Anlisis General del Impacto Econmico y Social de una Norma de Emisin para

Termoelctricas

Informe Final

PREPARADO PARA

DICIEMBRE 2009

i

INDICE GENERAL

INDICE GENERAL ................................................................................................................... i INDICE ANEXOS (DOCUMENTO ADJUNTO) ................................................................. iv INDICE DE TABLAS .............................................................................................................. vi INDICE DE FIGURAS ............................................................................................................ xi EQUIPO DE CONSULTORES ............................................................................................. xvi CONTRAPARTE TCNICA ...............................................................................................xvii RESUMEN EJECUTIVO ......................................................................................................... 1 1 INTRODUCCIN ........................................................................................................... 17

1.1 Objetivo general ........................................................................................................ 17 1.2 Objetivos Especficos ................................................................................................ 17

2 ANLISIS DEL SECTOR REGULADO ..................................................................... 19 2.1 Antecedentes Generales del Sector Elctrico ............................................................ 19

2.1.1 Principales Caractersticas ..................................................................................... 19 2.1.2 Estructura actual del sector elctrico ..................................................................... 24

2.2 Funcionamiento del Mercado Elctrico Chileno ....................................................... 26 2.2.1 Esquema Bsico de Comercializacin ................................................................... 26 2.2.2 Centro de Despacho Econmico de Carga ............................................................ 27 2.2.3 Potencia Firme ....................................................................................................... 29 2.2.4 Clientes Regulados ................................................................................................ 30 2.2.5 Esquema de Licitaciones a Distribuidoras ............................................................ 30 2.2.6 Margen Comercial de una Generadora Elctrica ................................................... 31

2.3 Parque de Generacin del SIC y SING ..................................................................... 33 2.3.1 Capacidad Instalada y Puesta en Servicio ............................................................. 33

2.4 Comportamiento Histrico Mercado Elctrico Chileno ............................................ 37 2.4.1 Generacin Histrica ............................................................................................. 37 2.4.2 Precios Combustibles ............................................................................................ 38 2.4.3 Precios Regulados ................................................................................................. 41 2.4.4 Resultado de Licitaciones ...................................................................................... 44

ii

2.5 Anlisis Comparado Sector Elctrico Internacional .................................................. 46 2.5.1 Capacidad Instalada ............................................................................................... 46

3 DESCRIPCIN DE LA FUENTE A REGULAR ........................................................ 49 3.1 Definicin de fuente a regular ................................................................................... 49

3.1.1 Consideraciones Jurdicas ..................................................................................... 49 3.1.2 Fuente regulada...................................................................................................... 54 3.1.3 Fuente nueva y existente........................................................................................ 56

3.2 Fuentes excluidas de la normativa ............................................................................. 58 3.2.1 Central de cogeneracin ........................................................................................ 58 3.2.2 Motores de combustin interna ............................................................................. 59

3.3 Gradualidad de entrada en vigencia de la norma ....................................................... 59 3.4 Contaminantes atmosfricos y sus efectos ................................................................ 61

3.3.1 Material Particulado (MP) ..................................................................................... 62 3.3.2 Dixido de Azufre (SO2) ....................................................................................... 63 3.3.3 xidos de Nitrgeno (NOx) .................................................................................. 64 3.3.4 Mercurio (Hg) ........................................................................................................ 64 3.3.5 Nquel (Ni) ............................................................................................................. 66 3.3.6 Vanadio (V) ........................................................................................................... 67

3.5 Objetivos de proteccin ambiental y resultados esperados de la norma ................... 68 3.6 Regulaciones internacionales. ................................................................................... 68

4 ESCENARIOS DE REGULACIN .............................................................................. 70 4.1 Fundamentos del Diseo Regulatorio........................................................................ 70 4.2 Criterios de Diseo de Escenarios ............................................................................. 71 4.3 Metodologa Utilizada ............................................................................................... 72

4.3.1 Situacin Actual Ao 2008 ................................................................................ 74 4.3.2 Tamao a Regular .................................................................................................. 75

4.4 Situacin Futura Centrales segn Plan de Obra ..................................................... 94 4.3 Definicin de Escenarios ......................................................................................... 101

5 POTENCIAL DE REDUCCIN DE EMISIONES DEL PARQUE EXISTENTE 105 5.1 Reduccin de emisiones con la aplicacin de la norma .......................................... 105

5.1.1 Lnea base proyectada ......................................................................................... 105 5.1.2 Reduccin de emisiones ...................................................................................... 106

iii

5.2 Factibilidad tcnica y econmica de la reduccin de emisiones del sector ............. 110 5.2.1 Estrategias para reduccin de emisiones ............................................................. 110 5.2.2 Tecnologas utilizadas por las centrales termoelctricas ..................................... 112 5.2.3 Nivel de cumplimiento de los escenarios de norma para el parque proyectado al ao 2020. ......................................................................................................................... 114

5.3 Estimacin de Costos de Controles de Abatimiento ............................................... 114 5.3.1 Antecedentes Generales ....................................................................................... 114 5.3.2 Procedimiento de seleccin de tecnologa de abatimiento .................................. 115 5.3.3 Procedimiento de estimacin de costos por tipo de abatimiento ......................... 119 5.3.4 Costos asociados a la medicin de emisiones y fiscalizacin. ............................ 127 5.3.5 Resultados generales de la estimacin de costos ................................................. 130

6 ANLISIS DE COSTOS E IMPACTO EN EL SISTEMA ELCTRICO.............. 137 6.1 Simulacin de la Operacin Econmica de los Sistemas Elctricos ....................... 137

6.1.1 Principales Antecedentes ..................................................................................... 137 6.1.2 Bases Generales ................................................................................................... 138 6.1.3 Plan de Obras de Generacin............................................................................... 139 6.1.4 Precios de Combustibles ...................................................................................... 143

6.2 Anlisis de Costos de Sistemas Elctricos .............................................................. 144 6.2.1 Costos Variables de Centrales Trmicas ............................................................. 144 6.2.2 Generacin Esperada del Sistema ....................................................................... 145 6.2.3 Resultados de Costos Marginales Esperados ...................................................... 146 6.2.4 Costos de Operacin ............................................................................................ 150 6.2.5 Costos de Inversin y Costos Fijos Anuales ....................................................... 151 6.2.6 Costos Totales ..................................................................................................... 152

7 EVALUACIN DE LOS BENEFICIOS ..................................................................... 154 7.1 Potencial de Reduccin de Emisiones ..................................................................... 155 7.2 Estimacin de Efectos en Salud .............................................................................. 160

7.2.1 Mtodo de la Funcin de Dao ........................................................................... 160 7.2.2 Modelacin de Calidad del Aire .......................................................................... 161 7.2.3 rea de Modelacin............................................................................................. 162 7.2.4 Informacin Utilizada .......................................................................................... 164 7.2.5 Resultados de la Modelacin de Calidad del Aire ............................................... 166

iv

7.2.6 Nmero de Casos Evitados .................................................................................. 170 7.2.7 Valoracin de Beneficios..................................................................................... 170

7.3 Beneficios en Recursos Naturales ........................................................................... 174 7.3.1 Reducciones en las Concentraciones de SO2 ....................................................... 177 7.3.2 Depositacin de Partculas................................................................................... 179 7.3.3 Depositacin de Mercurio ................................................................................... 180

7.4 Otros Beneficios ...................................................................................................... 181 8 EVALUACIN ECONMICA ................................................................................... 184

8.1 Escenarios Evaluados .............................................................................................. 184 8.1.1 Resumen de Costos .............................................................................................. 184 8.1.2 Resumen de Beneficios ....................................................................................... 185 8.1.3 Resultados de la Evaluacin ................................................................................ 185

8.2 Combinacin de Escenarios .................................................................................... 187 8.2.1 Resumen de Costos de Combinaciones ............................................................... 188 8.2.1 Resumen de Beneficios de Combinaciones ......................................................... 189 8.2.2 Resultados de la Evaluacin de Combinaciones ................................................. 189

9 CONCLUSIONES ......................................................................................................... 192

INDICE ANEXOS (DOCUMENTO ADJUNTO)

INDICE ANEXOS ..................................................................................................................... 2 ANEXO I: PROCESAMIENTO DE ENCUESTA ................................................................. 3 1.1 Informacin solicitada en encuesta: .................................................................................... 5 1.2 Informacin utilizada en la evaluacin .............................................................................. 11 ANEXO II. DESCRIPCIN TECNOLOGAS DE CONTROL DE EMISIONES. ......... 21 2.1 Tecnologas de abatimiento para material particulado ...................................................... 21 2.2 Tecnologas de abatimiento para dixido de azufre .......................................................... 22 2.3 Tecnologas de abatimiento para xidos de nitrgeno ...................................................... 23 ANEXO III. TECNOLOGAS DE CONTROL UTILIZADAS .......................................... 25 3.1 Centrales termoelctricas actuales ..................................................................................... 25 3.2 Eficiencia de abatimiento centrales existentes .................................................................. 28

v

3.3 Centrales termoelctricas proyectadas............................................................................... 29 ANEXO IV. NORMAS DE EMISIN EXTRANJERAS .................................................... 31 ANEXO V. COSTOS DE EQUIPOS DE ABATIMIENTOS POR ESCENARIOS ......... 37 ANEXO VI. EQUIPOS DE ABATIMIENTO: ACTUALES Y PROPUESTOS PARA CUMPLIMIENTO DE NORMA POR ESCENARIO. ........................................................ 68 ANEXO VII. CARACTERIZACIN DE CENTRALES SEGN TAMAO. ................ 80

vi

INDICE DE TABLAS

Captulo 2

Tabla 2. 1: Potencia bruta instalada [MW] por sistema elctrico y tipo (Diciembre 2008). .............19 Tabla 2. 2: Potencia instalada por empresa propietaria SIC 2008 (Fuente: CNE). ...........................21 Tabla 2. 3: Potencia instalada por empresa propietaria SING 2008 (Fuente: CNE). ........................21 Tabla 2. 4: Capacidad Instalada Termoelctricas SIC. (Fuente: CNE, Diciembre 2008) .................34 Tabla 2. 5: Capacidad Instalada Termoelctricas SING. (Fuente: CNE, Diciembre 2008) ..............34 Tabla 2. 6: Importacin de Carbn Trmico [Toneladas al ao]. ....................................................40 Tabla 2. 7: Capacidad Instalada [MW] de Pases Seleccionados al 2007. (Fuente: EIA) .................47 Captulo 3

Tabla 3. 1: Tiempos de instalacin y conexin para sistemas de abatimiento. ................................60 Tabla 3. 2: Cronograma instalacin de equipamientos central Bocamina. ......................................60 Tabla 3. 3: Tiempos de construccin y puesta en marcha para centrales termoelctricas. ................61 Tabla 3. 4: Resumen normas extranjeras de emisin de MP, SO2, y NOx (mg/m3N). .....................69 Tabla 3. 5: Normas extranjeras de emisin de metales (mg/m3N) ..................................................69 Captulo 4

Tabla 4. 1: Total de Fuentes Ao 2008 ..........................................................................................74 Tabla 4. 2: Emisiones total de fuentes al ao 2008. ........................................................................75 Tabla 4. 3: Emisiones de Centrales Termoelctricas menores a 50 MWt. .......................................79 Tabla 4. 4: Potencia Trmica (MWt) Centrales Existentes-Ao 2008. ............................................79 Tabla 4. 5: Emisiones Centrales Termoelctricas 50 MWt ao 2008. ..........................................81 Tabla 4. 6: Sistemas de control de emisiones usados por las fuentes actuales. ................................82 Tabla 4. 7: Nmero de fuentes con sistemas de control de emisiones. ............................................82 Tabla 4. 8: Factores de emisin de metales en unidades de carbn. ................................................92 Tabla 4. 9: Centrales Termoelctricas Nuevas consideradas en el Plan de Obras de la CNE de Abril del ao 2009. ................................................................................................................................94 Tabla 4. 10: Escenario de Norma 1. ............................................................................................. 101 Tabla 4. 11: Escenario de Norma 2. ............................................................................................. 102 Tabla 4. 12: Escenario de Norma 3. ............................................................................................. 102 Tabla 4. 13: N de Fuentes que no Cumplen Escenarios MP. ....................................................... 102

vii

Tabla 4. 14: N de Fuentes que no Cumplen Escenarios SO2. ....................................................... 103 Tabla 4. 15: N de Fuentes que no Cumplen Escenarios NOx. ..................................................... 103 Tabla 4. 16: Eficiencias de control de metales. ............................................................................ 104 Tabla 4. 17: Nmero de fuentes que no cumplen norma segn escenario y tecnologa de control. 104

Captulo 5

Tabla 5. 1: Lnea base de emisiones ao 2008. ............................................................................ 105 Tabla 5. 2: Emisiones ao 2014. .................................................................................................. 107 Tabla 5. 3: Emisiones ao 2020. .................................................................................................. 107 Tabla 5. 4: Eficiencia de remocin tecnologa bsica. .................................................................. 111 Tabla 5. 5: Eficiencia de remocin tecnologa de control de emisiones. ....................................... 111 Tabla 5. 6: Nivel de incumplimiento del parque proyectado al 2020. ........................................... 114 Tabla 5. 7: Supuestos del clculo de costos, filtros de mangas. .................................................... 120 Tabla 5. 8: Supuestos del clculo de costos, precipitadores electrostticos. .................................. 121 Tabla 5. 9: Supuestos del clculo de costos, quemadores Low NOx. ............................................ 122 Tabla 5. 10: Supuestos del clculo de costos, equipo con tecnologa SNCR. ................................ 123 Tabla 5. 11: Supuestos del clculo de costos, equipo con tecnologa SCR. ................................... 124 Tabla 5. 12: Relacin de costos de inversin y costos fijos sobre la inversin de desulfurizadores. ................................................................................................................................................... 126 Tabla 5. 13: Relacin de costos de tems de costo variable no combustiblepara desulfurizadores. 126 Tabla 5. 14: Centrales que no cuentan con monitoreo continuo de emisiones. .............................. 128 Tabla 5. 15: Costos de inversin sistemas de medicin de emisiones. .......................................... 129 Tabla 5. 16: Costos de certificacin de sistemas de monitoreo de emisiones. ............................... 129 Tabla 5. 17: Costos de inversin total para sistemas de medicin de emisiones requerida............. 129 Tabla 5. 18: Rangos de Inversin Unitaria para Material Particulado y NOx, escenario 3 (US$/kWe). ................................................................................................................................................... 130 Tabla 5. 19: Rangos de Costos Fijos Unitarios para Material Particulado y NOx, escenario 3 (US$/kWe). ................................................................................................................................ 130 Tabla 5. 20: Inversin y costos fijos unitarios para para SO2, escenario 3 (US$/kWe). ................. 130 Tabla 5. 21: Rangos de CVNC unitarios para Material Particulado y NOx, escenario 3 (US$/MWh-e). ............................................................................................................................................... 131 Tabla 5. 22: Rangos de CVNC unitarios para SO2, escenario 3 (US$/MWh-e). ............................ 131

viii

Tabla 5. 23: Inversin total para centrales con equipos de abatimiento previos que requieren reacondicionamiento (Millones de US$). ..................................................................................... 131 Tabla 5. 24: Inversin total para centrales sin equipos de abatimiento previos que requieren reacondicionamiento (Millones de US$). ..................................................................................... 132 Tabla 5. 25: Costos Fijos anuales para centrales con equipos de abatimiento previos que requieren reacondicionamiento (Millones de US$). ..................................................................................... 133 Tabla 5. 26: Costos Fijos anuales para centrales sin equipos de abatimiento previos que requieran reacondicionamiento (Millones de US$). ..................................................................................... 133

Captulo 6

Tabla 6. 1: Proyeccin Demanda Energa SIC Abril 2009............................................................ 138 Tabla 6. 2: Centrales Trmicas a Carbn Plan de Obras Abril 2009. ......................................... 139 Tabla 6. 3: Centrales GNL Plan de Obras Abril 2009................................................................ 140 Tabla 6. 4: Centrales de pasada Plan de Obras Abril 2009. ....................................................... 141 Tabla 6. 5: Centrales trmicas a carbn Plan de Obras SING Abril 2009. .................................. 143 Tabla 6. 6: Programa de utilizacin de GNL Plan de Obras SING Abril 2009. .......................... 143 Tabla 6. 7: Precios Combustibles CNE Abril 2009. ..................................................................... 143 Tabla 6. 8: Costos marginales esperados SIC en US$/MWh. ....................................................... 147 Tabla 6. 9: Costos marginales esperados SING en US$/MWh. .................................................... 148 Tabla 6. 10: Costos Sistemas Elctricos en Millones de US$. ...................................................... 150 Tabla 6. 11: Valor Actual Costos de Operacin Totales (millones US$)....................................... 151 Tabla 6. 12: Costos de inversin y costos fijos anuales2020, (millones US$). .............................. 151 Tabla 6. 13: Valor Actual Costo Total (millones US$). ................................................................ 152 Tabla 6. 14: Flujo de costos totales anuales para aplicacin de escenarios de norma en millones de US$. ........................................................................................................................................... 152

Captulo 7

Tabla 7. 1: Efectos en salud evaluados. ....................................................................................... 154 Tabla 7. 2: Emisiones Ao 2014 .................................................................................................. 155 Tabla 7. 3: Porcentaje de Reduccin de Emisiones Ao 2014. ..................................................... 155 Tabla 7. 4: Emisiones Ao 2020. ................................................................................................. 156 Tabla 7. 5: Porcentaje de Reduccin de Emisiones Ao 2020. ..................................................... 156 Tabla 7. 6: Proyeccin de Poblacin. ........................................................................................... 164

ix

Tabla 7. 7: Betas utilizados en la estimacin de beneficios. ......................................................... 164 Tabla 7. 8: Valoracin de efectos en salud (US$). ....................................................................... 165 Tabla 7. 9: Casos Evitados Escenario 1. ...................................................................................... 171 Tabla 7. 10: Casos Evitados Escenario 2. .................................................................................... 171 Tabla 7. 11: Casos Evitados Escenario 3. .................................................................................... 171 Tabla 7. 12: Beneficio Millones US$/ao Escenario 1 - Ao 2014. .............................................. 172 Tabla 7. 13: Beneficio Millones US$/ao Escenario 2 - Ao 2014. .............................................. 172 Tabla 7. 14: Beneficio Millones US$/ao Escenario 3 - Ao 2014. .............................................. 172 Tabla 7. 15: Beneficio Millones US$/ao Escenario 1 - Ao 2020. .............................................. 173 Tabla 7. 16: Beneficio Millones US$/ao Escenario 2 - Ao 2020. .............................................. 173 Tabla 7. 17: Beneficio Millones US$/ao Escenario 3 - Ao 2020. .............................................. 173 Tabla 7. 18: Reduccin de concentraciones promedios y mximas de SO2 (g/m3) ...................... 177 Tabla 7. 19: Reduccin de concentraciones promedios y mximas de SO2 (g/m3) ...................... 178 Tabla 7. 20: Reduccin de depositacin de PM10 (ton/ao) ......................................................... 179 Tabla 7. 21: Reducciones en la Depositacin de Hg (mg/ao) en cuerpos de agua 2014. .............. 181 Tabla 7. 22: Reducciones en la Depositacin de Hg (mg/ao) en cuerpos de agua 2020. .............. 181

Captulo 8

Tabla 8. 1: Costos de Inversin y Fijos Anualizados en Millones de US$. ................................... 184 Tabla 8. 2: Beneficios en Salud segn valor de efectos en salud en Millones de US$. .................. 185 Tabla 8. 3: Beneficios en Salud Anuales 2014-2020 en Millones de US$. .................................... 185 Tabla 8. 4: VAN de la aplicacin de la norma por escenario en Millones de US$ (Periodo 20 aos). ................................................................................................................................................... 185 Tabla 8. 5: VAN de la aplicacin de la norma por escenario en Millones de US$ (Periodo 11 aos). ................................................................................................................................................... 186 Tabla 8. 6: VAN de la aplicacin de la norma por escenario en Millones de US$ (Periodo 30 aos). ................................................................................................................................................... 186 Tabla 8. 7: VAN de la aplicacin de la norma por escenario en Millones de US$ (Perpetuidad). .. 186 Tabla 8. 8: Combinacin 1. ......................................................................................................... 188 Tabla 8. 9: Combinacin 2. ......................................................................................................... 188 Tabla 8. 10: Combinacin 3. ....................................................................................................... 188 Tabla 8. 11: Costos de Inversin y Fijos Anualizados en Millones de US$ (Combinaciones). ...... 188

x

Tabla 8. 12: Beneficios en Salud segn valor de efectos en salud en Millones de US$ (combinaciones). ......................................................................................................................... 189 Tabla 8. 13: Beneficios en Salud Anuales 2014-2020 en Millones de US$ (combinaciones). ....... 189 Tabla 8. 14: VAN de la aplicacin de la norma por combinacin en Millones de US$ (Periodo 20 aos). .......................................................................................................................................... 189 Tabla 8. 15: VAN de la aplicacin de la norma por combinacin en Millones de US$ (Periodo 11 aos). .......................................................................................................................................... 190 Tabla 8. 16: VAN de la aplicacin de la norma por combinacin en Millones de US$ (Periodo 30 aos). .......................................................................................................................................... 190 Tabla 8. 17: VAN de la aplicacin de la norma por combinacin en Millones de US$ (Perpetuidad). ................................................................................................................................................... 190

xi

INDICE DE FIGURAS

Captulo 2

Figura 2. 1: Potencia instalada SIC y SING a Diciembre 2008. (Fuente, CNE, Elaboracin Propia) .....................................................................................................................................................19 Figura 2. 2: Demanda elctrica de energa y potencia SIC y SING. (Fuente: CNE, Elaboracin Propia). .........................................................................................................................................20 Figura 2. 3: Diagrama Unilineal Simplificado del Sistema Interconectado del Norte Grande - SING (Fuente: CDEC-SING, 2009). .......................................................................................................22 Figura 2. 4: Diagrama Unilineal Simplificado del Sistema Interconectado del Norte Grande - SIC (Fuente: CDEC-SIC, 2009). ..........................................................................................................23 Figura 2. 5: Estructura bsica del sector elctrico. (Fuente: Elaboracin Propia) ............................24 Figura 2. 6: Esquema General del Mercado Generacin Elctrica. (Fuente: Elaboracin Propia) ....28 Figura 2. 7: Evolucin capacidad instalada SIC a Diciembre 2008. ................................................33 Figura 2. 8: Antigedad del parque trmico del SIC. (Fuente: CNE, Elaboracin propia) ...............35 Figura 2. 9: Cronograma de Puesta en Servicio Generadores Existentes SIC. (Fuente: CNE, Elaboracin Propia) ......................................................................................................................35 Figura 2. 10: Antigedad del parque trmico existente del SING. (Fuente: CNE, Elaboracin propia) ..........................................................................................................................................36 Figura 2. 11: Cronograma de Puesta en Servicio Generadores Existentes SING. (Fuente: CNE, Elaboracin Propia) ......................................................................................................................36 Figura 2. 12: Generacin histrica SIC. (Fuente: CDEC-SIC, Elaboracin Propia) ........................37 Figura 2. 13: Generacin histrica SING. (Fuente: CDEC-SING, Elaboracin Propia) ..................38 Figura 2. 14: Evolucin de los precios de combustibles del parque generador (Fuente: CNE, Elaboracin Propia). .....................................................................................................................39 Figura 2. 15: Evolucin de la importacin al pas de carbn trmico bituminoso y subbituminoso. (Fuente: CNE, elaboracin propia) ................................................................................................40 Figura 2. 16: Importacin total de Carbn por origen ao 2008. (Fuente: CNE) .............................40 Figura 2. 17: Evolucin histrica de la produccin de carbn nacional 1990-2008. (Fuente: CNE. Elaboracin Propia) ......................................................................................................................41 Figura 2. 18: Evolucin precios de nudo SIC. ................................................................................42

xii

Figura 2. 19: Evolucin precios de nudo SING. .............................................................................42 Figura 2. 20: Evolucin costo marginal real SIC. (Fuente: CDEC-SIC, Elaboracin Propia) ..........43 Figura 2. 21: Evolucin costo marginal real SING. (Fuente: CDEC-SING, Elaboracin Propia) ....43 Figura 2. 22: Volmenes adjudicados Licitaciones de Distribuidoras SIC. .....................................44 Figura 2. 23: Precios resultantes por empresa generadora/distribuidora. .........................................44 Figura 2. 24: Precios de Nudo histricos en $/KWh indexados por UF a Abril 2009. .....................46 Figura 2. 25: Capacidad Instalada por tipo de Generacin. ............................................................47 Figura 2. 26: Evolucin capacidad instalada por tipo de generacin 1991-2007. ............................48

Captulo 4

Figura 4. 1: Metodologa para la definicin de escenarios regulatorios...........................................73 Figura 4. 2: Localizacin Centrales Termoelctricas. .....................................................................74 Figura 4. 3: Emisiones acumuladas de MP-Ao2008. ....................................................................76 Figura 4. 4: Emisiones acumuladas de SO2-Ao2008. ...................................................................76 Figura 4. 5: Emisiones acumuladas de NOx-Ao 2008. ..................................................................77 Figura 4. 6: Emisiones acumuladas de Hg-Ao 2008. ....................................................................77 Figura 4. 7: Emisiones acumuladas de Ni-Ao 2008. .....................................................................78 Figura 4. 8: Emisiones acumuladas de V-Ao 2008. ......................................................................78 Figura 4. 9: Concentraciones de MP (mg/m3N), Ao 2008. ...........................................................83 Figura 4. 10: Grfico de Concentraciones de MP v/s Potencia trmica Unidades a carbn. ... 3.4-84 Figura 4. 11: Grfico de Concentraciones de MP v/s Potencia trmica Unidades a diesel. .... 3.4-84 Figura 4. 12: Grfico de Concentraciones de SO2 v/s Potencia trmica Unidades a carbn. .. 3.4-85 Figura 4. 13: Grfico de Concentraciones de SO2 v/s Potencia trmica Unidades a diesel. .... 3.4-86 Figura 4. 14: Concentraciones de SO2 (mg/m3N), Ao 2008 ..........................................................87 Figura 4. 15: Grfico de Concentraciones de NOx versus Potencia trmica Unidades a carbn. ..88 Figura 4. 16: Grfico de Concentraciones de NOx versus Potencia trmica Unidades a diesel. .....89 Figura 4. 17: Grfico de Concentraciones de NOx versus Potencia trmica Unidades a gas. ........89 Figura 4. 18: Concentraciones de NOx (mg/m3N), Ao 2008. .........................................................91 Figura 4. 19: Concentraciones de Hg (mg/m3N), Ao 2008. ..........................................................92 Figura 4. 20: Concentraciones de Ni (mg/m3N), Ao 2008. ...........................................................93 Figura 4. 21: Concentraciones de V (mg/m3N), Ao 2008. ............................................................93 Figura 4. 22: Concentraciones de MP (mg/m3N), Situacin Futura. ...............................................96 Figura 4. 23: Concentraciones de SO2 (mg/m3N), Situacin Futura. ...............................................97

xiii

Figura 4. 24: Concentraciones de NOx (mg/m3N), Situacin Futura. ..............................................98 Figura 4. 25: Concentraciones de Hg

(mg/m3N), Situacin Futura. ................................................99 Figura 4. 26: Concentraciones de Ni

(mg/m3N), Situacin Futura. ............................................... 100 Figura 4. 27: Concentraciones de V

(mg/m3N), Situacin Futura. ................................................ 100

Captulo 5

Figura 5. 1: Lnea base de emisiones proyectada para material particulado, anhdrido sulfuroso y xidos de nitrgeno. .................................................................................................................... 106 Figura 5. 2: Reduccin de emisiones ao 2014 para material particulado, dixido de azufre y xidos de nitrgeno. ............................................................................................................................... 108 Figura 5. 3: Reduccin de emisiones ao 2020 para material particulado, dixido de azufre y xidos de nitrgeno. ............................................................................................................................... 108 Figura 5. 4: Reduccin de emisiones ao 2014 para mercurio, nquel y vanadio........................... 109 Figura 5. 5: Reduccin de emisiones ao 2020 para mercurio, nquel y vanadio........................... 109 Figura 5. 6: Tecnologas de abatimiento para material particulado usadas por las centrales termoelctricas ao 2008 y 2011. ................................................................................................ 112 Figura 5. 7: Tecnologas de abatimiento para xidos de nitrgeno usadas por las centrales termoelctricas ao 2008 y 2011. ................................................................................................ 113 Figura 5. 8: Tecnologa de abatimiento para dixido de azufre usadas por centrales termoelctricas ao 2008 y 2011. ........................................................................................................................ 113 Figura 5. 9: Proceso de seleccin de tecnologa abatimiento material particulado......................... 116 Figura 5. 10: Proceso de seleccin de tecnologa abatimiento de xidos nitrosos. ........................ 117 Figura 5. 11: Proceso de seleccin de tecnologa abatimiento de dixido de azufre. ..................... 118 Figura 5. 12: tems de costos de capital, fijos y costos variables no combustibles para filtro de mangas. ...................................................................................................................................... 120 Figura 5. 13: tems de costos de capital, fijos y costos variables no combustibles para precipitador electrosttico. .............................................................................................................................. 121 Figura 5. 14: tems de costos de capital, fijos y costos variables no combustibles para Equipo SNCR. ........................................................................................................................................ 124 Figura 5. 15: tems de costos de capital, fijos y costos variables no combustibles para Equipo SCR. ................................................................................................................................................... 125 Figura 5. 16: tems de costos de capital, fijos y costos variables no combustibles para desulfurizadores. ......................................................................................................................... 127

xiv

Figura 5. 17: Inversin en reacondicionamiento y equipos nuevos de abatimiento, Escenario N3. ................................................................................................................................................... 132 Figura 5. 18: Inversin en equipos de abatimiento por tipo de combustible de unidad generadora para 3 escenarios de norma (millones de US$). ........................................................................... 134 Figura 5. 19: Costos fijos anuales en equipos de abatimiento por tipo de combustible de unidad generadora para 3 escenarios de norma (millones de US$). .......................................................... 135 Figura 5. 20: Costos variables no combustibles totales en equipos de abatimiento por tipo de combustible de unidad generadora para 3 escenarios de norma (millones de US$). ...................... 135

Captulo 6

Figura 6. 1: Evolucin real y proyeccin demanda elctrica SIC. ................................................. 139 Figura 6. 2: Proyeccin del parque generador SIC 2009 -2020. .................................................... 142 Figura 6. 3: Parque Generador SIC 2020. .................................................................................... 142 Figura 6. 4: Costos variables centrales trmicas ao 2012. ........................................................... 145 Figura 6. 5: Generacin Esperada por Tecnologa SIC Escenario Base. .................................... 146 Figura 6. 6: Comparacin Generacin por tipo de combustible aos 2011 y 2018 Escenario Base. ................................................................................................................................................... 146 Figura 6. 7: Perfil de costos marginales esperados del SIC por escenario. .................................... 147 Figura 6. 8: Diferencial Costos Marginales SIC con respecto a Caso Base. .................................. 148 Figura 6. 9: Perfil de costos marginales esperados del SING por escenario. ................................. 149 Figura 6. 10: Diferencial Costos Marginales SING con respecto a Caso Base. ............................. 149 Figura 6. 11: Comparacin de costos por tonelada reducida de contaminante ao 2014. ............... 153 Figura 6. 12: Comparacin de costos por tonelada reducida de contaminante ao 2020. ............... 153

Captulo 7

Figura 7. 1: Emisiones de MP (ton/ao) segn escenario y ao evaluado. .................................... 157 Figura 7. 2: Emisiones de NOx (ton/ao) segn escenario y ao evaluado. .................................. 157 Figura 7. 3: Emisiones de SO2 (ton/ao) segn escenario y ao evaluado. .................................... 158 Figura 7. 4: Emisiones de Hg (ton/ao) segn escenario y ao evaluado. ..................................... 158 Figura 7. 5: Emisiones de Ni (ton/ao) segn escenario y ao evaluado. ...................................... 159 Figura 7. 6: Emisiones de V (ton/ao) segn escenario y ao evaluado. ....................................... 159 Figura 7. 7: Esquema del sistema CALMET/CALPUFF. ............................................................. 162 Figura 7. 8: rea de modelacin. ................................................................................................. 163

xv

Figura 7. 9: Estaciones meteorolgicas utilizadas en la modelacin. ............................................ 165 Figura 7. 10: Diferencia (Caso Base [MP2.5]) segn Escenario: E1, E2, E3. .......................... 167 Figura 7. 11: Diferencia (Caso Base [SO2]) segn Escenario: E1, E2, E3. .............................. 168 Figura 7. 12: Diferencia (Caso Base [NOx]) segn Escenario: E1, E2, E3. ............................. 169 Figura 7. 13: Usos de Suelo por Zona del pas. ............................................................................ 175 Figura 7. 14: Distribucin de superficie por tipos de suelo. .......................................................... 176 Figura 7. 15: Distribucin de superficie por tipos de suelo y zona. ............................................... 177 Figura 7. 16: Distribucin de cuerpos de agua por Zona del pas. ................................................. 180

Captulo 8

Figura 8. 1: Comparacin del VAN con distintos periodos de evaluacin. ................................... 187 Figura 8. 2: Comparacin del VAN con distintos periodos de evaluacin (Combinaciones). ........ 191

xvi

EQUIPO DE CONSULTORES

Carlos Barra: Jefe del Estudio (KAS Ingeniera)

Pedro Sanhueza: Jefe Evaluacin de Beneficios (GEOAIRE)

Samuel Jerardino: Asesor Experto Mercados Elctricos (KAS Ingeniera)

Enzo Sauma: Asesor economista (PUC)

Marcela Fernandez: Abogado especialista ambiental

Paulino Gonzalez: Asesor especialista mquinas trmicas

Evelyn Salazar: Emisiones y Beneficios en Salud (GEOAIRE)

Mnica Torreblanca: Modelacin Calidad del Aire (GEOAIRE)

Mara Teresa Palma: Anlisis de emisiones y potencial de reduccin (KAS Ingeniera)

Jaime Ordenes: Estimacin de costos equipos de abatimiento (KAS Ingeniera)

Mara Jos Rodrguez: Meteorologa (GEOAIRE)

Francisco Aguirre: Sistemas de Informacin Geogrfica (GEOAIRE)

Rodrigo Marambio: Modelacin sistemas elctricos (KAS Ingeniera)

Marcelo Mena: Asesor especialista ambiental (UNAB)

Mara Pa Bravo: Coordinacin (KAS Ambiental)

Marcela Jerardino: Coordinacin (KAS Ambiental)

Rodolfo Granifo: Recopilacin y encuesta termoelctricas (KAS Ambiental)

Jaime Ortiz: Asesor ingeniera civil

xvii

CONTRAPARTE TCNICA

Carmen Gloria Contreras, CONAMA D.E. Coordinacin formulacin de la norma de emisin

Maritza Jadrijevic, CONAMA D.E.

Priscilla Ulloa, CONAMA D.E.

Ingrid Henriquez, CONAMA D.E.

Claudio Bonacic, CONAMA D.E.

Germn Oyola, CONAMA Bo-Bo

Sandra Briceo, CONAMA D.E.

Alberto Gil, CONAMA D.E.

Carolina Gmez, CNE

Olga Espinoza, SAG - MINAGRI

Walter Folch, MINSAL

Teodoro Saavedra, MINVU

Angela Soriano, MINVU

1

RESUMEN EJECUTIVO La Comisin Nacional del Medio Ambiente, en adelante CONAMA, ha solicitado al Consorcio Consultor KAS Ingeniera y GEOAIRE, realizar el estudio Anlisis General del Impacto Econmico y Social de una Norma de Emisin para Termoelctricas, en orden de satisfacer los requerimientos explicitados en el Reglamento para la dictacin de Normas de Calidad y de Emisin (D.S. N 93/95 del Minsegpres, en adelante DS93), para la elaboracin de cualquier norma ambiental.

La norma de emisin de termoelctricas fue definida en el 4 Programa priorizado de Normas del ao 1999, en acuerdo del Consejo Directivo de CONAMA, inicindose su proceso de elaboracin el ao 2006.

Los contaminantes prioritarios a regular en esta normativa son: Material Particulado (MP), xidos de Nitrgeno (NOx), Dixido de Azufre (SO2), Mercurio (Hg), Vanadio (V) y Nquel (Ni).

I. Fundamentos para elaborar la Norma

Los siguientes fundamentos han guiado el enfoque regulatorio en el diseo, discusin y elaboracin para el estudio de esta norma:

El sector de termoelctricas es uno de los sectores prioritarios a regular por su aporte en las emisiones de material particulado, gases y metales pesados.

Chile se ha comprometido con un Plan Nacional para la Gestin de los Riesgos del Mercurio, el cual fue aprobado el 25 de agosto del 2009, por el Acuerdo 415/2009 del Consejo Directivo de CONAMA.

La norma de emisin para termoelctricas ser una contribucin para el cumplimiento de la norma de calidad primaria para material particulado fino (MP2.5).

La Poltica Energtica de Chile seala en sus Nuevos Lineamientos Transformando la Crisis Energtica en una Oportunidad, 2008, que se debe velar porque las opciones de generacin energtica seleccionadas minimicen los impactos sobre el medio ambiente y sobre el territorio.

Actualmente existen las tecnologas disponibles de control de emisiones para termoelctricas, en Chile y en el mundo, para los contaminantes sealados. Ms an se ha demostrado a travs de este estudio que son costo-efectivas en el contexto nacional.

Se ha revisado la tendencia y los enfoques de la regulacin internacional y se ha tomado contacto con oficinas y agencias internacionales.

2

II. Fuente emisora a regular

Se define termoelctrica como una instalacin compuesta por una o ms unidades destinadas a la generacin de electricidad mediante un proceso trmico. Entendindose como unidad destinada a la generacin elctrica a las calderas y turbinas, con una potencia trmica mayor o igual a 50MWt (megawatt trmico1) en funcin del poder calorfico superior del combustible.

Para distinguir entre fuente nueva y existente, se ha realizado un anlisis tcnico jurdico del cual se concluye que el hito que mejor refleja la entrada en operacin de una termoelctrica es su puesta en servicio, segn el Reglamento de la Ley Elctrica, D.S. N 327/97 del MINECON. De acuerdo a este hito se analiz la situacin de los proyectos en construccin y en estudio sealados en el Plan de Obras asociado al Informe Tcnico Definitivo de Precios de Nudo del mes de abril 2009, disponible por la Comisin Nacional de Energa (CNE).

Se descart la Resolucin de Calificacin Ambiental (RCA) como un hito sostenible para diferenciar entre fuentes existentes y nuevas, debido a las siguientes razones: jurdicamente ninguna norma de emisin oficial y vigente se ha diseado considerando la RCA. Un proyecto de central termoelctrica puede contar con una RCA favorable, y no ser construida o pueden pasar varios aos antes que se construya. Cabe considerar adems, que si un proyecto de generacin no se encuentra en el Plan de Obras de la CNE no significa que no se lleve a cabo, dado que la decisin de iniciar la construccin de cualquier central depende slo de decisiones privadas. Por otra parte, actualmente se discute sobre la caducidad de la RCA y sobre la cesin de esta entre titulares.

III. Emisiones al aire de las termoelctricas, efectos sobre la salud y el medio ambiente

Las emisiones al aire asociadas a la actividad de generacin elctrica trmica se relacionan principalmente con la combustin, el tipo y calidad de los combustibles (carbn, petcoke, diesel, petrleo pesado y gas natural), la tecnologa y eficiencia de combustin (caldera, lecho fluidizado, turbina, motor de combustin interna), la tecnologa de quemadores (low NOX, tangencial, frontal), buenas prcticas de operacin y mantencin y los sistemas de control de emisiones.

La combustin en termoelctricas genera partculas, gases y metales pesados. Los contaminantes principales corresponden a Material Particulado (MP), xidos de Nitrgeno (NOX), Dixido de Azufre (SO2) y los metales pesados Mercurio (Hg), Vanadio (V) y Nquel (Ni).

Los efectos sobre la salud estn documentados ampliamente por la Organizacin Mundial de la Salud (OMS) y la Agencia de Sustancias Txicas y Registro de Enfermedades (ATSDR). Tambin se han documentado pero con una menor cantidad de estudios, los efectos sobre la flora y la fauna.

Actualmente a nivel internacional, los esfuerzos de reduccin de emisiones se centran en el mercurio (Hg), dado que es una sustancia txica y persistente a escala global, es bioacumulativo como mercurio de metilo, con impactos sobre la salud de la poblacin y la vida silvestre. Entre sus

1 Un megawatt (MW) equivale a un milln de watts. Megawatt trmico (MWt) se refiere a la potencia trmica

producida por el combustible, mientras megawatt elctrico (MWe) se refiere a la potencia elctrica generada a partir de la potencia trmica. Para transformar desde megawatts trmicos a elctricos se debe multiplicar por la eficiencia de la tecnologa utilizada, la cual vara entre 20% a 50%.

3

principales efectos peligrosos se indica que puede ser mortal por inhalacin y perjudicial por absorcin cutnea, puede tener efectos nocivos sobre los sistemas: nervioso, digestivo, respiratorio, inmunolgico y renal; provocando temblores, trastornos de la visin y la audicin, parlisis, insomnio, inestabilidad emocional, deficiencia del crecimiento durante el desarrollo fetal y problemas de concentracin y retraso en el desarrollo durante la infancia. Entre las fuentes principales de emisiones de mercurio en el mundo se encuentran las termoelctricas.

El nquel y vanadio, tambin presentan peligrosidad para la salud. El nquel es cancerigeno, provoca efectos adversos en las vas respiratorias, incluyendo el asma, disminucin de la funcin del pulmn, y bronquitis. El vanadio genera efectos adversos como irritacin de pulmones, garganta, ojos y cavidades nasales, dao cardiaco y vascular, inflamacin del estmago e intestinos, dao en el sistema nervioso, sangrado del hgado y riones, irritacin de la piel, temblores severos y parlisis.

Cabe destacar que todos los estudios cientficos indican que las centrales termoelctricas que utilizan carbn, corresponden a una de las principales fuentes emisoras de mercurio, siendo de suma importancia disminuir sus emisiones debido al tiempo de residencia del mercurio en la troposfera que puede llegar a cientos de aos. Al capturar las emisiones al aire de mercurio se reduce indirectamente tambin otros metales como vanadio y nquel2, debido a que el mercurio es ms voltil que el nquel y el vanadio (comparndose sus puntos de ebullicin: Hg 356,7 C, V 3.680 C y Ni: 2.730C).

En este mismo mbito, cabe hacer presente que Chile se ha comprometido con un Plan Nacional para la Gestin de los Riesgos del Mercurio, el cual fue aprobado el 25 de agosto del 2009, por el Acuerdo 415/2009 del Consejo Directivo de CONAMA. Dadas las caractersticas de los metales pesados, la opcin de no regularlos conlleva a asumir el pasivo que se genera y su respectivo costo social.

IV. Descripcin del parque actual de termoelctricas

Para la elaboracin de la norma de emisin se consider el ao 2008 como lnea de base, ao para el cual se estableci, a partir de los resultados validados de una encuesta aplicada al sector a regular, una estimacin de las emisiones de material particulado, dixidos de azufre, xidos de nitrgeno, mercurio, nquel y vanadio. Tambin se revis la incorporacin o no de equipos de control.

En resumen para el ao 2008, la generacin de energa elctrica en el Sistema Interconectado del Norte Grande (SING) fue de un 99% proveniente de termoelctricas, con una potencia instalada de 3.589 MWe de las cuales un 58% corresponde a trmicas que usan gas natural o diesel, un 34% a carbn o petcoke y un 8% a diesel o fuel Oil N 6; mientras que la generacin de energa elctrica en el Sistema Interconectado Central (SIC) fue de un 47,5% proveniente de termoelctricas, con una potencia instalada de 4.458 MWe, de las cuales aproximadamente un 76% corresponde a gas y/o diesel, un 19% a carbn y un 5% restante comprende licor negro-desechos forestales, entre otros.

2 Organizacin Global para la Investigacin del Transporte y Depositacin del mercurio del Programa del

Medio Ambiente de Naciones Unidas (PNUMA) UNEP Global Partnership for Mercury Transport and Fate Research (UNEP-MFTP) initiative.

4

Tabla 1: Generacin trmica en el Sistema Interconectado del Norte Grande (SING), 2008.

Tecnologa Combustible Potencia Bruta Instalada [MW] Potencia Bruta Instalada [%]

Turbina Vapor Carbn Petcoke 1.206 34% Turbinas Gas y Motores Diesel 144 4% Turbinas Gas y Motores Fuel Oil No 6 128 4%

Ciclos Combinados/Abiertos Gas Natural/Diesel 2.112 59% Potencia Termoelctrica 3.589 100%

Tabla 2: Generacin trmica en el Sistema Interconectado Central (SIC), 2008.

Tecnologa Combustible Potencia Bruta Instalada [MW] Potencia Bruta Instalada [%]

Turbina Vapor Licor Negro 42 1% Turbina Vapor Carbn 838 19% Turbina Gas Diesel 767 17% Turbina Gas IFO 180 64 1% Ciclo Abierto Dual Gas Natural/Diesel 784 18% Turbina Vapor Desechos Forestales 124 3% Ciclo Combinado Dual Gas Natural/Diesel 1.763 40% Motores y Otros Derivados del Petrleo 75 2% Potencia Termoelctrica 4.458 100%

Cabe destacar que para el parque existente no existen exigencias para reacondicionar las termoelctricas, por consiguiente mejorar la calidad o la eficiencia de las instalaciones es una decisin privada. La Norma Tcnica de Seguridad y Calidad de Servicio no establece requisitos de vida til o de disponibilidad y eficiencia para las centrales generadoras. En ambos sistemas interconectados, el pago por potencia firme no considera la antigedad de las generadoras, tampoco se incorporan mecanismos para maximizar la eficiencia de las centrales generadoras en fijaciones tarifarias. La ausencia de exigencias para mejorar la eficiencia o para repotenciar una termoelctrica permite la existencia de centrales con bajo rendimiento, aumentando con esto la emisin de contaminantes.

Por lo anterior, tanto en el SIC como en el SING, la antigedad del parque de termoelctricas comprende algunas centrales con ms de 24 aos, vida til considerada por la CNE para sus fijaciones tarifarias (precio de nudo). Por ejemplo, las termoelctricas con ms de 24 aos en el SIC representan el 16% equivalente a 722 MWe y en el SING el 10% equivalente a 345 MWe (Figuras N 1 y 2). Por otra parte, se constat en el Sistema de Evaluacin de Impacto Ambiental (SEIA) que un plan de cierre de una termoelctrica a carbn es a los 30 aos.

5

6

4,458

4,180

3,818

3,567

3,1433,052

2,6482,5152,515

2,2752,275

1,460

1,0811,064

741 741 741 741 741 722 698 634509 493

15555

0

500

1,000

1,500

2,000

2,500

3,000

3,500

4,000

4,500

5,000

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 28 32 39 44 45 47 70

Po

ten

cia

(M

We

)

Antigedad Mnima Respecto ao 2009 (aos)

Antigedad Parque Trmico (SIC)

Laguna Verde (55 MW)

Mayor 24 aos Ventanas (338 MW)

Bocamina (125 MW)

Guacolda (304 MW)

De 10 a 24 aos: Nueva Renca (379 MW)

San Isidro (370 MW)

35% (1554 MW) 16% (722 MW)

49% (2183 MW)

Figura 1: Antigedad del Parque de Termoelctricas (SIC)

3,540 3,535 3,5353,413

3,013

2,534

1,252

1,077945

795

632 595470

345259

181 157 136 115 106 10025 14 13 9 8 3

0

500

1,000

1,500

2,000

2,500

3,000

3,500

4,000

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 16 19 22 24 26 31 32 33 36 37 39 42 45 46 48 52 55

Po

ten

cia

(M

We

)

Antigedad Mnima Respecto ao 2009 (aos)

Antigedad Parque (SING)

U10 y U11 (75 MW)

Mayor 24 aos:

U12 (78 MW)

10% (345 MW)

NTO 1 (132 MW)

De 24 a

10 aos:

CTM 1 (150 MW)

60% (2189 MW)

30% (1006 MW)

Figura 2: Antigedad del Parque de Termoelctricas (SING)

7

Los principales resultados del procesamiento de la encuesta indican que:

a) Las tecnologas de control actualmente utilizadas y declaradas por las centrales corresponden para material particulado a precipitadores electrostticos y filtros de mangas; para xidos de nitrgeno la inyeccin de agua y quemadores bajo NOx (Low NOx) y para dixido de azufre la inyeccin de caliza en lecho fluidizado y un desulfurizador de agua de mar (en construccin).

b) Mediante el anlisis de la encuesta se estim el nivel de control de emisiones que posee el parque al ao 2008. De esto se extrae que slo un 27% de las fuentes emisoras (chimeneas) posee algn sistema de control o abatimiento para material particulado, para xidos de nitrgeno el 47% posee tecnologa bsica y para dixido de azufre slo un 2%.

c) Del total emitido el ao 2008 slo un 0,08%, 0,04% y un 0,6% para material particulado (MP), xidos de nitrgeno (NOx) y dixido de azufre (SO2), respectivamente, corresponde a termoelctricas con potencia menor a 50 MWt. Tomando en cuenta este hecho, en conjunto con la Gua del Banco Mundial, y considerando que las unidades inferiores a 50MWt son motores de combustin interna que sern regulados por otra norma, se establece como lmite inferior para la implementacin de esta norma una potencia de 50 MWt.

d) Las unidades a carbn, principalmente calderas, registran emisiones de MP que varan entre 12 y 600 mg/m3N, para SO2 varan entre 153 y 3.260 mg/m3N y para NOx varan entre 100 y 1.200 mg/m3N.

e) Las unidades que utilizan combustibles lquidos, tiene rangos de emisin entre 1 y 2.377 mg/m3N para SO2, entre 1 y 3.178 mg/m3N para NOx y entre 9 y 160 mg/m3N para MP. En el caso del SO2 la variacin se explica por la calidad del combustible, que puede ser diesel o fuel oil y por el uso de un lecho fluidizado.

f) En el caso de las emisiones utilizando gas natural, se observa una menor variabilidad, con un nivel de emisiones promedio de 43 mg/m3N de NOx.

La estimacin de emisiones en la lnea de base (2008) se presenta en la siguiente tabla.

Tabla 3: Estimacin de Emisiones (Base 2008) Contaminante Emisiones (Ton/ao)

MP 15.606 NOx 49.496 SO2 108.284 Hg 3,7 Ni 112 V 225

8

V. Proyeccin del parque de Termoelctricas

Para proyectar el parque de termoelctricas se utiliz el Plan de Obras informado por la CNE. De acuerdo al Plan de Obras asociado al Informe Tcnico Definitivo de Precios de Nudo del mes de abril 2009 por la Comisin Nacional de Energa (CNE), todos los proyectos termoelctricos que se encuentran en construccin y que tendrn su puesta en servicio antes del 2012 utilizarn carbn como combustible, representando tanto en el SIC como en el SING aproximadamente 2.211 MWe.

Cabe sealar que la llegada del gas natural licuado (GNL) permitir que una parte de los ciclos combinados y ciclos abiertos concebidos originalmente para operar con gas natural, y que actualmente utilizan diesel, vuelvan a utilizar gas natural. El nico proyecto concebido para utilizar GNL segn el Plan de Obras, es la Central Quintero. Por otra parte, todos los proyectos termoelctricos en estudio del SIC y el SING, programados posteriormente al inicio del 2012 hasta el 2020, comprenden centrales termoelctricas que usarn carbn3.

Tecnologa de control disponible y costo-efectiva Entre las tecnologas de control disponibles4 y costo-efectivas, se distinguen las de control preventivo y las de control de emisin primario y secundario. Los controles preventivos y primarios tienen por objeto inhibir la formacin de los contaminantes a partir de cambios a nivel operacional, dentro de este tipo se encuentra la utilizacin de combustibles con azufre menor al 1% (control preventivo) y la utilizacin de quemadores Low-NOx (control primario). El control de emisin secundario es aquel que integra un equipo auxiliar (post-combustin) que captura o remueve un contaminante. Dentro de este tipo de tecnologas se consideran los filtros de mangas (FM), precipitadores electrostticos (PE), desulfurizadores (DGC, hay secos, hmedos y con agua de mar) y los desnitrificadores que comprenden sistemas de reduccin cataltica selectiva (SCR) y reduccin no cataltica selectiva (SNCR).

Las principales tecnologas disponibles para el control de emisiones5 y su eficiencia de remocin se muestran en las siguientes Tablas. Cabe destacar el co-beneficio que se logra en la reduccin de metales al incluir equipos de control para material particulado y gases.

Tabla 4: Tecnologa de control preventiva o bsica y eficiencia de remocin

Contaminante Tecnologa Eficiencia SO2 Inyeccin de caliza en lecho fluidizado 80%-90% (1) NOx Quemador Low NOx + Recirculacin de gases (QLN-RG) 64% (2) NOx Recirculacin de gases (RG) 60% (3) NOx Quemador Low NOx (QLN) 35%-55% (4) NOx Inyeccin de agua o vapor (IA V) 68% (5) NOx Combustin con bajo exceso de aire 10%-20% (6)

(1) Guas sobre medio ambiente, salud y seguridad para plantas de energa trmica 2008, Banco Mundial

3 El Plan de obras adems incluye un nmero importante de centrales hidroelctricas.

4 Se entender como tecnologas disponibles a tecnologas probadas, costo-efectivas y disponibles en el

mercado. 5 Fuente: Elaboracin propia en base a informacin de: Expediente Pblico, proveedor ALSTOM para el caso

de abatimiento de mercurio, de Banco mundial en Guas sobre medio ambiente, salud y seguridad para las plantas de energa trmica (2008) para el caso de abatimiento de Material Particulado, dixido de azufre y xidos nitrosos.

9

(2) Evaluation of Gas Reburning and Low-NOx Burners on a Wall-Fired Boiler, US department of Energy. (3) Evaluation of Gas Reburning and Low-NOx Burners on a Wall-Fired Boiler, US department of Energy. (4) AP-42, 5ta edicin, External combustin sources, Bituminous and Subbituminous Coal Combustion. (5) Eficiencia de IA V en turbina a gas. Boletn tcnico: xidos de nitrgeno (NOx) por qu y cmo se

controlan? EPA-456-F-00-002. (6) AP-42, 5ta edicin, External combustin sources, Bituminous and Subbituminous Coal Combustion.

Tabla 5: Tecnologa de control de emisiones y eficiencia de remocin

Contaminante Tecnologa Eficiencia SO2 DGC hmeda < 98% (1) SO2 DGC semiseco

10

beneficios debido a la reduccin de material particulado secundario (sulfatos y nitratos), es decir material particulado fino MP2.5.

En el desarrollo de la norma de emisin, se han considerado los criterios establecidos por el Banco Mundial, los cuales se basan en investigaciones cientficas, consulta a especialistas, al sector industrial, gubernamental, y a la sociedad. Adems, el International Finance Corporation (IFC), entidad dependiente del Banco Mundial, privilegia el uso de tecnologas y prcticas comprobadas de prevencin y control de emisiones, consideran la disponibilidad de tecnologas, la factibilidad tcnica de instalacin, operacin y mantenimiento, el aumento del costo del capital de inversin, del costo de operacin y mantenimiento, las tendencias en legislacin ambiental de pases desarrollados y en vas de desarrollo.

Los criterios tcnicos se basan por una parte en la calidad del combustible que utilizan las termoelctricas. Tal es el caso del contenido de azufre en el combustible lquido y slido, y en el contenido de cenizas del combustible slido.

De gran importancia ha sido la definicin futura del contenido de azufre en los combustibles lquidos que se comercializarn a partir del ao 2010 en Chile y de las calidades de carbn que se utilizan en nuestro pas, que en su gran mayora, provienen de Colombia e Indonesia, los cuales son reconocidos por su buena calidad (contenido de azufre menor a 1%). Adems, estn los criterios asociados a las tecnologas que utilizan las termoelctricas (calderas, turbinas) y a los mtodos de prevencin (buenas prcticas) y los sistemas de control de emisiones. Como criterio bsico se considera la prevalencia del uso de tecnologas y prcticas comprobadas de prevencin y control de emisiones, as como la disponibilidad de tecnologas a nivel global y la factibilidad tcnica de instalacin, operacin y mantenimiento de los equipos.

Los criterios econmicos estn basados en los costos de los sistemas de abatimiento (control de emisiones), costos de operacin, mantencin y monitoreo. Asimismo, se consideran los beneficios ambientales en salud, recursos naturales, materiales, entre otros.

En resumen, para el diseo de escenarios se analiz el nivel de emisiones de las termoelctricas actuales y proyectadas, el nivel de equipamiento de control de emisiones en las termoelctricas actuales y proyectadas, de las distintas alternativas disponibles para el control de emisiones, se realizaron visitas tcnicas a termoelctricas, se tom contacto con agencias internacionales, como el IFC del Banco Mundial, NILU, entre otras, y se revis la normativa internacional, en cuanto a su enfoque y tendencia.

A partir de todo este anlisis se determinaron tres escenarios de regulacin, que establecen lmites de emisiones como concentracin de los contaminantes en la salida de las chimeneas.

Tabla 6: Escenarios evaluados para MP, SO2 y NOX

Combustible MP SO2 NOX

E1 E2 E3 E1 E2 E3 E1 E2 E3 Slido 100 50 30 900 400 200 600 400 200

Lquido 100 50 30 100 30 10 400 200 120

Gas Natural - - - - - - 100 80 50 Otros gases - - - 400 200 100 100 80 50

11

Tabla 7: Escenarios evaluados para Mercurio (Hg), Nquel (Ni) y Vanadio (V)

Combustible Hg Ni V

E1 E2 E3 E1 E2 E3 E1 E2 E3 Slido 0,2 0,1 0,05 1,0 0,5 0,25 2,0 1,0 0,5

La evaluacin de beneficios sociales se desarroll en dos cortes temporales al periodo de evaluacin, aos 2014 y 2020.

Escenarios de reduccin de emisiones

Se estableci la reduccin de emisiones para cada escenario regulatorio en comparacin a la lnea base de emisiones. Las siguientes Tablas muestran las emisiones en un escenario sin norma y con norma al ao 2014 y 2020 para cada contaminante.

Tabla 8: Emisiones al 2014 (ton/ao)

Escenarios Emisiones ton/ao 2014

MP NOx SO2 Hg Ni V

SIN NORMA 17.833 66.086 133.253 5,9 179,7 359,3

E1 7.805 50.223 69.913 5,9 95,5 182,9

E2 4.794 36.632 36.496 5,6 45,7 91,5

E3 2.971 19.692 18.553 4,2 22,9 45,7

Tabla 9: Emisiones al 2020 (ton/ao)

Escenarios Emisiones ton/ao 2020

MP NOx SO2 Hg Ni V

SIN NORMA 18.264 79.742 142.891 7,8 234,3 468,5

E1 9.171 61.365 87.526 7,8 123,3 246,5

E2 6.042 47.417 48.069 7,5 62,1 124,3

E3 3.901 26.592 24.785 5,6 31,1 62,1

Tabla 10: % de reduccin de cada escenario respecto a escenario sin norma. Ao 2014

Escenarios MP NOx SO2 Hg Ni V E1 56,2 24,0 47,5 0,0 46,9 49,1 E2 73,1 44,6 72,6 5,1 74,6 74,5 E3 83,3 70,2 86,1 28,8 87,3 87,3

12

Tabla 11: % de reduccin de cada escenario respecto a escenario sin norma. Ao 2020

Escenarios MP NOx SO2 Hg Ni V E1 49,8 23,0 38,7 0,0 47,4 47,4 E2 66,9 40,5 66,4 3,8 73,5 73,5 E3 78,6 66,7 82,7 28,2 86,7 86,7

VII. Uso de herramientas para la modelacin en el sistema elctrico y en la calidad del aire

Para reflejar el comportamiento del sistema elctrico se us el modelo Ose2000, el cual simula el despacho econmico a largo plazo. Se seleccion este modelo por varias razones, entre las ms importantes cabe destacar, que es el mismo modelo que usa la Comisin Nacional de Energa (CNE) para la determinacin de los precios de nudo que calcula semestralmente, el cual simula el despacho hidrotrmico esperado del sistema elctrico, donde la principal funcin objetivo es la operacin a mnimo costo considerando el costo de las centrales trmicas y la gestin ptima de los recursos embalsados en el caso del SIC. En resumen, el modelo representa para ambos sistemas, la oferta existente y el plan de obras, la proyeccin de demanda por barra, el sistema de transmisin, la gestin ptima de embalses (en el SIC) y los precios de combustibles. En el caso de las detenciones programadas de todas las centrales, est dado por un programa de mantenimiento eficiente. En el Estudio se utiliz el programa definido por la CNE en la fijacin de precios de nudo de Abril 2009. Para simular la relacin emisin-calidad para la lnea de base y las reducciones en cada escenario, se seleccion el modelo CALMET-CALPUFF, el cual ha sido utilizado ampliamente a nivel nacional e internacional para evaluar a este tipo de fuente emisora. El modelo estima contaminantes primarios y secundarios, es aplicable en caso de terreno complejo e interfases de tierra-agua, incorpora la formacin de aerosoles secundarios (MP2.5) producto de las emisiones de sus precursores: dixidos de azufre y xidos de nitrgeno. Como entrada al modelo se utiliza la topografa, el uso de suelo, la meteorologa tanto de superficie como de altura y las emisiones de cada fuente emisora. Para este estudio destaca la valiosa informacin de monitoreo de estaciones meteorolgicas y de calidad del aire a lo largo del pas, que sirvi de entrada al modelo y para el anlisis posterior de su aplicacin, informacin que fue entregada por el propio sector de termoelctricas a travs de la encuesta que realiz el estudio. Como resultado de salida del modelo, se obtienen las concentraciones de MP10, SO2, NOx, MP2.5 y la depositacin de MP, SO2 y Hg.

VIII. Anlisis Costo Beneficio

La aplicacin de una norma de emisin para centrales termoelctricas, traer consigo una serie de beneficios directos e indirectos (co-beneficios). La evaluacin se realiza al comparar la situacin base proyectada, con la situacin esperada al aplicar la norma de emisin para las termoelctricas.

Para la evaluacin de beneficios de cada escenario se evaluaron monetariamente los efectos de morbilidad y mortalidad, debido a las reducciones logradas en la calidad del aire para MP10, MP2.5, NOX y SO2.

Tambin se cuantificaron otros beneficios, los que no fueron valorados econmicamente debido a que no se dispone de metodologas costo-beneficio, asociados a la depositacin de material particulado y xidos de azufre sobre distintas coberturas vegetales y a la depositacin de mercurio

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sobre cuerpos de agua. No se cuantificaron otros impactos, tales como: la reduccin de la visibilidad, la formacin de ozono secundario, el deterioro y ensuciamiento de la infraestructura.

La reduccin de emisiones de Mercurio, Nquel y Vanadio es un resultado o co-beneficio de la reduccin de material particulado y dixidos de azufre, lo que implica que el sector de termoelctricas a regular no incurrir en costos de inversin y operacin para equipos de control especficos, a pesar de que existe tecnologa disponible y probada como la de carbn activado para reducir mercurio.

Los beneficios se valoraron hasta el ao 2020 debido a que la proyeccin de centrales trmicas se encuentra hasta esa fecha, sin embargo, los beneficios se reflejarn desde la aplicacin de la norma hasta por ms de 20 aos. Por lo expuesto, se debe considerar en el anlisis que los beneficios estn subvalorados, considerando que la vida til de las centrales termoelctricas y de los equipos de abatimiento que se instalarn es mayor que el perodo hasta el 2020.

Para la evaluacin de los costos se consider la potencia trmica, el tipo y calidad de combustible, el flujo volumtrico, la concentracin de contaminante, la eficiencia de remocin requerida, el reacondicionamiento de equipos en termoelctricas existentes, los costos de insumos, mano de obra, instalacin de equipos, entre otros tems de costos adaptados al caso chileno, adems del anlisis de la disponibilidad de espacio fsico en centrales existentes

Resultados del anlisis costo beneficio De acuerdo a los resultados obtenidos en costos y beneficios, la siguiente Tabla entrega el VAN (Valor Actual Neto) a enero 2010, de la aplicacin de la norma de emisin para cada escenario analizado, utilizando una tasa de 6% anual y un horizonte de evaluacin de 20 aos.

Tabla 12: VAN de la aplicacin de la norma por escenario en Millones de US$ (Periodo 20 aos).

Costo y Beneficio Escenario 1 Escenario 2 Escenario 3

Beneficio salud 1.477 2.713 3.816

Costo Inversin y Fijos 429 798 1,035 Costo Sistema Elctrico 127 335 707

Costo Total 555 1,134 1,741

Valor Actual Neto 922 1.579 2.075

De la Tabla anterior, se observa que en el Escenario 1, la diferencia entre los beneficios y los costos de la aplicacin de la norma alcanzan a 922 millones de US$, por su parte, la aplicacin del Escenario 2 entrega un resultado neto de 1.579 millones de US$ y finalmente, el Escenario 3 obtiene un beneficio neto de 2.075 millones de US$.

El escenario tres entrega el mayor valor actual neto (VAN), el que asciende a 2.075 millones de US$ en la evaluacin usando un horizonte de 20 aos. En esta evaluacin el costo de inversin (lo cual es una ponderacin de la adquisicin de equipos de control, adecuacin de equipos existentes e incorporacin de tecnologa bsica) se estim en 1.035 millones de US$ y los costos de operacin

14

en 707 millones de US$. Si se consideran horizontes de tiempo alternativos en la evaluacin econmica, se observa que se incrementa significativamente el VAN en el tiempo, alcanzando a 3.561 millones de US$ en el escenario tres al considerar un horizonte suficientemente grande.

0

500

1,000

1,500

2,000

2,500

3,000

3,500

4,000

11 aos 20 aos 30 aos perpetuidad

Mil

lon

es

US

$

Periodo Evaluacin

Valor Actual Neto (6% anual)

Para distintos periodos de Evaluacin

ESCENARIO 3

ESCENARIO 2

ESCENARIO 1

Figura 3: Valor Actual Neto (VAN) para distintos periodos de evaluacin

En resumen, al aplicar el escenario tres se obtendrn las siguientes implicancias:

- Los resultados indican que al ao 2020, se generarn reducciones significativas de emisiones de gases, material particulado y metales a la atmsfera. Esto se traduce en reducciones de 14.000 ton/ao de MP, 53.000 ton/ao de NOX y reducciones de 118.000 ton/ao de SO2.

- Se espera una reduccin de 282 muertes por ao al contar con la norma de emisin para termoelctricas. Esto implica un beneficio (o costo evitado) de hasta 672 millones de US$ al ao.

- Se obtendrn beneficios sobre los recursos naturales, pues se evitara que se depositen aproximadamente 640 ton/ao de MP sobre reas agrcolas, plantaciones, bosques, praderas y renovales en Chile.

- Se estima que se producir una reduccin aproximada de 222 mg/ao de Hg depositado en cuerpos de agua, al contar con una norma de emisin para este contaminante.

- Se obtienen co-beneficios (beneficios indirectos) que comprenden la reduccin de material particulado secundario (MP2.5) a travs de la reduccin de las emisiones de sus precursores

15

(dixidos de azufre y xidos de nitrgeno); y la reduccin de ozono secundario al reducir las emisiones de xidos de nitrgeno.

- En el caso de equipos de abatimiento para material particulado, no es necesario invertir en nuevos equipos, debido a que las centrales que utilizan combustible slido ya cuentan con estos equipos (de trece fuente existentes que usan combustibles slidos, 12 declararon que ya tiene un equipo de control). Por lo tanto, solo se debe utilizar correctamente esos equipos o realizar las mantenciones correspondientes o reacondicionar dichos equipos de control.

- Para equipos de abatimiento de SO2, no aumenta significativamente la inversin, ya que las tecnologas usadas son altamente eficientes (sobre 90% de remocin). Por tal razn, es recomendable que la solucin ptima se realice de una vez.

- No se deben incurrir en costos de inversin para tecnologa de control para remover metales, pues se asume el beneficio indirecto, logrado a travs de la remocin de MP y SO2.

- Con respecto a los efectos que provocara la aplicacin de la norma de emisiones en las tarifas reguladas en cada sistema elctrico, estos estn condicionados a los nuevos procesos de licitacin de suministro para las concesionarias de distribucin elctrica, los cuales se deberan iniciar desde el ao 2018 en adelante. Es decir, la aplicacin de la norma no tiene efecto hasta ese ao. En efecto, las tarifas elctricas reguladas en los prximos 10 a 15 aos dependen de los precios alcanzados en los procesos de licitacin llevados a cabo durante los aos 2006 a 2009, adems dichos precios estn indexados a variables de precios de combustibles (gas natural, petrleo diesel, carbn, etc.) e ndices de precios de Estados Unidos (CPI).

- Adems, los procesos de licitacin llevados a cabo ya incluyen como informacin de mercado los costos asociados a equipos de abatimiento (inversin, mantencin, operacin, etc.). Esto se debe a que el precio techo de dichas licitaciones definidos por la Comisin Nacional de Energa (CNE) incorporan dichos costos de inversin. La CNE incluye los costos asociados a sistemas de abatimiento, para las centrales futuras consideradas en el Plan de Obras, desde la fijacin de precio de Nudo de Octubre del ao 2004.

- Es importante sealar que la aplicacin de la norma de emisin en cualquiera de los escenarios analizados, no implica riesgo alguno en la seguridad de los sistemas elctricos interconectados.

- Lo anterior se debe a que, la instalacin de los equipos de abatimiento se debe realizar de forma que exista una coordinacin con los programas de mantenimiento de las centrales termoelctricas. En este sentido, es rol de cada Centro de Despacho Econmico de Carga del Sistema Interconectado Central (CDEC SIC) y Centro de Despacho Econmico de Carga del Sistema Interconectado del Norte Grande (CDEC SING), supervisar en forma eficiente cada uno de los programas de mantenimiento que permitirn instalar los equipos de control dentro del periodo exigido en la norma. En este sentido, ante eventos que puedan condicionar la suficiencia o seguridad de abastecimiento del sistema, cada CDEC tiene como obligacin reprogramar de forma eficiente los mantenimientos asegurando el mnimo costo para el sistema elctrico respectivo.

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9. Anlisis de la gradualidad para el parque existente

Se ha estimado que aplicar un gradualismo de 3 aos para las termoelctricas existentes sera suficiente, debiendo dar cumplimiento a partir del ao 2014. Las termoelctricas nuevas deben cumplir con los lmites desde su puesta en servicio.

Para determinar lo anterior, uno de los principales aspectos analizados ha sido las funciones de cada uno de los Centros de Despacho Econmicos de Carga (CDEC-SIC y CDEC-SING), los cuales programan de forma eficiente los mantenimientos anuales y los mantenimientos mayores para cada una de las centrales de los sistemas.

Otro aspecto para determinar la gradualidad en las termoelctricas existentes, ha sido el anlisis de costo efectividad para dar cumplimiento a la norma, que considera tecnologas bsicas de control de emisiones y de buenas prcticas de operacin y mantencin. La implementacin de la tecnologa de control se realiza en paralelo al funcionamiento de la central, pudiendo ser de ms de un equipo de control, aprovechando la detencin programada para la conexin del flujo al equipo de control. Al respecto, se ha concluido que el tiempo para incorporar los equipos de control y considerando eventualidades, desde la orden de compra hasta la puesta en servicio, puede tomar de 18 a 24 meses, esto depender de la solucin caso a caso.

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1 INTRODUCCIN Las normas de emisin son instrumentos de gestin ambiental fundamentales en el apoyo a normas de calidad primaria de calidad de aire. El decreto 93 del ao 1995 establece un reglamento para fijar tales normas de emisin, y establece que stas son de carcter preventivo. Para poder fijar las normas es necesario definir los valores norma, adems de su rea geogrfica de aplicacin, el objetivo de proteccin, el tipo de fuente a regular, y finalmente los plazos para el cumplimiento de sta. Dentro de los antecedentes requeridos para dictar una norma debe incluirse un anlisis de factibilidad tcnica y econmica de su implementacin. La norma de emisin de termoelctricas fue definida como priorizada en el ao 1999, en acuerdo del Consejo Directivo de CONAMA, y en el ao 2006 se da inicio al proceso de la dictacin de la norma.

La generacin termoelctrica es fuente importante de contaminantes locales y globales. Inevitablemente todos los procesos de combustin tienen emisiones de xidos de nitrgeno, dixido de carbono, y monxido de carbono. Dependiendo de la composicin del combustible tambin se emiten grandes cantidades de dixido de azufre. Finalmente son fuentes importantes de material particulado. Las emisiones tienen impactos en contaminantes normados en forma primara, como lo son el material particulado, el NO2, SO2, y ozono. Adicionalmente las emisiones de NO2 y SO2 son precursores de los cidos ntrico y sulfrico, componentes de la lluvia cida. El impacto de las emisiones de material particulado primario se considera ms bien local. Sin embargo las emisiones de SO2 se encuentran reguladas en normas de calidad primaria y secundaria. El SO2 tambin se transforma en la atmsfera para formar material particulado fino en la forma de sulfato. Los NOx emitidos tambin son precursores del material particulado fino, en la forma de nitratos. Adicionalmente las emisiones localizadas en zonas con regmenes de formacin de ozono NOx limitadas probablemente resulten en problemas de ozono regional, como ha ocurrido en Estados Unidos y Europa.

El ozono localmente es un potente oxidante asociado a enfermedades respiratorias, prdida de capacidad respiratoria, y mortalidad. Globalmente el ozono es gas de efecto de invernadero. Finalmente la generacin termoelctrica emite dixido de carbono, el gas de efecto invernadero antropognico de mayor contribucin al cambio climtico.

1.1 Objetivo general El objetivo central de este estudio es realizar un anlisis general del impacto econmico y social que tendr la futura regulacin de emisiones para termoelctricas considerando la evaluacin de tres escenarios regulatorios.

1.2 Objetivos Especficos 1) Identificar impactos y efectos de la futura norma sobre sector a regular mediante un anlisis

del mercado de la generacin elctrica, la composicin del parque generador existente y futuro, las tecnologa de generacin y abatimiento, emisiones base y proyectadas frente a distintos escenarios.

2) Fundamentar los contenidos de la norma de acuerdo al reglamento de normas de emisin y calidad, decreto supremo 93 del ao 1995.

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3) Evaluar el impacto de los escenarios en cuanto a la seguridad, y tarifa para clientes regulados y no regulados, indicando rangos de incertidumbre.

4) Realizar los costos al privado y al Estado (mediante control y fiscalizacin) para cumplir la normativa propuesta (en cada uno de los escenarios).

5) Evaluar los beneficios sociales, representado como beneficios a la salud, de los escenarios.

6) Presentar un anlisis de costo beneficio de la normativa de emisin en todos sus escenarios.

El presente estudio mostrar el proceso de seleccin de escenarios de regulacin, la metodologa en la estimacin del costo de cumplimiento de la norma mediante equipos de abatimiento, el impacto de la normativa en los precios de generacin elctrica, y los beneficios sociales de la implementacin de la norma.

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2 ANLISIS DEL SECTOR REGULADO En este captulo, se realiza un anlisis del sector elctrico del pas, con particular nfasis en los dos principales sistemas elctricos, el Sistema Interconectado Central (SIC) y el Sistema Interconectado del Norte Grande (SING). Se realiza una revisin de las principales caractersticas del mercado elctrico chileno, en particular de los mecanismos de funcionamiento del mercado de generacin. Se entregan los esquemas bsicos de comercializacin de los generadores y la relacin con las tarifas a clientes finales del sistema elctrico.

El objetivo del captulo es entregar los aspectos ms relevantes del sector elctrico que se deben considerar para la comprensin de la actividad emisora, y de los potenciales y posibles efectos que podra tener la norma sobre dicho sector.

2.1 Antecedentes Generales del Sector Elctrico

2.1.1 Principales Caractersticas

El sector elctrico chileno est compuesto por dos sistemas elctricos principales, el Sistema Interconectado Central (SIC) y el Sistema Interconectado del Norte Grande (SING) cuya oferta de generacin conjunta cubre el 99,4 % de la demanda de energa elctrica del pas. En el siguiente cuadro se presenta la potencia bruta instalada en cada uno de los sistemas elctricos del pas.

Tabla 2. 1: Potencia bruta instalada [MW] por sistema elctrico y tipo (Diciembre 2008). Tipo SIC SING Magallanes Aysn Termoelctrica 4,458 3,589 99 28 Hidroelctrica 4,910 13 - 21 Elica 18 - - 2 Total 9,386 3,602 99 50 %Sistema 71.4% 27.4% 0.8% 0.4%

Como se observa en la siguiente figura, el SIC tiene una importante participacin en centrales hidroelctricas (53%), no as el SING, que slo posee un 0.36% de participacin hidroelctrica, contando con una participacin de ms de 33% de centrales trmicas a carbn.

Otros

2%Pasada

16%

Embalse

37%

Carbn

9%

Gas Natural

8%

Gas Natural (dual)

19%

Diesel y Deriv

Petrleo

9%

Potencia Instalada 2008 - SIC

Hidro

0.36%

Carbn

33.47%

gas natural

11.11%

gas natural (dual)

47.52%

Diesel y Deriv

Petrleo7.55%

Potencia Instalada 2008 - SING

Figura 2. 1: Potencia instalada SIC y SING a Diciembre 2008. (Fuente, CNE, Elaboracin Propia)

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La demanda de energa de los sistemas interconectados a tenido un crecimiento sostenido en los ltimos 10 aos, exhibindose por ejemplo, tasas de 7.3% y 7.9% de crecimiento en las ventas de energa entre los aos 2003 y 2004. Sin embargo, en el ao 2008 hubo un decrecimiento de -1.0% en el SIC, lo cual se puede percibir como un avance en temas de eficiencia en