq

kg U235 eq kbq

Ecosystems

      19

RESULTADOS PRELIMINARES – PRIMER BORRADOR

Costo de externalidades ambientales en USD/MWh Technology

Biogas

Biomass

Coal

Geothermal

Hydro

Climate Change Terrestrial acidification Freshwater eutrophication Marine eutrophication Human toxicity Photochemical oxidant formation Particulare matter formation Ionising radiation Agricultural land occupation* Urban land occupation Natural land transformation Water depletion * Metal depletion Depletion of energy resources Total

15.59 0.78

9.77 0.80

61.38 2.00

3.37 0.10

8.34 0.01

Natural Gas 31.45 0.33

0.63

0.45

0.34

0.05

0.00

5.71 3.72

4.06 18.20

3.05 17.08

0.41 3.24

0.00

0.02

0.01

14.46

19.42

0.03

Solar

Wind

4.63 0.15

1.64 0.06

0.05

0.03

0.01

0.02 0.13

0.49 1.17

0.25 6.49

0.11 5.23

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

47.30

4.33

0.40

6.41

4.31

2.11

0.02

0.00

0.01

0.00

0.01

0.02

0.00

-

-

1.50

0.10

0.01

0.02

0.48

0.08

0.48

0.68

1.43

0.10

0.01

0.04

0.11

0.13

0.13

0.13

0.25

0.07

1.04

0.68

0.05

0.01

1.25

1.30

1.00 0.29

0.06 1.57

0.00 0.13

0.51 0.17

0.24 2.43

0.03 2.79

3.75

2.55

16.52

1.27

0.09

14.83

1.46

0.47

46.53

57.39

152.16

14.66

10.19

56.15

20.64

12.69

*: biomass and biogas generation is assumed to use waste and residue rather than dedicated crops; as such land occupation and water use has been reduced to 0. Fuente: análisis de Carbon Trust sobre EcoInvent database v 3.0

20

RESULTADOS PRELIMINARES – PRIMER BORRADOR

Impacto de externalidades ambientales sobre el costo nivelado de sistema System LCOE

Human health

Ecosystems

Resources

Environmental LCOE

USD/MWh

USD/MWh

USD/MWh

USD/MWh

USD/MWh

Wind

79.8

7.35

2.05

3.29

92.5

Geothermal

81.7

7.59

4.19

2.89

96.3

Solar PV

228.3

10.78

13.27

4.06

256.4

Biogas

71.1

18.22

23.32

4.99

117.6

Biomass

71.1

37.66

15.88

3.85

128.5

Natural Gas

51.1

7.59

33.06

15.50

107.2

Coal

71.1

64.40

69.94

17.82

223.2

Hydro

71.7

0.54

9.43

0.22

81.9

Technology

Fuente: análisis de Carbon Trust sobre EcoInvent database v 3.0

21

RESULTADOS PRELIMINARES – PRIMER BORRADOR

Impacto de externalidades ambientales sobre el costo nivelado de sistema

Costo Nivelado de Energía Eléctrica

Costo Nivelado de Energía Eléctrica incluidos costos del sistema

Costo Nivelado Ambiental de Energía Eléctrica incluidos costos del sistema

Sector Eléctrico

Sector Energético

Sector Ambiental

Sector Salud 22

RESULTADOS PRELIMINARES – PRIMER BORRADOR

Costos Adicionales (Externalidades).

› Las externalidades de sistema de las FNCER se aplican principalmente a los costos adicionales de conexión, balance y refuerzo de la red eléctrica como consecuencia de la distancia de los recursos renovables de los centros de población, así como debido a la variabilidad de recursos como el viento e irradiación solar.

› Las externalidades ambientales se refieren al costo de la contaminación del agua, tierra y aire, así como a la utilización de recursos como metales y combustibles fósiles, y los impactos sobre la salud humana y los ecosistemas.

› Las externalidades económicas son los beneficios o costos que las FNCER generan a la sociedad, que normalmente no son cuantificados y considerados en el análisis financiero, tales como el desarrollo económico y la creación de empleos, la afectación de las comunidades, la mejora en la calidad y la cobertura del servicio, la autosostenibilidad del servicio, la mejora en el tiempo de construcción.

23

RESULTADOS PRELIMINARES – PRIMER BORRADOR

Externalidades económicas y sociales a analizar:

› Desarrollo económico: la construcción de nuevas plantas eléctricas, que sean FNCER o no, siempre tiene un efecto de crecimiento económico local.

› Creación de empleo: la creación de empleo a nivel local es uno de los indicadores más importantes de las externalidades positivas.

› Afectación de comunidades: Aprobación social de los proyectos. Impactos en las concentraciones poblacionales.

› Mayor cobertura y calidad del servicio. Al diversificar las fuentes algunas regiones pueden tener mayor cobertura y calidad del servicio, (ZNI) al no depender de fuentes externas a su entorno como el diesel(Autosostenibilidad)

› Tiempos de ejecución: Al ser construidos más rápido, existe menos probabilidades de sobrecostos.

24

RESULTADOS PRELIMINARES – PRIMER BORRADOR

Impacto de externalidades económicas sobre el costo nivelado ambiental Technology

Environmental Economic Employmentc LCOE development reation SocialLCOE

USD/MWh Wind Geothermal Solar PV Biogas Biomass Natural Gas Coal Hydro

92.5 96.3 256.4 117.6 128.5 107.2 223.2 81.9

USD/MWh 7.6 9.3 21.6 8.8 8.8 13.5 18.5 18.6

USD/MWh 2.8 0.3 6.7 0.3 0.3 0.2 0.1 0.5

USD/MWh 82.2 86.8 228.0 108.5 119.4 93.5 204.6 62.7

Fuente: análisis de Carbon Trust

25

RESULTADOS PRELIMINARES – PRIMER BORRADOR

Resumen final de externalidades Tecnologias en orden de costo nivelado de energia social 300

250

USD / MWh

200

150

100

50

-

Solar PV

Coal

Biomass LCOE

Biogas

System LCOE

Natural Gas

Environmental LCOE

Geothermal

Wind

Hydro

Social LCOE

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RESULTADOS PRELIMINARES – PRIMER BORRADOR

Impacto de externalidades ambientales sobre el costo nivelado de sistema

Costo Nivelado de Energía Eléctrica

Costo Nivelado de Energía Eléctrica incluidos costos del sistema

Costo Nivelado Ambiental de Energía Eléctrica incluidos costos del sistema

Costo Nivelado Ambiental, Social y Económico de Energía Eléctrica incluidos costos del sistema

Sector Eléctrico

Sector Energético

Sector Hacienda Pública

Sector Ambiental Sector Eléctrico Sector Salud 27

RESULTADOS PRELIMINARES – PRIMER BORRADOR

Desarrollo de la Evaluación Costo-Beneficio

› 1. › 2. › 3.

› › › › ›

Identificar los objetivos del programa. Establecer el marco de referencia conceptual. Estimar el valor económico de los costos y beneficios mediante una metodología. 4. Definir alternativas. (Incentivos) 5. Estimar el valor presente neto. 6. Estimar la relación costo-beneficio. 7. Estimar la rentabilidad. 8. Uso de los resultados.

28

RESULTADOS PRELIMINARES – PRIMER BORRADOR

Incentivos a Analizar

Investigación y desarrollo

Inversión

Producción

Consumo

29

RESULTADOS PRELIMINARES – PRIMER BORRADOR

Incentivos a Analizar

Investigación y desarrollo

Inversión

Producción

Consumo

Exenciones

Tarifas

Compensaciones

Créditos

Primas

Subvenciones

Cuotas Obligatorias

30

2. Marco de Referencia Conceptual

Modelo Costo Beneficio

31

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