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Tesis de Máster:EL MERCADO DE CARBÓN EL MERCADO DE CARBÓN
INTERNACIONAL Y SU INFLUENCIA EN EL SECTOR ELÉCTRICO
Borja Jover SevillaJulio 2010
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• El mercado de carbón internacional• Las distintas opciones de compra/venta
de carbón en el mercado internacional• La logística del carbón
Contenido
Tesis de master - 1
• Modelo de elección de la opción de coste óptimo de aprovisionamiento para las centrales térmicas españolas
• Conclusiones obtenidas
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• El mercado de carbón internacional• Las distintas opciones de compra/venta
de carbón en el mercado internacional• La logística del carbón
Contenido
Tesis de master - 2
• Modelo de elección de la opción de coste óptimo de aprovisionamiento para las centrales térmicas españolas
• Conclusiones obtenidas
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El Mercado de Carbón Internacional
Poder Calorífico
Contenido en Hidrógeno y Volátiles
CARBÓN: Combustible fósil formado en épocas geológicas pasadas, por descomposición parcial de la materia leñosa en condiciones anaeróbicas y de elevada presión y
temperatura.
Tesis de master - 3
Diferentes calidades de carbón. Fuente: Catamutún
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El Mercado de Carbón Internacional
Tesis de master - 4
Se trata de un combustible cuyas reservasse encuentran en un marco geográficomuy diversificado
Distribución de las reservas de carbón en el mundo. Fuente: RWE
Distribución del % reservas de carbón en el mundo. Fuente: BP statistical review
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El Mercado de Carbón Internacional
El mercado internacional de carbón está dividido en dos grandes mercados regionales
MERCADO ATLÁNTICO 240 Mt
MERCADO PACÍFICO 360 Mt
Tesis de master - 5
El mercado en cifras:• Total del mercado mundial : 6.000 Mt• Parte del mercado destinado a consumo local : 5.400 Mt• Parte del mercado mundial correspondiente al mercado internacional: 600 Mt• El mercado Chino: 2.500 Mt (5 veces el mercado internacional )
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El Mercado de Carbón Internacional
En el mercado internacional de carbón existen 4 grandes productores y a la vez exportadores y 2 “inmensos” productores a la vez que consumidores
Países productoresPaíses productores y a la vez
grandes consumidores
Tesis de master - 6
Potencia Instalada640.000 MW
Potencia Instalada337.000 MW
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El Mercado de Carbón Internacional
El carbón como fuente de energía primaria en generación eléctrica
Electricity Generation by fuel (TWh)
El carbón es la fuente de energía primariamás utilizada para generación deelectricidad, supone un 40 % del total anivel mundial
Tres principales mercados de consumo parageneración eléctrica
EuropaEstados Unidos de AméricaAsia (OCDE y no OCDE)
Tesis de master - 7
1161
3412
6917
2740 2809
739
0
2000
4000
6000
8000
Electricity Generation by fuel (TWh)
Oil Gas Coal Nuclear Hydro Renewables
40 %
El carbón es la principal fuente de energía primaria en generación eléctrica a presente, con undesarrollo futuro muy importante en las potencias asiáticas y con un futuro incierto en Europacondicionado al “carbón limpio”
Media UE 27 ���� 29 %
31 %
49 %
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• El mercado de carbón internacional• Las distintas opciones de compra/venta
de carbón en el mercado internacional• La logística del carbón
Contenido
Tesis de master - 8
• Modelo de elección de la opción de coste óptimo de aprovisionamiento para las centrales térmicas españolas
• Conclusiones obtenidas
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Las opciones de compra/venta de carbón en el mercado internacional
CIF-CFR/PUERTO DE DESTINO
EN CENTRAL TÉRMICA
ORIGEN/MINAFOB/PUERTO
DE ORIGEN
La cadena del suministro de carbónLa cadena del suministro de carbón
TRANSPORTE MARÍTIMO
LOGÍSTICA INTERNA DESTINO
ESTRATEGIA DE APROVISIONAMIENTO
Tesis de master - 9
FOB (free on board)+ Flete
CIF/CFR (Cost, insurance and
freight)
Riesgos• Mayor riesgo al asumir el control de unmayor número de etapas de la cadena desuministro• Riesgo de precio al indexar a dosíndices de precio que no correspondencon el mercado de destino
Oportunidades• Mayor gestión de las ventanas de cargay descarga• Posibilidad de optimización económicaen más eslabones de la cadena• Posibilidad de Trading
Riesgos• Poco control de la fecha de llegadadentro de las ventanas temporalespactadas• Indexado a un índice de precio Europeoy dependiente de su estacionalidad
Oportunidades• Mayor facilidad de cobertura de riesgocon instrumentos financieros• Indexado a un índice de precio delmismo mercado en el que se compite engeneración de electricidad, el europeo
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Las opciones de compra/venta de carbón en el mercado internacional
Los índices de precio del mercado internacional de carbón y fletes y su relación con las diferentes fórmulas de compra
ÍNDICES DE PRECIO DE CARBÓNAPI#2
• Coste medio de los cargamentos que semanalmente hayanentrado en ARA(Amsterdam/Rotterdam/Amberes)
• Índice de referencia europeo de carácter semanal.• Aplicado a CIF/CFR
API#4• Coste medio de los cargamentos semanalmente cargados en
Tesis de master - 10
• Coste medio de los cargamentos semanalmente cargados enla terminal de Richards Bay (Sudáfrica)
• Índice de referencia para el mercado atlántico y pacífico• Aplicado a fórmulas de compra FOB + Flete
ÍNDICES DE PRECIO DE TRANSPORTE MARÍTIMO
El transporte marítimo internacional de carbón se realizafundamentalmente en dos tipos de buques: Panamax yCapesize.
Los índices de precio empleados están basados en el alquilerdiario (time charter ) medio de cada uno de ellos para la mediade las 4 rutas marítimas de mayor volumen en el mercadomundial de graneles sólidos.
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• El mercado de carbón internacional• Las distintas opciones de compra/venta
de carbón en el mercado internacional• La logística del carbón
Contenido
Tesis de master - 11
• Modelo de elección de la opción de coste óptimo de aprovisionamiento para las centrales térmicas españolas
• Conclusiones obtenidas
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La logística del carbón
LOGÍSTICA DE
La cadena logística del carbónLa cadena logística del carbón
LOGÍSTICA LOGÍSTICA
MERCADO INTERNACIONAL
DE CARBÓN 600 Mt/año
LOGÍSTICA MARÍTIMA 90 %
LOGÍSTICA TERRESTRE (sobre todo ffcc) 10 %
Tesis de master - 12
ORIGEN/MINA
LOGÍSTICA DE TRANSPORTE PAÍS DE ORIGEN
LOGÍSTICA PORTUARIA PAÍS DE ORIGEN
TRANSPORTE MARÍTIMO
LOGÍSTICA PORTUARIA EN PÁÍS DE DESTINO
LOGÍSTICA DE TRANSPORTE EN PAÍS DE DESTINO
EN CENTRAL TÉRMICA
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La logística del carbónBUQUES EMPLEADOS
Panamax Capesize
Tesis de master - 13
DIMENSIONES• Carga útil : 75.000 tons. Eslora: 225 m.
Manga: 35 m. Calado: 13 m.• Apto para gran número de terminales graneleras
DIMENSIONES• Carga útil : 170.000 tons. Eslora: 295 m.
Manga: 45 m. Calado: 16 m.• Apto para grandes terminales graneleras
MERCADO DEPENDIENTE DE GRAN NÚMERO DE FACTORES
• Gran número de mercancías a granel: Soja, maíz,carbón, clinker…
• Dependen de la estacionalidad y flujos delmercado de cada producto
MERCADO DEPENDIENTE DE DOS FACTORES
• Dos principales mercancías a granel: mineral dehierro y carbón
• Dependen de la actividad de los principalesconsumidores industriales
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La logística del carbón
TIPOS DE CENTRALES TÉRMICAS A SUMINISTRAR
Central térmica litoral apta para cargamentos transoceánicos
Central térmica litoral apta para cargamentos por cabotaje costero
Tesis de master - 14
Central térmica interior con buenas infraestructuras de acceso
Central térmica interior ideada para carbón nacional adaptada a importación
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La logística del carbón
TIPOS DE CENTRALES TÉRMICAS A SUMINISTRAR
Central térmica litoral apta para cargamentos transoceánicos
Central térmica litoral apta para cargamentos por cabotaje costero
Depende de:
Tesis de master - 15
Central térmica interior con buenas infraestructuras de acceso
Central térmica interior ideada para carbón nacional adaptada a importación
Logística interna
Depende de:•Localización central térmica a abastecer•Buque de importación•Infraestructuras logísticas disponibles en la centraltérmica
•Medios de levante disponibles en el puerto dedescarga
•Necesidades de transporte diarias
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• El mercado de carbón internacional• Las distintas opciones de compra/venta
de carbón en el mercado internacional• La logística del carbón
Contenido
Tesis de master - 16
• Modelo de elección de la opción de coste óptimo de aprovisionamiento para las centrales térmicas españolas
• Conclusiones obtenidas
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Modelo de cálculo del coste de aprovisionamiento
Año η Logística CalidadCentral - A 1975 Medio Tierra adentro Ruso
Central - B 1985 Alto Litoral Varios
Central - C 1975 Medio Litoral Varios
ORDEN DE MÉRITO
Tesis de master - 17
CÁLCULO DEL COSTE VARIABLE DE UNA CENTRAL TÉRMICA
Cv = ((Precio de compra del Carbón/PCI[Calidad] )+ Coste logística)/ Rendimiento instalación [η]
1)Central -B
2) Central -C
3) Central -A
-C
.variable
+
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Modelo de cálculo del coste de aprovisionamiento
Año η Logística CalidadCentral - A 1975 Medio Tierra adentro Ruso
Central - B 1985 Alto Litoral Varios
Central - C 1975 Medio Litoral Varios
ORDEN DE MÉRITO
Precio de compra del Carbón ���� Se puede optimizar
Calidad: Cuantas más calidades a consumir mayores
Tesis de master - 18
CÁLCULO DEL COSTE VARIABLE DE UNA CENTRAL TÉRMICA
Cv = ((Precio de compra del Carbón/PCI[Calidad] )+ Coste logística)/ Rendimiento instalación [η]
1)Central -B
2) Central -C
3) Central -A
-C
.variable
+
Calidad: Cuantas más calidades a consumir mayores oportunidades de precio ���� Permite optimizar precio
Logística���� Se puede optimizar
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Modelo de cálculo del coste de aprovisionamiento
FACTORES A OPTIMIZAR
Precio de combustible Buscar el mínimo posible
Coste logísticoMinimizar en función de origen ydestino
Tesis de master - 19
MODELO DE OPTIMIZACIÓN
Problema a Resolver: BÚSQUEDA DE LA OPCIÓN DEAPROVISIONAMIENTO DE MENOR COSTE
Fórmula de Compra
País de origen
Terminal de carga/descarga
Buque a Emplear
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Modelo de cálculo del coste de aprovisionamiento
COTIZACIONESDIARIAS MERCADOINTERNACIONALDE CARBÓN
COTIZACIONESDIARIAS MERCADOINTERNACIONAL
DATOS DE PARTIDA
Tesis de master - 20
INTERNACIONALDE FLETESMARÍTIMOS
•Restricciones físicas: Calados, Infraestructuras Portuarias•Orígenes posibles•Días de singladura, penalizaciones o primas sobre índices de precio•Fórmulas de compra en el mercado internacional
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Modelo de cálculo del coste de aprovisionamiento
COTIZACIONESDIARIAS MERCADOINTERNACIONALDE CARBÓN
COTIZACIONESDIARIAS MERCADOINTERNACIONAL
DATOS DE PARTIDA
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INTERNACIONALDE FLETESMARÍTIMOS
•Restricciones físicas: Calados, Infraestructuras Portuarias•Orígenes posibles•Días de singladura, penalizaciones o primas sobre índices de precio•Fórmulas de compra en el mercado internacional
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Modelo de cálculo del coste de aprovisionamiento
ESTRUCTURA DEL MODELO DE OPTIMIZACIÓN
Modelo de optimización
ALTERNATIVAS DE SUMINISTRO EN
ORDEN DE MÉRITO POR COSTE PARA
COTIZACIONESDIARIAS MERCADOINTERNACIONALDE CARBÓN
Tesis de master - 22
optimizaciónCOSTE PARA
CADA MOMENTO TEMPORAL HASTA 2013
COTIZACIONESDIARIAS MERCADOINTERNACIONALDE FLETESMARÍTIMOS
•Restricciones físicas: Calados, Infraestructuras Portuarias•Orígenes posibles•Días de singladura, penalizaciones o primas sobre índices de precio•Fórmulas de compra en el mercado internacional
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Modelo de cálculo del coste de aprovisionamiento
ESTRUCTURA DEL MODELO DE OPTIMIZACIÓN
Modelo de optimización
ALTERNATIVAS DE SUMINISTRO EN
ORDEN DE MÉRITO POR COSTE PARA
COTIZACIONESDIARIAS MERCADOINTERNACIONALDE CARBÓN
Tesis de master - 23
optimizaciónCOSTE PARA
CADA MOMENTO TEMPORAL HASTA 2013
COTIZACIONESDIARIAS MERCADOINTERNACIONALDE FLETESMARÍTIMOS
•Restricciones físicas: Calados, Infraestructuras Portuarias•Orígenes posibles•Días de singladura, penalizaciones o primas sobre índices de precio•Fórmulas de compra en el mercado internacional
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Modelo de cálculo del coste de aprovisionamiento
RESULTADOS OBTENIDOS
Tesis de master - 24
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Modelo de cálculo del coste de aprovisionamiento
RESULTADOS OBTENIDOS
Coste final de las distintas opciones de aprovisionamiento para cada fecha en que sea necesario el suministro
Información que tipo de fórmula de compra rige cada opción de
Priorización las distintas opciones de suministro en orden creciente de coste final
Tesis de master - 25
Dependiendo de la localización de la planta termoeléctrica a suministrar,permite elegir la opción óptima de coste para cada fecha de necesidad, dentrodel portfolio de opciones disponibles, hasta el puerto de destino
aprovisionamiento
Información de que ruta origen/destino es más ventajosa desde el punto de vista de coste
Información de en que tipo de buque se debe realizar el suministro
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Modelo de cálculo del coste de aprovisionamiento
ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS OBTENIDOS
ORÍGENES ���� RUSIA ���� SUDÁFRICA ���� AUSTRALIAGran influencia de la distancia entre origen y destino en el coste finaldel suministro
FÓRMULAS DE COMPRA ���� CFR/CIF ���� FOB
Tesis de master - 26
FÓRMULAS DE COMPRA ���� CFR/CIF ���� FOBPredominan las opciones CFR en el corto plazo y FOB en el largo. Elreducido flete implícito es determinante en la pérdida decompetitividad del FOB, aunque sigue siendo la opción más flexible
ÍNDICES DE PRECIO ���� API#2 ���� API#4En el corto plazo, el reducido flete implícito resta competitividad afórmulas al API#4. Tiene sentido indexar al API#4 para aprovecharopciones de desvío de los cargamentos al mercado asiático, pero sedebe asumir el riesgo de indexar a un índice que no cotiza en elmercado de venta de la electricidad generada, Europa.
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Modelo de cálculo del coste de aprovisionamiento
ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS OBTENIDOS
ORÍGENES ���� RUSIA ���� SUDÁFRICA ���� AUSTRALIAGran influencia de la distancia entre origen y destino en el coste finaldel suministro
FÓRMULAS DE COMPRA ���� CFR/CIF ���� FOB
UTILIDAD ECONÓMICA DEL MODELO
Ejemplo:
Tesis de master - 27
FÓRMULAS DE COMPRA ���� CFR/CIF ���� FOBPredominan las opciones CFR en el corto plazo y FOB en el largo. Elreducido flete implícito es determinante en la pérdida decompetitividad del FOB, aunque sigue siendo la opción más flexible
ÍNDICES DE PRECIO ���� API#2 ���� API#4En el corto plazo, el reducido flete implícito resta competitividad afórmulas al API#4. Tiene sentido indexar al API#4 para aprovecharopciones de desvío de los cargamentos al mercado asiático, pero sedebe asumir el riesgo de indexar a un índice que no cotiza en elmercado de venta de la electricidad generada, Europa.
Ejemplo:
Opción 1 vs Opción 8 (Mar-10)
Ahorro 0,5 – 1,5 €/MWh
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Modelo de cálculo del coste de aprovisionamiento
LOGÍSTICA INTERNA
El ámbito de aplicación del modelo termina con el posicionamiento delcargamento en el puerto de destino. A continuación, la elección de los mediosde transporte se convierte en una elección cualitativa y cuantitativa.La elección está condicionada por:
DRIVERS Garantizar suministros en cantidad y plazos
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Diversificación para garantizar el suministro
Disponibilidad de infraestructuras en puertos ycentrales térmicas
Menor ratio de coste logístico posible €/t/km
CASO PARTICULAR
CENTRAL TÉRMICA INTERIOR
f.f.c.c ���� Coste 0,081 €/t/km
Camión ���� Coste 0,094 €/t/km
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Modelo de cálculo del coste de aprovisionamiento
LOGÍSTICA INTERNA
El ámbito de aplicación del modelo termina con el posicionamiento delcargamento en el puerto de destino. A continuación, la elección de los mediosde transporte se convierte en una elección cualitativa y cuantitativa.La elección está condicionada por:
DRIVERS Garantizar suministros en cantidad y plazos
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Diversificación para garantizar el suministro
Disponibilidad de infraestructuras en puertos ycentrales térmicas
Menor ratio de coste logístico posible €/t/km
CASO PARTICULAR
CENTRAL TÉRMICA INTERIOR
f.f.c.c ���� Coste 0,081 €/t/km
Camión ���� Coste 0,094 €/t/km
DIVERSIFICAR ES CLAVE…..
A pesar del coste!!!
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• El mercado de carbón internacional• Las distintas opciones de compra/venta
de carbón en el mercado internacional• La logística del carbón
Contenido
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• Modelo de elección de la opción de coste óptimo de aprovisionamiento para las centrales térmicas españolas
• Conclusiones obtenidas
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Conclusiones obtenidas
EL MODELO DE OPTIMIZACIÓN COMO HERRAMIENTA ÚTIL
Ahorro posible 0,5 – 1,5 €/MWh
Todas las opciones consideradas soncualitativamente viables, pero no todas son tanventajosas económicamente
Es una útil herramienta de ayuda a la decisión quepodría tener un importante impacto económico
Tesis de master - 31
Permite disponer de alternativas
viables priorizadas
podría tener un importante impacto económicoanual
Prioriza las alternativas, ordena las opciones decompra y orígenes óptimos para cada momentosimplificando el proceso de decisión
Proporciona líneas maestras para la firma de unportfolio de contratos con diferentes empresas,orígenes y fórmulas de compra que garanticen elaprovisionamiento al mínimo coste
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Conclusiones obtenidas
MISIÓN DEL DEPARTAMENTO DE APROVISIONAMIENTO DE COMBUSTIBLES Y EL APOYO EN EL MODELO
Garantizar la disponibilidad de combustible para generación en las plantas termoeléctricasen las cantidades, calidades y plazos necesarios.Ello implica:
Conocimiento de losmercados eléctricos, decombustibles y fletes
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MODELO DE OPTIMIZACIÓN
Conocimiento de lasinfraestructurasportuarias y terrestres
Capacidad de diseño ygestión de los procesosde aprovisionamiento
TOMA DE DECISIÓN
Más importante que un aprovisionamiento a precio óptimo es garantizar la disponibilidad de combustible en la planta, no existe nada más caro que no
disponer de energía
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MUCHAS GRACIAS