INTRODUCCIÓN

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INTRODUCCIÓN

Evaluación de las posibilidades de utilización de medios de transporte energizados con electricidad. Informe final
Econometría S.A., diciembre 14 de 2007
INTRODUCCIÓN
EL presente documento corresponde al informe final del estudio contratado por la Unidad
de Planeación Minero Energética - UPME con Econometría S.A. para estudiar “la
viabilidad de las alternativas de medios de transporte eléctrico para el desplazamiento de
personas y enseres en áreas urbanas y para la integración de la ciudad región”.
El documento se encuentra entonces compuesto por seis capítulos, igual número de anexos
y una síntesis de los resultados obtenidos que se presenta a continuación de la presente
introducción resumiendo los resultados obtenidos con la evaluación financiera para las
alternativas tecnológicas identificadas como viables para ser desarrolladas en Colombia en
el corto o mediano plazo.
El primer capítulo del informe se ocupa de sintetizar las alternativas tecnológicas
disponibles, las cuales se desarrollan de manera amplia en el Anexo 1. Los principales
impactos identificados por el cambio de los vehículos de motores de combustión interna a
vehículos eléctricos se presentan en el segundo capítulo, sintetizando allí los impactos
sobre infraestructura, desarrollados en el anexo 2 y 3, y sobre el medio ambiente y la salud,
anexo 4.
La evaluación de alternativas se desarrolla en los capítulos 3 y 4, en el primero de ellos se
presenta el modelo conceptual utilizado y la herramienta de cálculo desarrollada para su
operacionalización y en el segundo los resultados de las simulaciones para las diferentes
alternativas identificadas como viables. El anexo 6 se ocupa de presentar detalladamente
los datos de entrada y los resultados de esas simulaciones.
Finalmente, se incluye en el anexo 5, una revisión del estado del arte a nivel internacional
en relación a este tema, específicamente describiendo los avances hasta ahora alcanzados
por el DOE.
1
SINTESIS DE LA EVALUACIÓN
Con el fin de enmarcar los alcances del desarrollo del presente estudio, es importante
establecer los conceptos sobre los cuales se establecen las acciones probables de
implantaciones tecnológicas en el tema del transporte y en general de la movilidad.
En este sentido es conveniente precisar que el transporte de personas y bienes, entendido en
este documento como el desplazamiento físico, se desarrolla a través de un conjunto de
componentes.
Estructuralmente el transporte se organiza alrededor de MODALIDADES, que se integran
en sistemas. En este sentido, un Sistema de Transporte de pasajeros urbanos esta integrado
por diferentes modalidades o subsistemas, que son mutuamente complementarios o
competitivos, según el carácter del sistema. En general se pueden considerar tres grandes
modalidades: Transporte masivo, Transporte colectivo y Transporte individual.
En este marco, intervenir a nivel de una modalidad o subsistema implica intervenir sobre la
totalidad del sistema, modificar la estructura de los componentes significa modificar las
condiciones operacionales de cada uno de ellos y de esta forma las características físicas de
la oferta por modalidad.
A su vez cada modalidad o subsistema, tiene sus propias características físicas y
operacionales, a las que se asocian las tecnologías. El transporte masivo, tiene como
objetivo atender la demanda de grandes volúmenes de pasajeros, razón por la cual la
infraestructura y equipos utilizados responden a una serie de características particulares que
se asocian a diversas tecnologías, algunas de las cuales corresponden en su conjunto a una
modalidad de transporte, como sucede por ejemplo con sistemas como los trenes ligeros o
los metros, que no solo corresponden a tecnologías específicas, sino que son subsistemas
integrales, en los cuales la infraestructura y el equipo son mutuamente dependientes. Otros
sistemas de transporte masivo, como los BRT (Buses de Transporte Rápido) son más
flexibles, en la medida que la infraestructura física y los equipos no son dependientes, es
decir que la infraestructura puede servir a diferentes tipos de equipos o estos pueden operar
sin exigencias especiales de la infraestructura física, caso en el cual las tecnologías de estos
últimos pueden ser modificadas sin mayores implicaciones.
Con relación a las modalidades de transporte colectivo e individual, por sus características
flexibles, es decir que no requieren especificaciones particulares de la infraestructura vial,
las tecnologías de los equipos pueden cambiar sin que ello signifique cambios sustanciales.
2
En este marco, el objetivo del estudio se orienta a establecer la viabilidad de sustituciones
tecnológicas en los equipos de aquellas modalidades que por sus características no son
impactadas en las condiciones de la oferta transportadora y no a la estructuración de
sistemas de transporte, en los cuales cada modalidad juega un papel específico, como en el
caso de los sistemas metro.
METODOLOGÍA DE EVALUACIÓN
Para la evaluación financiera se compara el proyecto electrificado con el statu quo. Es la
clásica comparación “con y sin proyecto”, por lo cual para cada caso examinado se
requiere describir la situación actual y el diseño específico del proyecto electrificado por el
cual se quiere sustituir. El proyecto electrificado requiere el diseño conceptual para atender
una cierta demanda, en tanto que el statu quo considera atender la misma demanda con la
tecnología vigente.
La medida de comparación entre los sistemas es el costo total por pasajero, asumiendo que
el recorrido es el mismo, con un horizonte de planeamiento de 20 años:
VP(CostoTotal )
= CP
VP( Pasajeros)
Donde,
VP(Costo Total) = Valor Presente de los Costos
VP(Pasajeros) = Valor Presente de los Pasajeros transportados cada año.
Para cada sistema (proyecto) deberán estimarse los costos de los vehículos (CV), de la
infraestructura vial y eléctrica asociada con el sistema (CIN) y los ambientales (CA), en
cada año. El costo total contempla los tres componentes de los costos:
CP = CV + CIN + CA Para algunos sistemas el costo de los vehículos está involucrado en el diseño de la
infraestructura, como es el caso de cable vías y metro. En otros, por el contrario, el número
de vehículos debe definirse expresamente de acuerdo con la demanda por pasajeros. El
modelo está diseñado para analizar estos casos. Puede suceder que haya una infraestructura
asociada al sistema de transporte, como es el caso de los troles y sistemas de buses
enchufados a la red externa, con un sistema electromecánico y vial, como también que no
se requiera, como en el caso de los vehículos con baterías o híbridos.
3
El costo del vehículo es igual a la suma del costo de inversión (CIA), los costos de
operación y mantenimiento (COM) y el costo de la energía (CE):
CV = CIA + COM + CE
Para los sistemas individuales no se requiere infraestructura específica. En el caso en que se
requiera infraestructura (troles o buses enchufados a una red externa), su costo parte del
diseño conceptual para atender una cierta demanda de pasajeros y el número de vehículos
requeridos. Involucra tanto los Costos de Inversión de la Infraestructura (CII) como los de
Operación y Mantenimiento anuales (COMI).
CIN = CII + COMI
El costo de inversión (CAPEX) involucra tanto a infraestructura electro-mecánica requerida
como la de obras viales (vías, estaciones, etc.). El Costo de operación y mantenimiento
(OPEX) involucra los costos de los requerimientos para el funcionamiento del sistema
eléctrico asociado con el proyecto y el mantenimiento del sistema vial.
El Costo Ambiental (CA) resulta de sumar el costo de la emisión de los vehículos y el
resultante de la generación eléctrica, cuando ésta ocurre en los sistemas conectados a la red
externa. La emisión de los vehículos resulta de multiplicar el número de vehículos por el
recorrido promedio anual (Km) por las emisiones por kilómetro (ton/Km) por el costo por
tonelada de las emisiones (US$/ton). El costo de la emisión en generación eléctrica es el
producto de las emisiones de CO2 por KWh (ton/KWh) y los KWh consumidos, ajustados
por las perdidas en transmisión y distribución. Las emisiones de CO2 por KWh se calculan
como el promedio ponderado de las emisiones de las diferentes formas de generación, que
en Colombia es mayoritariamente hidráulico.
Para el modelo resulta de especial relevancia la valoración de las emisiones de CO2, las
cuales se valoran de acuerdo al precio de transacción de los certificados de carbono.
Considerado lo anterior, un proyecto de transporte electrificado es aceptable
económicamente si su valor de costo total (CT) es menor que el valor del sistema
tradicional.
SIMULACIONES REALIZADAS Y RESULTADOS
Las simulaciones realizadas, son las siguientes:
• Transformación de sistemas de transporte masivo de combustión interna a sistemas
eléctricos alimentados con energía externa a los vehículos (tipo troles). Para las
ciudades donde estos sistemas existen o se están desarrollando, Bogotá, Medellín y
Barranquilla.
4
• Transformación de los vehículos de combustión interna de los sistemas de
transporte masivo a híbridos. Para las ciudades donde estos sistemas existen o se
están desarrollando, Bogotá, Medellín y Barranquilla.
• Transformación de buses de combustión interna individuales a híbridos. En Bogotá,
Barranquilla y Manizales.
• Transformación de automóviles particulares a vehículos híbridos. Dado que estos
vehículos no se esperan en el corto ni mediano plazo en el país, sólo se evaluaría
para Barranquilla.
Para todos los casos, se calcula el costo de los vehículos, el costo de la infraestructura y el
costo ambiental y se presentan separadamente. En el caso del costo de los vehículos,
existen tres componentes: el precio de compra de los vehículos, el costo de operación y
mantenimiento y el costo de la energía. El precio de los vehículos eléctricos/híbridos son en
promedio 1.6 veces más altos que el de los tradicionales y sus costos de operación y
mantenimiento son en promedio 1.25 veces mayores. Para ser competitivos, los vehículos
eléctricos deben compensar estos mayores costos con una reducción del consumo de
energía, por una mayor eficiencia de los motores eléctricos, y menores emisiones.
Para cada caso también se simula la reducción de 25% (valor del IVA) en el costo de
compra de los vehículos, para examinar la sensibilidad a este parámetro, que puede ser
objeto de una política tributaria para incentivar las tecnologías electrificadas.
Articulado 150 pax diesel por eléctrico fuente externa
Para Bogotá, Medellín y Barranquilla se observa que los sistemas electrificados son más
costosos, en gran medida debido a los costos asociados con la construcción y
mantenimiento de la infraestructura. De lo anterior, puede deducirse que el costo de la
infraestructura es el elemento determinante para que los sistemas de articulados
electrificados con fuente externa no sean atractivos.
5
Tabla 1
Evaluación Financiera de Proyectos de Energización Eléctrica de Transporte
Articulado diesel por electrico fuente externa Bogotá
CASO BASE
Costo Total
Costo por Pasajero
$ 4,102,087 365.07
Porcentaje
95.7%
CASO ALTERNATIVO
Costo Total
Costo por Pasajero
$ 4,697,637 418.07
Porcentaje
84.4%
DIFERENCIA
Costo Total
Costo por Pasajero
$ 595,550 53.0
$ 1,453,833 129.39
$ 1,115,235 99.25
$ 1,533,019 136.43
33.9%
26.0%
35.8%
$ 2,316,063 206.12
$ 1,394,043 124.07
$ 987,530 87.89
41.6%
25.0%
17.7%
$ 862,230 76.7
$ 278,809 24.8
$ (545,488) (48.5)
$ ‐
$ 184,206
‐
16.39
0.0%
4.3%
$ 859,672
$ 8,120
76.51
0.72
15.4%
0.1%
$ 859,672 76.5
$ (176,086) (15.7)
$ 4,286,293 $ 381
100.0%
$ 5,565,429 $ 495
100.0%
$ 1,279,136 $ 114
Costo Total
Costo por Pasajero
$ 244,402 598.91
Porcentaje
96.0%
Costo Total
Costo por Pasajero
$ 248,297 608.46
Porcentaje
51.7%
Costo Total
Costo por Pasajero
$ 3,895 9.5
$ 63,179 154.82
O&M $ 75,956 186.13
Energía $ 105,267 257.96
24.8%
29.8%
41.4%
$ 101,086 247.71
$ 94,945 232.66
$ 52,266 128.08
21.0%
19.8%
10.9%
$ 37,907 92.9
$ 18,989 46.5
$ (53,001) (129.9)
‐
24.75
0.0%
4.0%
$ 231,608
$ 478
567.56
1.17
48.2%
0.1%
$ 231,608 567.6
$ (9,620) (23.6)
$ 254,500 $ 624
5.9%
$ 480,383 $ 1,177
8.6%
$ 225,882 $ 554
Vehiculos
Adquisición
O&M
Energía
Infraestructura
Ambiental
TOTAL
Medellín
Vehiculos
Adquisición
Infraestructura
Ambiental
$ ‐
$ 10,099
TOTAL
Barranquilla
Costo Total
Costo por Pasajero
$ 136,631 $ 190
Porcentaje
97.4%
Costo Total
Costo por Pasajero
$ 141,091 $ 196
Porcentaje
39.7%
Costo Total
Costo por Pasajero
$ 4,460 6.2
$ 39,902 55.41
O&M $ 41,432 57.53
Energía $ 55,296 76.79
28.4%
29.5%
39.4%
$ 63,844 88.66
$ 51,791 71.92
$ 25,457 35.35
17.9%
14.6%
7.2%
$ 23,941 33.2
$ 10,358 14.4
$ (29,840) (41.4)
$ ‐
$ ‐
$ 3,656 $ 5
0.0%
2.6%
$ 214,460 $ 298
$ 214 $ 0
60.3%
0.1%
$ 214,460 297.8
$ (3,441) (4.8)
$ 140,287 $ 195
3.3%
$ 355,765 $ 494
6.4%
$ 215,478 $ 299
Vehiculos
Adquisición
Infraestructura
Ambiental
TOTAL
Costo Total en Millones de Pesos
Articulados diesel por híbridos
En la tabla 2 se presentan los resultados para Bogotá, Medellín y Barranquilla. En las tres
ciudades se puede observar que los sistemas híbridos en su conjunto son más costosos que
los sistemas convencionales de combustión interna.
Con una reducción de 25% en el precio de los vehículos se logra que el costo de los
sistemas híbridos sea neutral o cercano al correspondiente a los sistemas tradicionales. Por
lo tanto, con adecuados incentivos tributarios la tecnología de vehículos híbridos puede
volverse atractiva para reemplazar los articulados de sistemas tipo TRANSMILENIO Y
METROBUS y padrones tipo TRANSMETRO.
6
Tabla 2
Articulados diesel por hibridos Bogotá
Vehiculos
Adquisición
O&M
Energía
Infraestructura
Ambiental
TOTAL
CASO BASE
Costo Total
Costo por Pasajero
$ 4,102,087 365.1
Porcentaje
95.7%
CASO ALTERNATIVO
Costo Total
Costo por Pasajero
$ 4,756,392 423.3
Porcentaje
98.2%
DIFERENCIA
Costo Total
Costo por Pasajero
$ 654,305 58.2
$ 1,453,833 129.39
$ 1,115,235 99.25
$ 1,533,019 136.43
33.9%
26.0%
35.8%
$ 2,316,063
$ 1,394,043
$ 1,046,285
206.12
124.07
93.12
47.8%
28.8%
21.6%
$ 862,230 76.7
$ 278,809 24.8
$ (486,733) (43.3)
$ ‐
$ 184,206
‐
16.4
0.0%
4.3%
$ ‐
$ 88,561
‐
7.9
0.0%
1.8%
$ ‐
‐
$ (95,646) (8.5)
$ 4,286,293 $ 381
100.0%
$ 4,844,953 $ 431
100.0%
Costo Total
Costo por Pasajero
$ 257,612 631.3
$ 558,660 $ 50
Medellín
Vehiculos
Adquisición
O&M
Energía
Infraestructura
Ambiental
TOTAL
Costo Total
Costo por Pasajero
$ 244,402 598.9
Porcentaje
96.0%
Porcentaje
98.3%
Costo Total
Costo por Pasajero
$ 13,210 32.4
$ 63,179 154.82
$ 75,956 186.13
$ 105,267 257.96
24.8%
29.8%
41.4%
$ 101,086
$ 94,945
$ 61,581
247.71
232.66
150.91
38.6%
36.2%
23.5%
$ 37,907 92.9
$ 18,989 46.5
$ (43,686) (107.1)
$ ‐
$ 10,099
‐
24.7
0.0%
4.0%
$ ‐
$ 4,558
‐
11.2
0.0%
1.7%
$ ‐
‐
$ (5,540) (13.6)
$ 254,500 $ 624
5.9%
$ 262,170 $ 642
5.4%
$ 7,670 $ 19
Costo Total
Costo por Pasajero
$ 136,631 189.7
Porcentaje
97.4%
Costo Total
Costo por Pasajero
$ 153,374 213.0
Porcentaje
99.1%
Costo Total
Costo por Pasajero
$ 16,743 23.2
$ 39,902 55.41
$ 41,432 57.53
$ 55,296 76.79
28.4%
29.5%
39.4%
$ 63,844
$ 51,791
$ 37,740
88.66
71.92
52.41
41.3%
33.5%
24.4%
$ 23,941 33.2
$ 10,358 14.4
$ (17,557) (24.4)
$ ‐
$ 3,656
‐
5.1
0.0%
2.6%
$ ‐
$ 1,371
‐
1.9
0.0%
0.9%
$ ‐
‐
$ (2,285) (3.2)
$ 140,287 $ 195
3.3%
$ 154,745 $ 215
3.2%
$ 14,458 $ 20
Barranquilla
Vehiculos
Adquisición
O&M
Energía
Infraestructura
Ambiental
TOTAL
Costo Total en Millones de Pesos Bus diesel por híbrido
En la tabla 3 se presentan los resultados para Bogotá, Barranquilla y Manizales. En las tres
ciudades se puede observar que los sistemas híbridos son apreciablemente más costosos,
tanto por el mayor precio de los vehículos como por los mayores costos O&M. Así mismo,
las reducciones en el costo de la energía por mayor eficiencia son muy modestas con
relación al total de los costos.
Aun con una reducción de 25% en el precio de los vehículos híbridos sigue existiendo una
diferencia importante en el costo total, del orden del 10%.
7
Tabla 3
Buses diesel por hibridos Bogotá 60 pax
Vehiculos
Adquisición
O&M
Energía
Infraestructura
Ambiental
TOTAL
CASO BASE
Costo Total
Costo por Pasajero
$ 1,578,009 355.0
Porcentaje
92.3%
CASO ALTERNATIVO
Costo Total
Costo por Pasajero
$ 1,882,472 423.5
$ 238,937 53.8
$ 812,808 182.9
$ 526,264 118.4
14.0%
47.5%
30.8%
$ 382,299
$ 1,016,010
$ 484,163
86.0
228.6
108.9
19.7%
52.5%
25.0%
$ 143,362 32.3
$ 203,202 45.7
$ (42,101) (9.5)
$ ‐
‐
$ 131,594 29.6
0.0%
7.7%
$ ‐
$ 53,788
‐
12.1
0.0%
2.8%
$ ‐
‐
$ (77,807) (17.5)
$ 1,709,603 $ 385
100.0%
$ 1,936,259 $ 436
100.0%
$ 226,656 $ 51
Costo Total
Costo por Pasajero
$ 1,926,620 331.9
Porcentaje
92.8%
Costo Total
Costo por Pasajero
$ 2,388,088 411.4
Porcentaje
97.5%
Costo Total
Costo por Pasajero
$ 461,468 79.5
$ 384,500 66.2
$ 923,319 159.1
$ 618,801 106.6
18.5%
44.5%
29.8%
$ 615,201
$ 1,154,148
$ 618,739
106.0
198.8
106.6
25.1%
47.1%
25.3%
$ 230,700 39.7
$ 230,830 39.8
$ (62) (0.0)
$ ‐
‐
$ 149,486 25.8
0.0%
7.2%
$ ‐
$ 61,101
‐
10.5
0.0%
2.5%
$ ‐
‐
$ (88,385) (15.2)
$ 2,076,106 $ 358
121.4%
$ 2,449,188 $ 422
126.5%
Costo Total
Costo por Pasajero
$ 921,161 440.8
Porcentaje
98.9%
Porcentaje
97.2%
DIFERENCIA
Costo Total
Costo por Pasajero
$ 304,463 68.5
Bogotá padrón 80 pax
Vehiculos
Adquisición
O&M
Energía
Infraestructura
Ambiental
TOTAL
$ 373,083 $ 64
Barranquilla 60 pax
Vehiculos
Adquisición
O&M
Energía
Infraestructura
Ambiental
TOTAL
Costo Total
Costo por Pasajero
$ 750,371 359.1
Porcentaje
96.7%
$ 165,017 78.97
$ 359,417 172.00
$ 225,938 108.12
21.3%
46.3%
29.1%
$ 264,027
$ 449,271
$ 207,863
126.35
215.00
99.47
28.4%
48.3%
22.3%
$ 99,010 47.4
$ 89,854 43.0
$ (18,075) (8.6)
Costo Total
Costo por Pasajero
$ 170,789 81.7
$ ‐
‐
$ 25,449 12.2
0.0%
3.3%
$ ‐
$ 9,910
‐
4.7
0.0%
1.1%
$ ‐
‐
$ (15,539) (7.4)
$ 775,821 $ 371
45.4%
$ 931,071 $ 446
48.1%
$ 155,250 $ 74
Costo Total
Costo por Pasajero
$ 72,536 348.9
Porcentaje
9.3%
Costo Total
Costo por Pasajero
$ 89,712 431.6
Porcentaje
9.6%
Costo Total
Costo por Pasajero
$ 17,177 82.6
$ 12,157 58.48
$ 36,136 173.83
$ 24,243 116.62
1.6%
4.7%
3.1%
$ 19,451
$ 45,169
$ 25,092
93.57
217.28
120.70
2.1%
4.9%
2.7%
$ 7,294 35.1
$ 9,034 43.5
$ 849 4.1
$ ‐
‐
$ 5,487 26.4
0.0%
0.7%
$ ‐
$ 2,237
‐
10.8
0.0%
0.2%
$ ‐
‐
$ (3,250) (15.6)
$ 78,023 $ 375
4.6%
$ 91,949 $ 442
4.7%
$ 13,927 $ 67
Manizales 60 pax
Vehiculos
Adquisición
O&M
Energía
Infraestructura
Ambiental
TOTAL
Costo Total en Millones de Pesos Buseta diesel por híbrido
En la tabla 4 se presentan los resultados para Barranquilla y Manizales. Como en el caso de
los buses, en las dos ciudades se puede observar que los sistemas híbridos son
apreciablemente más costosos, tanto por el mayor precio de los vehículos como por los
mayores costos O&M. Así mismo, no existen reducciones en el costo de la energía por
mayor eficiencia.
Aun con una reducción de 25% en el precio de los vehículos híbridos, sigue existiendo una
diferencia importante en el costo total, del orden del 15%.
8
Tabla 4
Busetas 45 pax diesel por hibridos Barranquilla
Vehiculos
Adquisición
O&M
Energía
Infraestructura
Ambiental
TOTAL
CASO BASE
Costo Total Costo por Pasajero
$ 157,935 666.2
Porcentaje
96.2%
CASO ALTERNATIVO
Costo Total
Costo por Pasajero
$ 203,113 856.7
Porcentaje
98.8%
DIFERENCIA
$ 45,178 190.6
$ 38,175 161.03
$ 89,091 375.79
$ 30,669 129.37
23.2%
54.2%
18.7%
$ 61,080
$ 111,363
$ 30,669
257.64
469.74
129.37
29.7%
54.2%
14.9%
$ 22,905 96.6
$ 22,273 93.9
$ ‐
‐
$ ‐
$ 6,308
‐
26.6
0.0%
3.8%
$ ‐
$ 2,456
‐
10.4
0.0%
1.2%
$ ‐
‐
$ (3,852) (16.2)
$ 164,243 $ 693
100%
$ 205,569 $ 867
100%
$ 41,326 $ 174
Costo Total
Costo por Pasajero
$ 983,158 1,835.8
Manizales Vehiculos
Adquisición
O&M
Energía
Infraestructura
Ambiental
TOTAL
Costo Total
Costo por Pasajero
$ 818,297 1,528.0
Porcentaje
91.2%
Porcentaje
96.8%
$ 164,862 307.8
$ 58,311 108.88
$ 519,500 970.06
$ 240,485 449.06
6.5%
57.9%
26.8%
$ 93,298
$ 649,375
$ 240,485
174.22
1,212.58
449.06
9.2%
64.0%
23.7%
$ 34,987 65.3
$ 129,875 242.5
$ ‐
‐
$ ‐
$ 78,887
‐
147.3
0.0%
8.8%
$ ‐
$ 32,166
‐
60.1
0.0%
3.2%
$ ‐
‐
$ (46,721) (87.2)
$ 897,183 $ 1,675
100.0%
$ 1,015,324 $ 1,896
100%
$ 118,141 $ 221
Costo Total en Millones de Pesos Automóviles particulares a vehículos híbridos
El vehículo hibrido analizado corresponde a un Toyota equivalente a 2.0 lit, con un
recorrido anual de 18.000 Km, correspondiente a un vehículo privado. En la tabla 5 se
presentan los resultados para Barranquilla. Es claro que el menor consumo de combustible
y los menores costos ambientales no compensan el mayor precio del vehículo y los mayores
costos operativos. El mayor precio de los vehículos híbridos no se compensa con una
reducción del valor del IVA, tal como se observa en la tabla 10.
Sin embargo, para un taxi con un recorrido de 126.000 Km, el vehículo híbrido es neutral
frente a uno convencional y se vuelve muy atractivo con una reducción del 25% en el
precio del vehículo.
9
Tabla 5
Gasolina por hibrido Barranquilla ‐ Vehículo privado, recorrido 18.000 Km/año
CASO BASE
Costo Total Porcentaje
$ 47
97.9%
CASO ALTERNATIVO
Costo Total
Porcentaje
$ 64
98.6%
DIFERENCIA
Costo Total $ 17
$ 32
$ 6
$ 9
66.5%
13.2%
18.2%
$ 52
$ 8
$ 4
79.7%
12.1%
6.7%
$ 20
$ 2
$ (4)
Infraestructura
Ambiental
$ ‐
$ 1
0.0%
2.1%
$ ‐
$ 1
0.0%
1.4%
$ ‐
$ (0)
TOTAL
$ 48
100.0%
$ 65
100.0%
$ 34
CASO ALTERNATIVO
Costo Total
Porcentaje
$ 138
95.5%
DIFERENCIA
Costo Total $ 0
Vehiculos
Adquisición
O&M
Energía
Barranquilla ‐ Vehículo privado, recorrido 126.000 Km/año
CASO BASE
$ 137
95.1%
Vehiculos
$ 32
$ 44
Energía $ 61
22.1%
30.6%
42.4%
$ 52
$ 55
$ 31
35.9%
38.3%
21.2%
$ 20
$ 11
$ (31)
Infraestructura
Ambiental
$ ‐
$ 7
0.0%
4.9%
$ ‐
$ 6
0.0%
4.5%
$ ‐
$ (1)
TOTAL
$ 144
301.1%
$ 144
221.7%
$ (0)
Adquisición
O&M
Costo Total en Millones de Pesos CONCLUSIONES
La conclusión válida para todos los sistemas, con excepción de taxis, coincide en el hecho
de que las tecnologías de transporte energizadas con electricidad o híbridas son todavía más
costosas que las tradicionales, considerando exclusivamente los costos de inversión,
operación y mantenimiento y de energía del los vehículos, los costos en infraestructura
electromecánica y vial, y los costos ambientales.
Las siguientes son las conclusiones específicas para los casos analizados:
1. El costo de la infraestructura, tanto del sistema electromecánico como vial, es el
elemento determinante que hace inviable los sistemas de transporte con fuente
externa para reemplazar los articulados diesel de 150 pax en sistemas como
Transmilenio (Bogotá), Metrobus (Medellín) y Transmetro (Barranquilla).
2. Los sistemas basados en articulados híbridos (diesel eléctrico) son más costosos que
los sistemas basados en articulados diesel en sistemas como Transmilenio (Bogotá),
Metrobus (Medellín) y Transmetro (Barranquilla). Sin embargo, con la disminución
de 25% en el precio de los vehículos se reduce sustancialmente la diferencia con
los sistemas tradicionales de combustión interna, de tal forma que se vuelven
neutrales respecto al sistema tradicional de combustión interna. Con adecuados
10
incentivos tributarios la tecnología de vehículos híbridos puede volverse atractiva
para reemplazar los articulados de sistemas tipo TRANSMILENIO Y METROBUS
y padrones tipo TRANSMETRO.
3. Tanto en buses (60 y 80 pax) y busetas (45 pax) se puede observar que los sistemas
híbridos son más costosos. La competitividad de los vehículos híbridos está
afectada tanto por el precio de los vehículos como por los altos costos O&M. Aun
con la reducción de 25% en el precio de los vehículos híbridos, la diferencia con los
sistemas tradicionales de combustión interna sigue siendo importante.
4. Para vehículos privados, con un recorrido de 18.000 Km al año, el menor consumo
de combustible y los menores costos ambientales de los híbridos no compensan el
mayor precio del vehículo (ni siquiera con una reducción del 25%) y los mayores
costos operativos. Sin embargo, para un taxi con un recorrido de 126.000 Km, el
vehículo híbrido es neutral frente a uno convencional y se vuelve muy atractivo con
una reducción del 25% en el precio del vehículo.
5. En resumen:
a. No se justifican los sistemas con fuente externa por los altos costos de la
infraestructura.
b. Los articulados híbridos de 150 pax son una opción clara a mediano plazo
bajo la expectativa de incentivos tributarios de reducción del IVA.
c. Los buses y busetas híbridos no son una opción clara a mediano plazo por el
precio alto de los vehículos y los mayores costos O&M.
d. Los vehículos privados híbridos no son una opción por el bajo recorrido
anual.
e. Los taxis híbridos son una solución inmediata aun sin incentivos tributarios.
11
1. EVALUACIÓN DE ALTERNATIVAS TECNOLÓGICAS
La revisión de las tecnologías eléctricas disponibles muestra el desarrollo en dos sentidos
para el uso de la energía eléctrica en el sector transporte. Por una parte, mediante el uso de
la energía eléctrica como única fuente de energía (vehículos eléctricos puros) y por otra
mediante el uso de otro combustible para alimentar un sistema de generación eléctrica
interna en los vehículos que permita el uso de motores eléctrico (vehículos híbridos) para
aprovechar así la mayor eficiencia que se puede lograr en la operación, con este tipo de
combinación.
Los vehículos eléctricos puros, a su vez, se pueden dividir en tres: (i) los que con una
fuente externa cargan un sistema de baterías, que como se verá en el numeral 1.1 aún
ofrecen muy poca autonomía (distancia que pueden recorrer antes de requerir una nueva
recarga) y por eso mismo tienen aún tienen un uso muy limitado; (ii) los que utilizan una
celda de energía (hidrógeno) que superan el problema anterior pero aún resultan muy
costosos, ver numeral 1.2 y (iii) los que mantienen una alimentación permanente de una
fuente externa a través de un sistema de cables (normalmente tranvías) o rieles (metros) y
tienen como limitante la necesidad de esa infraestructura de alimentación de energía que a
su vez los obliga a circular por rutas predefinidas y los hace inviables para soluciones de
transporte privado.
Por su parte los vehículos híbridos (numeral 2.3) son los que muestran un mayor desarrollo
actualmente y posibilidades en el corto plazo. Alrededor de esta tecnología no solo se han
desarrollado automóviles para el uso particular, sino también para el transporte público de
carga y pasajeros.
En los siguientes numerales se describe el estado del arte de estos tipos de vehículos y se
comentan sus posibilidades de desarrollo futuro y potencial aplicación en nuestro país.
1.1 VEHÍCULOS ELÉCTRICOS DE ENCHUFAR
Hace pocos meses, en julio de 2007, Toyota presentó su vehículo prototipo Plug-in HV,
pensado para ser conectado al sistema eléctrico mientras se encuentra estacionado. Así
puede recargar un sistema de batería que le da una autonomía de desplazamiento entre 10 y
15 kilómetros, con una velocidad de hasta 100 Km/hora. Esto le permite circulaciones, con
el sistema solo eléctrico, mayores a las de los híbridos comerciales como el Toyota Prius,
cuya batería le permite una autonomía únicamente de dos kilómetros entre recargas.
El Plug-in utiliza baterías de níquel y no se comercializará hasta que no se desarrollen otras
de litio. Masatami Takimoto, vicepresidente comercial de Toyota, ha declarado que la
comercialización de los vehículos recargables depende de los avances de la tecnología de
12
baterías y que, aunque la firma se ha
asociado para ello con la Universidad
de Berkeley y la firma Southern
California Edison, resulta difícil
predecir cuando esto será posible.
No es fácil predecir el desarrollo
futuro de estos vehículos ni sus
posibilidades de ser comercializados,
sin embargo por los tiempos que
implica el desarrollo de una nueva
línea de producción en el sector automotor y los que normalmente transcurren para que un
nuevo modelo llegue a un mercado pequeño y con limitaciones técnicas y operativas como
el colombiano, no se puede vislumbrar que este tipo de vehículos lleguen al país antes de
doce años, en el escenario más optimista. Su comercialización en Colombia tomaría mucho
más tiempo y pro lo tanto no se puede pensar en una alternativa para el transporte privado
en el país, ni de corto ni de mediano plazo.
No sobra decir que la autonomía que se podría lograr con este tipo de tecnología es mucho
menor para vehículos de transporte público, de carga o pasajeros, por su mayor peso. Por lo
mismo sus posibilidades de desarrollo son menores.
1.2 VEHÍCULOS BASADOS EN CELDAS DE COMBUSTIBLE
Aunque las celdas de combustible ofrecen muchas ventajas, aún enfrentan importantes
dificultades relacionadas con su costo, tanto en la fabricación como en la infraestructura
requerida para su uso. Es importante tener en cuenta que esta tecnología se desarrolló para
sistemas que exigían alta confiabilidad y donde el costo no era un criterio de decisión de
primer orden, como las misiones espaciales de la NASA. Sin embargo, a pesar de sus
costos, expertos y múltiples estudios señalan al hidrógeno como el combustible del futuro,
por su alto índice de contenido energético por unidad de masa, por las ventajas ambientales
que ofrece y por la posibilidad de producirlo a partir de fuentes renovables, razones estas
que motivan la investigación en busca de desarrollar tecnologías económicas para utilizarlo.
En lo que respecta a su aplicabilidad en el transporte, empresas como Ford, Toyota, BMW
y Volks Wagen ya disponen de prototipos basados en hidrógeno y, en mayo de este año,
General Motors recorrió 482 kilómetros con su vehículo Sequel estableciendo así record de
autonomía para este tipo de vehículos.
13
Al igual que en los vehículos
eléctricos puros su desarrollo
futuro es incierto, aunque las
empresas automotoras esperan
poner en circulación en el
mundo sus vehículos entre el
2015 y el 2020. Basados en
esto los más optimistas no
esperan su fabricación en serie
antes del año 2020 y por lo
mismo no podrían llegar a
Colombia antes de veinte años
y
difícilmente
serían
comercializados antes de treinta.
1.3 VEHÍCULOS HÍBRIDOS
La tecnología híbrida, descontando el suministro de energía directa a través de cables o
rieles, es sin duda la más avanzada en la aplicación de la energía eléctrica para la
producción de la fuerza motriz para los vehículos de transporte. Se encuentran entonces
desarrollos para el transporte particular (numeral 2.3.1), así como para el transporte público
de pasajeros (numeral 2.3.2) y de carga (numeral 2.3.2). Los siguientes numerales se
ocupan de estos tres tipos de vehículos.
1.3.1 Automóviles particulares
El mejor espacio para observar la tendencia de las aplicaciones híbridas al transporte
particular es el salón internacional del automóvil, el último, la edición 62, tuvo lugar el
pasado mes de septiembre en Francfort y refleja los avances logrados por las diferentes
empresas en la búsqueda de vehículos con emisiones mínimas de CO2. A continuación
listaremos algunos de los vehículos allí presentados:
•
Ford, ECOnetic, que con su modelo 2008 producirá menos de 140 g de CO2 /Km.
•
Citroen, C4 BioFlex, que utiliza combustibles obtenidos de productos agrícolas.
•
Fiat, Panda Aria, con emisiones de 69 g de CO2 /Km.
•
Porshe, Cayene híbrido, un utilitarios de 3.6 litros y 6 válvulas que ofrece un ahorro
de combustible del 30%.
•
General Motors, Corsa híbrido, recorre 100 Km con 3.75 litros de diesel y produce
emisiones de 99 g de CO2 /Km.
14
•
Mercedes Benz, F700, motor diesotto híbrido de 4 cilindros, 238 caballos y
consume 5.3 litros por 100 Km, emitiendo 127 gr de CO2 /Km.
•
Peugeot, 308 hibrido, 1600 cm3, 132 caballos, con rendimientos de 33 Km/litro en
ciudad y emisiones de 90 g de CO2 /Km en marcha urbana.
Dentro de las posibilidades de desarrollo futuro General Motors presentó el prototipo del
híbrido Opel Flextreme un vehículo que, de acuerdo a las simulaciones de computador,
reduciría las emisiones de CO2 a 40 g/km, recargable en tomas eléctricas normales y que
ofrecería una autonomía de 55 Km sin emisiones.
En la actualidad existe ya una múltiple
posibilidad
de
vehículos
híbridos
disponibles en el mercado y las
estadísticas muestran que su participación
ya empieza a ser significativa en el
mercado mundial. Por ejemplo, hace poco
Toyota anunció la venta de su vehículo un
millón desde que lanzara al mercado en
2000 el primer híbrido comercial (Prius).
Aunque esta cifra en siete años puede
parecer una muy pequeña parte (menos del
0.5%) de un mercado que a nivel mundial vende cerca de 65 millones de unidades anuales,
la variedad de modelos ofrecidos y los avances logrados hacen pensar que seguirá
creciendo rápidamente, sólo en Estados Unidos se espera que en 2010 se estén vendiendo
500 mil unidades, lo que significaría haber multiplicado por 2.5 las ventas de estos
vehículos en cinco años1. Cifra similares se consideran para Europa.
La llegada a Colombia de este tipo de vehículos, de acuerdo a representantes de las marcas
en Colombia2, se encuentra aún muy limitada por sus precios que los hacen inviables para
el mercado nacional. Cuando esta situación se supere aún se deberán pasar las pruebas
técnicas de combustibles y operativas para proceder a lograr la asignación de cupos para
Colombia (mercado que apenas representa el 0.4% de olas ventas mundiales), de tal manera
que no es de esperar que esta tecnología pueda estar disponible en el país en los próximos
diez años, aunque podría esperarse que lo esté en el mediano plazo.
1.3.2 Transporte público de carga y pasajeros
La posibilidad de utilizar vehículos híbridos para el transporte de carga y pasajeros se
facilita en la medida que estos vehículos puedan ser solicitados como flotas y no de manera
individual. Esta situación hace que resulte más fácil considerar este tipo de vehículos para
el transporte en Colombia que los automóviles particulares presentados en el numeral
1
Global Insight
2
Entrevistas con las areas comerciales.
15
anterior. Aunque en lo que toca a vehículos de carga la mayoría de estos corresponde a
vehículos que pueden catalogarse como utralivianos, con capacidades de carga que rara vez
exceden las 3 toneladas.
En cuanto al transporte de pasajeros, la oferta de vehículos es más amplia y se encuentran
desde vans, para el transporte de menos de 25 pasajeros, hasta buses que alcanzan
capacidades de 80 pasajeros e incluso buses articulados que superan los 120.
1.4 TRENES LIGEROS Y TRANVIAS
La Trenes ligeros es un sistema de
transporte metropolitano que operan
sobre rieles y que son alimentados, casi
universalmente,
por
electricidad,
normalmente a través de un cable
superior o catenaria.
También existen algunos trenes ligeros
que utilizan alimentación diesel, pero
esto solo se da en lugares donde la
demanda es relativamente reducida y la
infraestructura eléctrica puede resultar
muy costosa.
Este tipo de vehículos realizan recorridos relativamente cortos, como el de ciudad de
México (foto) que cuenta con una línea y que
recorre 16 estaciones en el sur de la ciudad y cuya
capacidad máxima es de 374 pasajeros.
Los tranvías, por su parte, son trenes ligeros de
superficie que circulan al interior de las ciudades y
que, a diferencia de los trenes ligeros, no utilizan
vías reservadas para ellos. Se desplazan sobre
rieles y, al igual que los trenes ligeros, son
normalmente alimentados por energía eléctrica a
través de una catenaria. En Barcelona, por
ejemplo, el Tranbaix (foto) entró en servicio en
2004 y actualmente cuenta con tres líneas que transportan diariamente a treinta mil
pasajeros3.
3
Barcelona cuenta también con dos líneas más de tranvía (Tranbesos) independientes de las anteriores que movilizan
16
1.5 METROS
El metro es una forma de transporte
masivo de pasajeros, ferroviario, que se
viene desarrollando desde hace casi 150
años4. El concepto de metro normalmente
se asocia al de ferrocarriles subterráneos,
aunque aún existen algunos que transitan a
cielo abierto, como el de Medellín (foto).
Estos últimos normalmente se colocan
sobre plataformas elevadas.
El metro es además un sistema eléctrico de
transporte que por su alto costo solo resulta viable cuando se movilizan altos volúmenes de
pasajeros. Al respecto cabe mencionar que “Una evaluación indicativa de alternativas de
transporte masivo demuestra que sólo es conveniente introducir tecnología ferroviaria
(Metro) cuando la demanda de viajes es mayor a 40.000 pasajeros/hora”5, afirmación del
Darío Hidalgo6 que coincide con las de otras fuentes. Cabe decir que el metro de Medellín
transporta cerca de 400 mil pasajeros diarios.
1.6 OTROS TIPOS DE VEHÍCULOS
Además de los anteriores, existen algunos otros tipos de vehículos eléctricos, conectables
directamente a las redes de energía
residencial, y que podrían ser alternativas a
los actuales de combustión interna. Estos son
de tres tipos: Motocicletas, Bicicletas y
vehículos tipo patineta. Dentro de las
primeras se pueden distinguir dos, según su
tamaño, las más pequeñas (foto) alcanzan
velocidades hasta de 40 Km/h con
autonomías alrededor de los 30 kilómetros,
precios algo superiores a los 1500 euros y
tiempos de recarga entre 4 y 6 horas.
Las motocicletas de mayor tamaño, logran autonomías superiores a los 70 Km con tiempos,
de recarga de 3 horas, y alcanzan velocidades hasta de 80 Km/h, sin embargo su precio se
convierte en un inconveniente porque se acerca a los 10.000 euros.
4
El primer metro del mundo se inauguró en 1863 en Londres.
Comparación de alternativas de transporte público masivo, una aproximación conceptual. Abril de 2005.
6
Consultor de transporte con experiencia en transporte masivo en Perú, Nigeria, Tanzania, Tailandia y Colombia.
5
17
Al igual que en las en las motocicletas, el
precio se convierte en un inconveniente
para la comercialización de las bicicletas
eléctricas en Colombia. Si bien este tipo
de vehículos ofrecen autonomías que
alcanzan los 40 Km, velocidades que
llegan superiores a los 30 Km/h,
diferentes formas en que se incluyen
incluso triciclos y facilidades, como ser
plegables, su precio normalmente supera
el millón de euros.
Por último cabe mencionar los vehículos tipo patineta que,
aunque de menor costo que las bicicletas y con velocidades que
pueden llegar a los 30 Km/h, no se esperaría que pudieran
comercializarse masivamente en Colombia en razón a que la
infraestructura vial del país no se encuentra diseñada para la
circulación segura de este tipo de vehículos.
18
1.7 CONCLUSIONES
A continuación se sintetizan los hallazgos sobre los medios de transporte eléctrico que
podrían ser utilizados en Colombia en el corto y mediano plazo, de acuerdo a lo expuesto
en los numerales anteriores.
Así, en lo que se refiere al transporte particular, es claro que los automóviles particulares
basados en tecnologías eléctricas puras o en celdas de combustible aún se encuentran muy
limitadas a nivel mundial, las primeras por la autonomía que brindan y las segundas por sus
costos, por lo que no su llegada al país sólo se puede esperar en el largo plazo.
En el mediano plazo los automóviles eléctricos muestran mayores posibilidades con
tecnologías hibridas, con base en las cuales ya se encuentran varios modelos comerciales en
el mundo, aún de precios altos y relativamente baja producción, pero que muestran tasa de
crecimiento importantes que probablemente, junto con los avances tecnológicos, llevaran a
menores precios. Es probable entonces que este tipo de vehículos pudieran empezar a
comercializarse en nuestro país a finales de la próxima década.
Otros vehículos de uso particular, como bicicletas eléctricas y motocicletas, también se
ofrecen en múltiples modelos en el mercado. Sus costos siguen siendo altos frente a los
vehículos de combustión interna pero, por ser de mucho menor valor que un automóvil, es
posible que su comercialización en Colombia se pueda iniciar en pocos años. En todo caso
su masificación aún sería remota por el diferencial de precio y por los tiempos de recarga
que exige, 4 a 8 horas.
La llegada al país de vehículos híbridos para el transporte público de carga y pasajeros,
también sería viable en el mediano plazo, en especial a través de compras de flotas de
vehículos. Aunque, para el transporte de carga, la oferta de vehículos haría pensar que en
este periodo no se podría esperar la llegada de vehículos con capacidades de carga de más
de tres toneladas.
Los otros sistemas de transporte masivo (trenes de cercanías, tranvías, metros y cables), que
se alimentan de fuentes de energía eléctrica externas a los vehículos, corresponden a
soluciones particulares de cada ciudad y su desarrollo obedecerá a los resultados de los
estudios que sobre ellos se realicen y a la disponibilidad de recursos para su desarrollo.
19
2. PRINCIPALES
TECNOLÓGICO
IMPACTOS
DEL
CAMBIO
En este capítulo se resumen los análisis de costos de la infraestructura, eléctrica y civil, y de
impacto ambiental. Sobre los primeros cabe mencionar que se originan fundamentalmente
en los proyectos de transformación de sistemas de transporte masivo a sistemas eléctrico
con alimentación externa, pues los vehículos híbridos tienen características de tamaño, peso
y operativas similares a los de combustión interna y no requieren instalaciones especiales
para su implementación
Sobre los segundos se presentan las principales conclusiones derivadas del desarrollo
realizado en el anexo 4.
2.1 COSTOS DE LA INFRAESTRUCTURA VIAL
Los cambios en la infraestructura vial que se pueden derivar por el cambio de tecnologías
en los equipos de transporte se relacionan fundamentalmente con las estructuras de las vías.
En el siguiente cuadro se referencian los impactos probables según el tipo de equipo y la
modalidad de transporte.
Como se observa los cambios se generan en el transporte colectivo y masivo de pasajeros,
servidos con buses. El efecto real de los incrementos de los pesos de los equipos, se traslada
a la vida útil de las estructuras existentes, por lo que la sustitución demandaría inversiones
adicionales, orientadas a adecuar las estructuras de las vias a los nuevos requerimientos. En
el siguiente cuadro se presentan las estimaciones de los incrementos en el factor daño
generado por diferentes tipos de vehículos buses de transporte colectivo.
CARGAS
TIPO DE
BUS
PADRÓN
DIESEL
ELECTRICO
#
UBICACIÓN
MOTOR
1 Delantero
2 Trasero
Electrico
3 padrón0
EJE
FATOR DAÑO
EJE TRASERO
DELANTERO
PAV.FLEXIBLE
FACTOR
DAÑO
PAV. RIGIDO
PESO
TOTAL
5,91 Tn
4,86 Tn
10,41 Tn
11,14 Tn
3,13
3,53
3,48
4,10
16,32 Tn
16,01 Tn
6,45 Tn
11,37 Tn
4,39
5,08
17,82 Tn
20
Los requerimientos de refuerzo, son función a su vez de los volúmenes de vehículos que
pasen por un tramo de vía, así que la estimación de los costos debe considerar los tráficos
de buses. Para facilitar los cálculos se han efectuado estimaciones de los requerimientos de
refuerzo para diferentes volúmenes de tráfico diario.
ESPESORES PAV.RÍGIDO vs. TPD
15,00
14,50
14,00
espesor
13,50
13,00
12,50
12,00
11,50
11,00
10,50
10,00
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
TPD
1
2
3
Con base en estas consideraciones se han estimado los costos de inversión, para los equipos
actuales y los nuevos con motores de tracción eléctrico, tomando diferentes volúmenes de
trafico en una vía de sección de 3,60 metros de ancho. Los valores obtenidos son los
siguientes.
ESTRUCTURA DE COSTOS PARA UN PAVIMENTO RIGIDO - DISCRIMINADO POR
ESPESORES - millones de $ / Km
TROLE ELECTRICO
PADRÓN
PADRÓN DIESEL
1
2
3
TPD
ESPESOR
COSTO
ESPESOR
COSTO
ESPESOR
COSTO
1000
10,15
$ 497
10,41
$ 510
10,76
$ 527
2000
11,30
$ 554
11,58
$ 567
11,97
$ 587
3000
12,02
$ 589
12,32
$ 604
12,73
$ 624
4000
12,56
$ 615
12,86
$ 630
13,29
$ 651
5000
13,00
$ 637
13,32
$ 653
13,75
$ 674
Como se observa los costos adicionales, resultantes por el cambio de equipo, varia de 30 a
37 millones de pesos por Km dependiendo el tipo especifico de vehiculo que se utilice. De
igual manera los incrementos en los costos de mantenimiento, que se estiman en un 10%
del costo de inversión, varían desde $ 0,17 millones de pesos km – carril- año para tráficos
de 1000 buses día hasta $ 2,1 millones para tráficos de 5000 buses día.
Esta situación se repite de manera similar para los buses que operan en los sistemas de
transporte masivo, es decir que también el incremento de las cargas por eje en los buses
Articulados genera necesidades de inversión para reforzar las estructuras de los pavimentos.
En las siguientes tablas se resumen las estimaciones de los incrementos de daño y su
impacto en los costos.
21
CARGAS
TIPO DE BUS
ARTICULADO
DIESEL
ELECTRICO
#
1
2
3
4
5
UBICACIÓN
MOTOR
Delantero
Central
Trasero
Tipo 1
Tipo 2
EJE
ELANTERO
EJE
CENTRAL
EJE
TRASERO
FATOR DAÑO
PAV.FLEXIBLE
8,85 Tn
7,55 Tn
6,97 Tn
9,18 Tn
9,66 Tn
9,60 Tn
9,91 Tn
9,28 Tn
9,96 Tn
10,48 Tn
9,03 Tn
9,98 Tn
11,30 Tn
9,37 Tn
9,86 Tn
6,14
5,76
6,21
7,04
8,53
FACTOR
DAÑO
PAV.
RIGIDO
7,06
6,45
7,06
8,27
10,32
PESO
TOTAL
27,48 Tn
27,43 Tn
27,55 Tn
28,50
30,00
En el ejercicio se han considerado las diferentes conformaciones de los equipos de
transporte, al igual que dos tipos de buses eléctricos de acuerdo con los pesos totales de los
mismos. Este aspecto es relevante en la medida que el factor daño depende del peso y su
variación es exponencial, como se observa en las curvas de espesores requeridos mostrada
en la siguiente figura.
ESPESORES PAV.RÍGIDO vs. TPD
39
37
espesor
35
33
31
29
27
25
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
TPD
1
2
3
4
5
En este caso los costos para cada tipo de vehiculo y volumen de trafico es el siguiente:
ESTRUCTURA DE COSTOS PARA UN PAVIMENTO RIGIDO - DISCRIMINADO POR ESPESORES DADOS POR EL TPD
Millones de Pesos / Km
ARTICULADO DIESEL
TROLE ELECTRICO ARTICULADO
1
2
3
4
5
TPD ESPESOR
COSTO
ESPESOR
COSTO
ESPESOR
COSTO
ESPESOR
COSTO
ESPESOR
COSTO
1000
27,40
$ 1.343
27,02
$ 1.324
27,40
$ 1.343
28,06
$ 1.375
29,00
$ 1.421
2000
30,48
$ 1.494
30,05
$ 1.472
30,48
$ 1.494
31,20
$ 1.529
32,25
$ 1.580
3000
32,41
$ 1.588
31,95
$ 1.566
32,41
$ 1.588
33,17
$ 1.625
34,30
$ 1.681
4000
33,83
$ 1.658
33,37
$ 1.635
33,83
$ 1.658
34,64
$ 1.697
35,80
$ 1.754
5000
35,00
$ 1.715
34,51
$ 1.691
35,00
$ 1.715
35,83
$ 1.756
37,10
$ 1.818
Para este tipo de vehículos las diferencias de costos, es decir los requerimientos adicionales
van desde $ 100 hasta $ 120 millones de pesos por Km/ carril, según el tipo de bus
considerado.
22
De igual manera, el mantenimiento de la infraestructura puede ser estimada globalmente
como un 15% del costo de construcción, es decir que anualmente estos costos estarán en
alrededor de $250.0 millones de pesos por Km. y los incrementos frente a la situación de
los vehículos de combustión interna varían entre $ 11,7 y $ 15,45 millones por Km año
Los costos incluidos se refieren exclusivamente a la infraestructura vial y no incluyen los
costos del suelo ni de la infraestructura complementaria.
Metros ligeros y Pesados
Si bien estas tecnologías se asocian a modalidades de transporte, las cuales suponen
cambios en la estructura de los sistemas de transporte, se han incluido los costos de
inversión estimados para las tecnologías dependiendo del tipo de infraestructura que se
construya. Se debe resaltar que la factibilidad de estas modalidades, depende de la forma
como se estructuren los sistemas de transporte en cada ciudad y su implantación tiene
impactos en las modalidades complementarias, afectando la cantidad y el tipo de equipos
que deben ser utilizados.
Sección vial Tranvia con corredor exclusivo.
Los costos en general dependen de un conjunto de factores, que van desde las
características particulares de los suelos de cada ciudad, hasta el tipo de tecnología que se
seleccione. En la siguiente tabla se resumen los costos de inversión, tomados de referencias
externas.
Tren Ligero
Metro
Infraestructura Vial US/Km7
A Nivel
En Viaducto En Tunel
10 - 12
15 - 20
40 - 60
80 - 100
US/Km8
Estaciones
0,3 - 1,0
0,7 - 1,5
En el caso de Bogotá, los costos estimados en el año 1995, dentro de los diseños de la línea
prioritaria eran de $ 100 millones de dólares por Km.
7
8
Los costos en viaducto y túnel incluyen las estaciones.
Se consideran dos estaciones por Km y sentido.
23
Costos Totales para las Ciudades típicas
Si bien los cambios de tecnología no se presentan en forma instantánea y por el contrario se
van dando en forma progresiva en la medida que se puedan adelantar planes de reposición,
en el siguiente cuadro se resumen los costos que en el largo plazo implicaria el cambio total
de las flotas vehiculares, de acuerdo con los planes de desarrollo de los sistemas de
transporte en cada ciudad.
Costos adicionales por nueva tecnología
Vías exclusivas
Vías Compartidas
Bogotá
$ 47.080,00
$ 75.900,00
Barranquilla
$ 2.750,00
$ 16.500,00
Medellin
$ 3.520,00
$ 23.760,00
Manizales
$ 6.270,00
2.2 COSTOS DE LA INFRAESTRUCTURA ELECTRICA
Para definir la infraestructura se tiene en cuenta que la característica fundamental de la
prestación del servicio del trasporte es su confiabilidad. Si el transporte es eléctrico, la
continuidad del servicio depende de: a) la confiabilidad del suministro eléctrico (energía
firme) y b) de la confiabilidad del sistema de transmisión y distribución (potencia firme).
El objetivo es determinar una infraestructura confiable que, mediante una simulación
adecuada, sirva de base para cuantificar los indicadores para la evaluación financiera de la
Actividad 3. Para ello se desarrollan tres capítulos:
1. Costo unitario de la energía, parte del costo de los vehículos (Demanda de energía).
2. Costo de la Infraestructura (demanda de potencia), que incluye la inversión (CAPEX) y
Operación & Mantenimiento (OPEX).
3. Revisión del estado del arte. La parte internacional se analizó con base en el modelo
VISION del DOE y la parte nacional en función de los criterios de la Actividad 1.
2.2.1 COSTO UNITARIO DE LA ENERGÍA (DEMANDA DE ENERGÍA)
El objeto es calcular el costo unitario de la energía, como parte de los indicadores
necesarios para la evaluación financiera de los proyectos de transporte eléctricos. Se
justificará la metodología utilizada, se mencionará la incidencia del nuevo cargo por
confiabilidad de la CREG y se mostrará el resultado del cálculo.
El costo unitario de la energía, CE en $/kWh, se obtiene en función de los precios promedio
de los contratos del Mercado Eléctrico Mayorista, MEM, según los siguientes aspectos:
24
•
El costo de la energía para alimentar vehículos eléctricos a partir del Sistema
Interconectado Nacional, SIN, es el producto del costo unitario de la Energía, en
$/kWh, el consumo específico, en kWh/km y el recorrido anual del vehículo, en km.
•
En cualquier ciudad, Bogotá, Medellín, Barranquilla o Manizales, los Sistemas
Integrales de Transporte Masivo - SITM - con las tecnologías identificadas, constituyen
mercados eléctricos de primer orden atractivos para los agentes privados del MEM.
•
Son necesarios contratos bilaterales negociados libremente para el beneficio de las
partes. Los agentes comerciales logran un cliente muy atractivo y las empresas de
transporte, energía confiable y económica, más multiservicios especializados
Consecuentemente, la proyección de los precios promedio de los contratos despachados, o
contratos de largo plazo, corresponderá a la mejor aproximación del costo unitario de la
energía, totalmente dentro de las reglas del juego del MEM regulado por la CREG.
Cargo por confiabilidad.
La continuidad del trasporte eléctrico depende especialmente de: a) la confiabilidad del
suministro de energía eléctrica (energía firme) y b) la confiabilidad del sistema de
transmisión y distribución (potencia firme).
La potencia firme depende de la seguridad o calidad de los equipos y de la suficiencia del
sistema, de las que se trata en la parte correspondiente al Costo de la Infraestructura. La
energía firme depende del cargo por confiabilidad.
El cargo por confiabilidad es el esquema regulatorio aplicable desde diciembre de 2006,
para asegurar confiabilidad del suministro de energía eléctrica a largo plazo. Reemplazó
totalmente al cargo por capacidad que tuvo vigencia por diez años hasta el 2006.
En el nuevo esquema, algunos generadores adquieren el compromiso de generar cuando el
precio de bolsa excede, al menos por una hora, un límite o precio de escasez que refleja así
una situación crítica de abastecimiento. Tal compromiso se denomina Obligación de
Energía Firme -OEF-. La OEF la paga el mercado, se distribuye entre todos a través de la
tarifa, así como el costo de los equipos de suministro, transmisión y distribución.
Es por eso que el acceso a la energía firme no eleva considerablemente el precio de la
energía y si así fuera existiría una compensación por economías de escala y precios de
competencia en el MEM.
Resultados
En la Figura 1 se resumen los resultados de la proyección histórica de los precios promedio
de los contratos del MEM entre los años 1995 y 2007. Un valor adecuado se obtiene por
extrapolación lineal para la fecha actual en las vecindades del rango más reciente.
25
Figura 1
El valor de 84.16 $/kWh corresponde al componente G de la tarifa, que con el C de
comercialización es susceptible de negociación. La tarifa completa se indica la Tabla I para
las cuatro ciudades de la muestra y corresponde al del nivel II de conexión:
Tabla I
Costo unitario de la energía (Demanda de energía firme)
Valor de la tarifa $/kWh vigente en diciembre de 2007. Nivel 2
Ciudad
Componente
T
PR
D
C
O
G
1
Empresa
Transmisión
Pérdidas
Distribución
2
Comercialización
Otros
2
Generación
Bogotá
Medellín
Barranquilla
Manizales
Codensa
EPM
Electricaribe
CHEC
17.98
0.07
63.62
26.97
21.09
0.07
58.51
9.73
17.98
0.07
65.67
22.25
17.98
0.07
84.65
37.72
3.29
84.16
3.24
84.16
3.76
84.16
3.80
84.16
102.21
235.31
105.33
212.16
102.21
232.67
102.21
274.07
(G+T)/(1-PR/100)
CU=1.2*(( G+T)/(1-PR/100)+ C+D+O)
1
De referencia regional
2
Techos de negociación
Por ser el kWh eléctrico un bien costoso, e integrarse en el tiempo, puede ser que su precio
unitario, para el análisis, pase de ser una variable independiente a dependiente. Es decir,
que permita establecer rangos de valor para una conveniente relación beneficio/costo.
Referencias pertinentes
1. La evolución de los precios de los energéticos puede verse en el Plan Energético
Nacional. Contexto y Estrategias. 2006-2025 de la UPME, Gráfico 119, que presenta la
9
Fuentes: EIA-DOE AEO 2007 (Energy Information of the U.S. Department of Energy, Annual Energy Outlook 2007)
26
evolución de los precios del WTI (West Texas Intermediate), crudo marcador para los
mercados de América en donde es notaria la tendencia creciente de los precios del
petróleo, y una estimación de los precios de los energéticos hasta el 2025. Obsérvese el
precio de la electricidad con relación al del petróleo, al del carbón y al del gas natural.
2. Con relación al origen de la energía eléctrica en Colombia la generación total del 2005
llegó a 50 415 GWh. Las plantas hidráulicas, H, aportaron el 72,2% y las menores
hidráulicas, MH, el 9.1%. Las plantas a gas, G, participaron en el 13,8% y las de
carbón, C, y otras en el 4,9%. La participación promedio horaria por recurso se
consigna en la Gráfica 2-24 PNE de la UPME, originada en XM S.A. E.S.P. La
participación de cada tipo de planta corresponde a las reglas del MEM: El generador
oferta su precio para cada día y declara su disponibilidad para cada hora. Con las ofertas
más económicas se despachan las plantas hora a hora.
3. Con relación a la capacidad efectiva neta de las plantas, según la UPME, se llegó en el
2005 a 13 348 MW. Las plantas hidráulicas, H, son el 63.9% y las menores hidráulicas,
MH, el 3.1%. Las plantas a gas, G, son en el 27.6% y las de carbón, C, y otras en el
5.4%. Los datos corresponden a los de la Gráfica 2.19 del PNE de la UPME, originada
en XM S.A. E.S.P. La capacidad efectiva neta se incrementará en función de las señales
regulatorias del cargo por confiabilidad, en el corto, mediano y largo plazo.
4. Con relación a la incidencia de la demanda de energía del subsector transporte en la
economía nacional se presenta la Figura 2 obtenida de los Balances Energéticos
Nacionales 1975-2006 de la UPME. A partir de 1980 el sector del transporte en
Colombia es el de mayor incidencia energética por encima de los sectores industrial y
residencial. Efectivamente, “en el escenario nacional, en 1990 el parque vehicular era
de 600,000 y para el 2005 superaba los 3’600,000.” Un incremento del 600%.
Figura 2
COLOMBIA. CONSUMO FINAL TOTAL
POR SECTORES
90,000.0
80,000.0
70,000.0
60,000.0
R2 = 0.9014
INDUSTRIAL
RESIDENCIAL
TRANSPORTE
AGRICOLA Y MINERO
COMERCIAL Y PUBLICO
CONSTRUCCION
NO IDENTIFICADO
Total Colombia
Polinómica (TRANSPORTE)
Polinómica (INDUSTRIAL)
Polinómica (RESIDENCIAL)
2
R = 0.9212
2
40,000.0
30,000.0
20,000.0
10,000.0
0.0
1975
1976
1977
1978
1979
1980
1981
1982
1983
1984
1985
1986
1987
1988
1989
1990
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
2014
2015
2016
2017
Teracalorías
R = 0.3953
50,000.0
Año
27
2.2.2 COSTO DE LA INFRAESTRUCTURA. (DEMANDA DE POTENCIA)
El objetivo es estimar, para cada una de las tecnologías identificadas en la Actividad 1: a) el
costo de la infraestructura asociada con el sistema (CAPEX) y b) el costo de la operación y
mantenimiento de dicha infraestructura. (OPEX). La suma de los dos costos anteriores
sobre la demanda de transporte es el costo de la infraestructura por pasajero, CIN.
Se estiman los costos con el método de las unidades constructivas a partir de las siguientes
condiciones para concebir los esquemas conceptuales: a) los equipos deben ser seguros, b)
la configuración debe ser suficiente (redundancia) y c) el sistema debe ser económico.
Con relación a la continuidad del servicio, de nada serviría un sistema de suministro
confiable, como se determinó antes, si no se complementa con un Sistema de Transmisión
Regional (STR), de Distribución Local (SDL) y de Uso Final (UF) igualmente confiables.
Tales características se logran en forma económica mediante el esquema conceptual de
potencia firme de la Figuras 3 en las que se apela a redundancia y a la cargabilidad de los
transformadores de las subestaciones de tracción que alimentan las líneas de contacto para
la alimentación eléctrica de los vehículos. Con maniobras automáticas simples, en
instalaciones desatendidas, se logra la confiabilidad deseada a nivel de las barras de
corriente alterna y de corriente continua en el lado de las líneas de contacto.
Se estudiaron y discutieron no sólo los esquemas conceptuales sino la forma de acceder al
mercado eléctrico. Se llegó a una forma recomendable basada en contratación de servicios
de energía a nivel II ó III con frontera siempre en el sitio de cada subestación.
Se aprovecha así, la responsabilidad y especialización de la empresa de servicio público y
las mutuas ventajas del concurso propio de la competencia consagrada en la regulación.
La misma filosofía se aplica a la determinación del costo de M&O, que debe incluirse en la
misma contratación del servicio con la misma empresa de servicio público y como parte del
mismo concurso. El alcance de la O&M incluye tanto la subestación de tracción como los
tramos de línea de contacto para la alimentación de los vehículos. La modalidad es hoy
usual en función de la prestación de multiservicios de las actuales empresas de distribución.
Así, los costos determinados constituyen valores “techo” prudentes.
Valoración
Definidos los esquemas conceptuales que incluyen los módulos normales, o unidades
constructivas, se aplican los costos en USD y/o moneda nacional COP y finalmente, se
aplican los factores de instalación normalizados para lograr el valor presente de los costos
directos en moneda nacional. Al respecto: a) la metodología es ampliamente utilizada y
reconocida en el sector eléctrico, b) los factores de instalación suelen estar regulados por la
CREG y normalizados por las empresas de servicio público del sector y c) los factores
utilizados son los mismos que suele utilizar la UPME para casos similares, un tanto más
28
conservadores y selectivos que el promedio de los de tres de las cuatro empresas de las
ciudades escogidas como prototipo: Bogotá, Medellín y Barranquilla.
Figura 3
G
G
G
T
D
C
CLT
CCS
CUB
AUX
DBC
AC/DC
Trafo
OC
100% S
Nivel II
Sistema
Interconectado
Nacional
T
D
C
Sistema
Transmisión
Regional
Sistema de
Distribución
Local
CLT
OC
Generación
Transmisión
Distribución
Comercialización
Celda llegada trafo
Celda Salida
Celda Unión Barras
Servicios Auxiliares
Ducto Barra o Cable
Celda Rectificador
Trafo 150% S (kVA)
Obra Civil
Carga 100% (kVA)
Nivel tensión CREG
Tensión
Nivel II
AUX
CLT
150% S
150% S
Tensión
Nivel I
Subestación
de
Tracción
CCS
AC/DC
CU
CCS
AC/DC
DB
CU
Línea(s) de
Contacto
Tensión
DC
Tramo 1
100% S
Tramo 2
100% S
Infraestructura. Esquema conceptual A
El resultado de la valoración, incluida la de la línea de contacto, doble tramo y doble vía, se
consigna en la Tabla II.
Obras civiles
En la Tabla III se incluyen los costos de la obra civil asociada a la infraestructura, además
de los costos del montaje, pruebas, puesta en servicio, repuestos y gestión ambiental.
En el volumen anexo, Requerimientos de Infraestructura, se presentan los resultados
formales de la valoración y el soporte de los indicadores necesarios para la evaluación
financiera de los proyectos. En la Tabla IV se resumen los indicadores.
29
Tabla II
Valoración USD/Subertación A
Subestación de Tracción, doble tramo y doble via de Línea de Contacto
Esquema
conceptual
CLT
CCS
CUB
AUX
DBC
AC/DC
Trafo
100% S
3
OC
Equipo
Cantidad
Celda transformador
Celda Circuito Salida
Celda Unión Barras
Servicios Auxiliares
Ductos, Barras ó Cables
Celda Rectificador
Trafo 150% S (kVA)
Línea de contacto doble vía, km
Obra Civil
3
Costos
Costos Totales
Unitarios CU
CT (USD)
(USD)
2.0
2.0
2.0
1.0
1.0
2.0
2.0
1.5
$ 56,956
$ 45,621
$ 53,428
$ 34,600
$ 27,069
$ 203,719
$ 185,000
$ 135,072
1.0
$ 113,912
$ 91,242
$ 106,856
$ 34,600
$ 27,069
$ 407,438
$ 370,001
$ 202,608
$0
$ 1,353,726
1
Fuente: Valores verificados y utilizados en proyectos UPME.Consorcio Gercon, Corfivalle & Figueroa
2
El IVA se paga sobre el valor en el Puerto Nacional (IVA= 16% (CIF+Aranceles))
3
El valor de las Obras Civiles quedará incluído a través de los factores de instalación
Tabla III
Subestación de Tracción, doble tramo y doble via de Línea de Contacto
COSTOS FOB, CIF, DDP, CD y CT
TIPO DE FACTOR
FOB
Transporte Marítimo
Seguros Transporte Marítimo
CIF
Aranceles
Transporte Nacional
Seguros Transporte Nacional
2
Impuesto al Valor Agregado IVA
Bodegaje
DDP
Montaje, Pruebas y Puesta en Servicio
Obra Civil
Repuestos
Gestión Ambiental
CD
Ingeniería de Detalle (Diseño)
Interventoría
Administración
Costos Financieros
CT
$ 574,352
SUBESTACIONES
Parcial
Acumulado
$ 574,352
$ 17,231
$ 5,744
$ 89,599
$ 7,467
$ 4,020
$ 109,908
$ 11,487
$ 66,051
$ 149,332
$ 28,718
$ 11,487
$ 255,587
$ 40,205
$ 91,896
$ 68,922
$ 77,308
1
Fuente: Valores verificados y utilizados en proyectos UPME.Consorcio Gercon, Corfivalle & Figueroa
2
El IVA se paga sobre el valor en el Puerto Nacional (IVA= 16% (CIF+Aranceles))
$ 574,352
$ 591,583
$ 597,327
$ 597,327
$ 686,926
$ 694,392
$ 698,413
$ 808,321
$ 819,808
$ 819,808
$ 885,858
$ 1,035,190
$ 1,063,908
$ 1,075,395
$ 1,075,395
$ 1,115,599
$ 1,207,496
$ 1,276,418
$ 1,353,726
$ 1,353,726
30
Tabla IV
Requerimientos de infraestructura.
Resumen de indicadores
Indicativos de las ciudades:
Para la transformación de los buses Diesel
articulados de 150 pasajeros o equivalentes de:
a trolleybuses alimentados con energía externa:
En el año:
Número de vehículos:
Ruta total, una vía (km)
Bogotá
Medellín Barranquilla
Transmilenio
Metroplus
Transmetro
2008
2033
280
2008
133
31
2008
84
26.4
2.00
1.73
1.42
Costo de la energía demandada
Costo unitario de la energía ($/kWh)
260.28
238.65
259.61
Pérdidas eléctricas. T&D
Qunquenio 2003 - 2007
4.90%
4.90%
4.90%
Proyección a 20 años
Qunquenio 2018- 2022
4.67%
4.44%
4.22%
3.99%
4.67%
4.44%
4.22%
3.99%
4.67%
4.44%
4.22%
3.99%
Costo de la infraestructura asociada con el sistema
(CAPEX)
Inversión 2008 (Millones USD)
SE tracción doble tramo y doble vía (Mill USD)
Número de tramos de doble vía
Distancia media entre estaciones (km)
126.57
1.35
187
0.75
13.62
1.30
21
0.75
10.99
1.22
18
0.75
Inversión 2022 (Millones USD)
SE tracción doble tramo y doble vía (Mill USD)
Número de tramos de doble vía
Distancia media entre estaciones (km)
66.33
1.35
285
0.75
Costo mensual de la operación y mantenimiento de
la infraestructura (OPEX)
M&O desde el 2008 (Mill USD)
M&O desde el 2022 (Mill USD)
2.53
3.86
0.27
0.22
En el año:
Número de vehículos:
Ruta total, una vía (km)
Demanda de Energía.
Consumo específico (kWh/km vehículo)
2022
3175
426
31
2.3 CONCLUSIONES DE LA EVALUACIÓN AMBIENTAL
Legislación
La legislación ambiental es vasta y se adecua a las posibilidades tecnológicas del
procesamiento de los combustibles por parte de Ecopetrol. Por esa razón los plazos para la
reconversión tecnológica han sido muy lentos permitiendo un rezago en la legislación,
comparada con los estándares europeos y de E.U.
En Colombia las normas de calidad de los combustibles tienen categoría Euro 0, en Bogotá
corresponde a Euro II, tercermundistas. En EE.UU. Las normas son mas exigentes; Euro V
y en Europa Euro IV.
Aplicación de Normas
La contaminación del aire por partículas y en especial por PM10 presenta una complejidad
pues en el estudio consultado elaborado por el DAMA indica que la contaminación supera
en algunas zonas de la ciudad de Bogotá los límites permitidos en las normas.
El transporte masivo actual emite dichas partículas que inciden el incremento de la
contaminación en la ciudad de Bogotá, se le hace responsable al transporte en general, por
el 90% de la contaminación.
El estado del arte en aspectos de contaminación ambiental y en especial del aire revela una
dispersión de interpretaciones respecto de la contaminación del aire por la combustión de
ACPM colombiano, en los motores de los vehículos actuales.
Tecnologías
La primera y fundamental es la de el uso de motores diesel o plantas térmicas en altura, por
cada 100 m de incremento en la altura de operación, disminuye un 1% la eficiencia de la
combustión en razón al enrarecimiento del aire, con una menor concentración de oxigeno.
Algunas tecnologías mejoran el rendimiento de los motores Diesel cuando son turbo
cargados o con el sistema Intercooler.
En Colombia las tecnologías de transporte corresponden a la categoría de Buses Euro 0. En
Bogotá disponemos de tecnología Euro II bastante atrasada tecnológicamente
La eficiencia o rendimiento térmico de los motores que consumen hidrocarburos ya sea a
gasolina o A.C.P.M. esta la rededor del 35%, la operación en altura de los motores se ve
afectada disminuyendo aun más su eficiencia.
Todos los vehículos con motores de combustión interna producen emisiones de material
particulado debido principalmente a la baja eficiencia de la combustión, la presencia de
32
agentes contaminantes en el combustible como el azufre y las perdidas de los motores
cuando operan en altura. O con grandes pendientes como el caso de Manizales
La presencia de azufre en los combustibles facilita la producción de material particulado
respirable, se espera que las regulaciones sobre calidad del aire y combustibles sitúen el
contenido de azufre en los combustibles en el 2010, para que las emisiones tengan
concentraciones menores a 50 ppm.
Los gases como SOx NOx son producto de la presencia del azufre en el combustible y el
Nitrógeno del combustible y el atmosférico.
La operación de los motores de combustión interna que consumen derivados del petróleo es
más eficiente a nivel del mar 35%. En el Caso de Barranquilla es viable utilizar el
transporte movido por motores Diesel y un poco menos eficiente en Medellín y Manizales
debido a sus alturas sobre el nivel del mar. Bogotá es ciudad mas afectada por este
fenómeno ambiental y tecnológico.
El Ambiente
En la evaluación ambiental realizada la energizacion con electricidad del STM en las cuatro
ciudades, el Aspecto ambiental PAISAJE obtiene el mayor grado de significancia (60%),
reflejado en la magnitud de la nueva infraestructura lineal visible a construir, que
contrastará con el paisaje urbano. Ver evaluación en las tablas 2.4 y 2.5.
Estas estructuras denominadas pórticos, estarán conformadas por postes y Viga y/o cables
soporte de las catenarias y las catenarias mismas.
Los diseños de esa “telaraña” de cables deben estar pensados e integrados armónicamente
con las mejoras del amoblamiento urbano logrado en Bogotá con el desarrollo del
TransMilenio. Las redes denominadas catenarias cambiarán definitivamente el paisaje
urbano.
Los RESIDENTES con una significancia de 40% disminuyen el 60% de la significancia
del escenario actual (100%) con los combustibles y tecnologías actuales, este caso se
considera positivo para los residentes del área de influencia directa, los de mayor grado de
vecindad con la exposición directa de la operación de los STM, pues se disminuyen
radicalmente los efectos tales como gases, partículas y ruidos principalmente, También en
la evaluación Ganan, el equipo de transporte mismo, la infraestructura y todos los
involucrados al tener muchas menos fuentes emisoras de contaminantes.
Viabilidad Ambiental
Es viable ambientalmente la utilización de medios de transporte energizados con
electricidad, en Bogotá, Manizales Medellín y Barranquilla debido a las siguientes razones:
33
1
Los combustibles utilizados actualmente en las tres ciudades, son de mala calidad
pues contienen impurezas entre otras el azufre, cuyos contenidos generan emisiones
cercanas a las 1000 ppm.
2
La sustitución radical de las emisiones al aire en los corredores de movilidad del
transporte masivo de pasajeros.
3
La ciudad mas beneficiada con este proyecto es Bogotá, ciudad con la peor calidad
del aire en Colombia, sumado a las deficientes condiciones de operación de motores
trabajando en altura, con un combustible contaminado
4
El parque automotor es obsoleto de hasta 18 años. y mal mantenido. La flota más
moderna la constituyen los buses de TransMilenio, los cuales presentan emisiones
visibles de partículas u Hollín y tienen una vida útil de cerca de 9 años.
5
En ciudades costeras a nivel del mar como Barranquilla, el desempeño de los
motores ha llevado a que se imponga el motor Diesel sobre el Otto a GNV, a pesar
del relativo buen desempeño del gas.
6
Existe un potencial económico en la adopción de Mecanismo de Desarrollo Limpio
MDL, pues la reducción bruta de gases efecto invernadero es radical y los
volúmenes de GEI representan una buena oportunidad de ingresos adicionales de
los proyectos de transporte masivo con electricidad que se lleven acabo.
7
La evaluación ambiental realizada, indica una gran mejora en el ambiente en caso
de realizarse el proyecto de electrificación de los STM.
34
3
LA EVALUACIÓN DE ALTERNATIVAS
En este capítulo se presenta la herramienta de cálculo que ha sido desarrollada en este
estudio para la Evaluación de las posibilidades de utilización de los medios de transportes
energizados con electricidad y se llevan a cabo los análisis económicos para cada
alternativa.
En la primera parte de este capítulo se transcribe el diseño conceptual del modelo para la
evaluación de alternativas y se presenta la estructura de la herramienta de cálculo que se ha
desarrollando para su aplicación. En la segunda parte se describen las alternativas
analizadas para las ciudades identificadas como representativas del país los resultados
obtenidos. Finalmente, en la tercera parte se resumen los principales resultados y
conclusiones
3.1
MODELO CONCEPTUAL DE EVALUACIÓN
Para la evaluación financiera se compara el proyecto electrificado con el statu quo. Es la
clásica comparación “con y sin proyecto”, por lo cual para cada caso examinado se
requiere describir la situación actual y el diseño específico del proyecto electrificado por el
cual se quiere sustituir. El proyecto electrificado requiere el diseño conceptual para atender
una cierta demanda, en tanto que el statu quo considera atender la misma demanda con la
tecnología vigente. Para cada sistema “con y sin proyecto” se sigue el siguiente
procedimiento.
3.1.1 Diseño conceptual del modelo
• La media de comparación entre los sistemas es el costo total por pasajero,
asumiendo que el recorrido es el mismo10:
VP(CostoTotal )
= CP
VP( Pasajeros)
Donde,
VP(Costo Total) = Valor Presente de los Costos
VP(Pasajeros) = Valor Presente de los Pasajeros transportados cada año.
10
Originalmente se pensó en usar el indicador de costo por Pasajero-Km., sin embargo, dado que el cambio de
tecnología no debe afectar la distancia recorrida por los usuarios del transporte, se puede simplificar el análisis financiero
con un indicador más sencillo, el cual considera que ambos sistemas en comparación tienen los mismos recorridos.
35
El horizonte de planeamiento es a 20 años.
• Para cada sistema (proyecto) deberán estimarse los costos por pasajero de los
vehículos (CV), de la infraestructura vial y eléctrica asociada con el sistema (CIN) y
los ambientales (CA), en cada año. El costo total por vehículo contempla los tres
componentes de los costos.
CP = CV + CIN + CA 3.1.2
Costo de los vehículos:
• Para algunos sistemas el costo de los vehículos está involucrado en el diseño de la
infraestructura, como es el caso de cable vías y metro. En otros, por el contrario, el
número de vehículos debe definirse expresamente de acuerdo con la demanda por
pasajeros. El modelo está diseñado para analizar estos casos. Puede suceder que
haya una infraestructura asociada al sistema de transporte, como es el caso de los
troles y sistemas de buses enchufados a la red externa, con un sistema
electromecánico y vial, como también que no se requiera, como en el caso de los
vehículos con baterías o híbridos.
• El costo del vehículo por pasajero (por tonelada, para vehículos de carga) es igual a
la suma del costo de inversión (CIA), los costos de operación y mantenimiento
(COM) y el costo de la energía (CE), dividido por el número promedio de pasajeros
transportados:
CV = (CIA + COM + CE)/ (pasajeros transportados)
Donde,
CIA = Costo anualizado del vehículo (inversión).
COM = Costo de operación y mantenimiento anual del vehículo sin incluir energía.
CE11 = Costo Unitario Energía x Consumo Específico x Recorrido Anual = ($/KWh) x
(Kwh/Km.) x Km.
3.1.3
Costo de la infraestructura:
• Para los sistemas individuales no se requiere infraestructura específica. En el caso
en que se requiera infraestructura (troles o buses enchufados a una red externa), su
costo parte del diseño conceptual para atender una cierta demanda de pasajeros y el
11
Dependiendo de la forma de energía, se requiere el costo unitario en su unidad original (KWh, galón o M3).
36
número de vehículos requeridos. Involucra tanto los Costos de Inversión de la
Infraestructura (CII) como los de Operación y Mantenimiento anuales (COMI).
CIN = CII + COMI
Donde,
CIN = Costo Total de la Infraestructura.
CII = Costo de Inversión de la Infraestructura (CAPEX).
COMI = Costo de Operación y Mantenimiento anual de la Infraestructura (OPEX).
El costo de inversión (CAPEX) involucra tanto a infraestructura electro-mecánica
requerida como la de obras viales (vías, estaciones, etc.). El Costo de operación y
mantenimiento (OPEX) involucra los costos de los requerimientos para el
funcionamiento del sistema eléctrico asociado con el proyecto y el mantenimiento del
sistema vial.
• El diseño del sistema debe ser suficiente para atender una Demanda de Transporte
(DT) igual al total de pasajeros proyectados:
• El Costo de la infraestructura por pasajero es igual a la suma de los costos dividido
por la demanda de transporte:
CIN = (CII + COMI)/DT
3.1.4
Costos ambientales:
8. El Costo Ambiental por pasajero (CA) es igual al Costo Ambiental Anual (CAA) total
dividido por los pasajeros transportados:
CA = CAA/(pasajeros transportados)
• A su vez, el Costo Ambiental Anual resulta de sumar el costo de la emisión de los
vehículos y el resultante de la generación eléctrica, cuando ésta se da en los
sistemas conectados a la red externa.
• La emisión de los vehículos resulta de multiplicar el número de vehículos por el
recorrido promedio anual (Km) por las emisiones por kilómetro (ton/Km) por el
costo por tonelada de las emisiones (US$/ton).
• El costo de la emisión en generación eléctrica es el producto de las emisiones de
CO2 por KWh (ton/KWh) y los KWh consumidos, ajustados por las perdidas en
transmisión y distribución. Las emisiones de CO2 por KWh se calculan como el
37
promedio ponderado de las emisiones de las diferentes formas de generación, que
en Colombia es mayoritariamente hidráulico12.
• Para el modelo resulta de especial relevancia la valoración de las emisiones de CO2,
las cuales se valoran de acuerdo al precio de transacción de los certificados de
carbono.
3.1.5
Fórmulas:
• Las formulas para calcular el valor presente de los indicadores son:
Vehículos:
∑CV[1/(1+ i) ]
t
t
[
t
∑Pasajerost 1/(1+ i)t
] = CV t
Infraestructura:
∑CIN [1/(1+ i) ]
= CIN ∑DT[1/(1+ i) ]
t
t
t
t
t
t
Ambientales:
∑CA[1/(1+ i) ]
t
t
[
t
∑Pasajerost * 1/(1+ i)t
] = CA t
Donde CVt , CINt y CAt indican todos los costos aplicables en el año t:
CVt = CIAt + COMt + CEt
CINt = CIIt + COMIt
3.1.6
Resumen información requerida:
Para cada año t, entre 0 y 20 años:
• Costo del vehículo (inversión) = CIAt
12
Con relación a la desagregación de la potencia, o capacidad efectiva neta de las plantas eléctricas de generación, según
los datos de la UPME, la capacidad total llegó en el año 2005 a 13 348 MW. Las plantas hidráulicas, H, son el 63.9% de
la capacidad total y las menores hidráulicas, MH, el 3.1%, para un total hidráulico del 67.0%. Las plantas que operan a
gas, G, son en el 27.6% y las de carbón, C, y otras en el 5.4% de la generación total.
38
• Costo de operación y mantenimiento anual del vehículo sin incluir energía = COMt
• Costo Unitario de la Energía ($/KWh, $/gl)
• Consumo Específico (KWh/Km, GL/Km)
• Recorrido Anual (Km) de los vehículos
• Número de vehículos y su vida útil = Nt
• Demanda de Transporte (pasajeros) = DTt
• Capacidad de cada vehículo (pasajeros)
• Costo de la Infraestructura (inversión) y su vida útil = CIIt
• Costo de Operación y Mantenimiento anual de la Infraestructura = COMIt
• Costo emisiones por tonelada (US$/ton)
• Emisiones de CO2 por vehículo-kilómetro (ton/Km )
• Emisiones de CO2 por KWh
3.1.7
Criterio de decisión:
Basado en el costo por pasajero (CP), un proyecto de transporte eléctrico es aceptable
económicamente si su valor de CP es menor que el valor de CP del sistema tradicional.
Bajo el supuesto de que en cada año la Demanda de Transporte (DTt) es igual en ambos
sistemas “con y sin proyecto”, la evaluación puede simplificarse calculando el Valor
Presente de los Costos Totales (CT) de ambos sistemas:
CT = VP{Nt x (CIAt + COMt + CEt) + (CIIt + COMIt) + CAt}
En consecuencia, un proyecto de transporte eléctrico es aceptable económicamente si su
valor de CT es menor que el valor de CT del sistema tradicional.
3.1.8
Evaluación financiera y evaluación económica:
La diferencia entre los dos conceptos radica en que la evaluación financiera considera los
costos y beneficios que los agentes (privados y gobierno) encargados de tomar las
decisiones pagan y reciben efectivamente, en tanto que la evaluación económica se hace
desde el punto de vista país, considerando los costos reales para la economía, sin incluir los
impuestos, los cuales se consideran transacciones entre agentes (de los privados al
gobierno).
En el caso que nos ocupa, La evaluación financiara considera los precios de los
combustibles de acuerdo con la regulación (subsidiados) a diciembre de 2007, en tanto que
la evaluación económica toma los precios de paridad de exportación internacionales.
39
Dada la incertidumbre sobre las proyecciones de los precios internacionales del petróleo y
sus derivados, se toma el promedio en la Costa del Golfo13 del año 2007 y se le resta el
costo de transporte y trasiego a puerto colombiano, que se estima en US$0,05/gl. Al precio
de paridad de exportación se le adicionan los costos de transporte a cada ciudad y los
márgenes mayorista y minorista.
Usualmente, se lleva a cabo primero la evaluación financiara y posteriormente se hace la
evaluación económica solo para aquellos casos que resultan no viables financieramente.
Para los que a su vez resultan económicamente viables se pueden definir incentivos
tributarios que los hagan atractivos financieramente. Sin embargo, este procedimiento no
tiene sentido práctico en el análisis específico que nos ocupa, puesto que al eliminar los
impuestos, el precio de paridad de exportación de los combustibles resultan menores que
los precios regulados, por lo cual la evaluación económica no mejora la evaluación
financiera en ningún caso, puesto que el impacto de la mayor eficiencia en los vehículos
electrificados es menor. En efecto, los impuestos (IVA, impuesto global y sobretasa)
representan cerca del 37% del precio final de la gasolina y cerca del 23% del precio final
del diesel, por lo cual a pesar del subsidio implícito en los precios regulados, el precio de
paridad de exportación resulta menor al quitar los impuestos (ver tabla).
A cambio de la evaluación económica, se hacen sensibilidades reduciendo el precio de los
vehículos como representación de una reducción de los impuestos a la nueva tecnología.
Tabla 1
Comparación del Precio Final
Gasolina Corriente
Diesel
Precio Regulado de
Referencia
Precio de Paridad
de Exportación sin
Impuestos
Precio Regulado de
Referencia
Precio de Paridad
de Exportación sin
Impuestos
Bogotá
6,538
4,739
5,361
4,797
Medellín
6,717
4,918
5,405
4,841
Barranquilla
6,647
4,848
5,205
4,641
Manizales
6,774
4,975
5,555
4,991
Precio de paridad de exportación: Promedio año 2007
Precio regulado: Precio de referencia diciembre 2007
13
Aunque el precio a diciembre 2007 es mayor que el promedio del año:
Promedios anual 2007 USGC por barril: Crudo WTI = US$72,34, gasolina= US$85,66; diesel=US$88.92
Precio diciembre 2007 por barril: Crudo WTI = US$91,69, gasolina= US$95,54; diesel=US$107,65
40
3.2
LA HERRAMIENTA DE CÁLCULO
A continuación se presenta a manera de pantallas la herramienta de cálculo para la
evaluación. La herramienta está compuesta de tres hojas de trabajo:
<Info Basica>, la cual contiene la información común y los parámetros generales de
cálculo.
<Caso Base>, la cual contiene la información y los cálculos del caso base, sin proyecto.
<Caso Alternativos>, la cual contiene la información y los cálculos del caso alternativo,
con proyecto energizado con electricidad.
<Evaluación Resultados>, la cual contiene el resumen de los costos en valor presente de
ambos casos y permite la comparación entre ellos.
En todas las hojas la información requerida esta sombreada en gris y los números en color
rojo.
3.2.1
Información Básica
Está contenida en la hoja de trabajo <Info Basica>:
La primera pantalla permite ingresar los parámetros generales de cálculo, la información
general de los precios, los consumos específicos de combustibles, los vehículos en cada
año, la demanda de pasajeros en hora pico, el recorrido promedio y los costos ambientales
unitarios. El número de vehículo, la demanda de pasajeros en hora pico y el recorrido
promedio anual deben introducirse para cada año.
41
3.2.2
Información para casos base y alternativo
La segunda y tercera hojas de cálculo, caso base y caso alternativo, son similares y
permiten incluir los parámetros propios de cada caso, en tres módulos: Costo Vehículos,
Costo Infraestructura y Costos Ambientales.
Para el módulo Costo Vehículos, se alimenta el modelo con el costo unitario vehículos
(US$), capacidad, vida útil, Costo O&M por kilómetro (US$) y la fuente de energía (1 ó 0)
Los Costos de Infraestructura, por sus particularidades, se incluyen directamente en la
hoja de cálculo para cada año, En el módulo de Costos Ambientales, se introducen las
Emisiones CO2 por vehículo y las Emisiones CO2 Generación Eléctrica.
42
3.2.3
Hoja de evaluación de resultados
Los resultados finales se calculan en la hoja de trabajo <Evaluación Resultados> y en ella
se resumen los costos, por tipo, para los dos casos.
4 SIMULACIONES REALIZADAS Y RESULTADOS
4.1
SIMULACIONES REALIZADAS
Las simulaciones realizadas, son las siguientes:
• Transformación de sistemas de transporte masivo de combustión interna a sistemas
eléctricos alimentados con energía externa a los vehículos (tipo troles). Para las
ciudades donde estos sistemas existen o se están desarrollando, Bogotá, Medellín y
Barranquilla.
• Transformación de los vehículos de combustión interna de los sistemas de
transporte masivo a híbridos. Para las ciudades donde estos sistemas existen o se
están desarrollando, Bogotá, Medellín y Barranquilla.
• Transformación de buses de combustión interna individuales a híbridos. En Bogotá,
Barranquilla y Manizales.
• Transformación de automóviles particulares a vehículos híbridos. Dado que estos
vehículos no se esperan en el corto ni mediano plazo en el país, sólo se evaluaría
para Barranquilla.
43
Para todos los casos, se calcula el costo de los vehículos, el costo de la infraestructura y el
costo ambiental y se presentan separadamente. En el caso del costo de los vehículos,
existen tres componentes: el precio de compra de los vehículos, el costo de operación y
mantenimiento y el costo de la energía. Los vehículos eléctricos son en promedio 1.6 veces
más costosos que los tradicionales y sus costos de operación y mantenimiento son en
promedio 1.25 veces mayores. Para ser competitivos, los vehículos eléctricos/híbridos
deben compensar estos mayores costos con una reducción del consumo de energía, por una
mayor eficiencia de los motores eléctricos, y menores emisiones.
4.2
RESULTADOS DE LAS SIMULACIONES
Los resultados se presentarán en el siguiente orden:
1. Articulado 150 pax diesel por eléctrico fuente externa, Bogotá, Medellín,
Barranquilla.
2. Articulado 150 pax diesel por hibrido, Bogotá, Medellín, Barranquilla.
3. Bus diesel por híbrido, Bogotá (60 pax y padrón 80 pax), Barranquilla (60 pax) y
Manizales (60 pax).
4. Buseta 45 pax diesel por híbrido, Bogotá, Barranquilla y Manizales.
5. Barranquilla, transformación de automóviles particulares y taxis a vehículos
híbridos
Para cada caso se simula la reducción de 25% (valor del IVA) en el precio de los vehículos,
para examinar la sensibilidad a este parámetro, que puede ser objeto de una política para
incentivar las tecnologías electrificadas.
4.2.1
Articulado 150 pax diesel por eléctrico fuente externa
En la tabla 4.1 se presentan los resultados para Bogotá, Medellín y Barranquilla. En las tres
ciudades se puede observar que los sistemas electrificados son más costosos, pero en gran
medida debido a los costos asociados con la construcción y mantenimiento de la
infraestructura. El costo de la infraestructura es del orden del 15%.
En la tabla 4.2 se presenta el caso, con una reducción de 25% en el costo de los vehículos
electrificados. Como puede verse, el mayor valor del caso alternativo corresponde al costo
de la infraestructura.
44
De lo anterior, puede deducirse que el costo de la infraestructura es el elemento
determinante para que los sistemas de articulados electrificados con fuente externa no sean
atractivos.
Tabla 4.1
Vehiculos
Adquisición
O&M
Energía
Infraestructura
Ambiental
TOTAL
CASO BASE
Costo Total
Costo por Pasajero
$ 4,102,087 365.07
Porcentaje
95.7%
CASO ALTERNATIVO
Costo Total
Costo por Pasajero
$ 4,697,637 418.07
Porcentaje
84.4%
DIFERENCIA
Costo Total
Costo por Pasajero
$ 595,550 53.0
$ 1,453,833 129.39
$ 1,115,235 99.25
$ 1,533,019 136.43
33.9%
26.0%
35.8%
$ 2,316,063 206.12
$ 1,394,043 124.07
$ 987,530 87.89
41.6%
25.0%
17.7%
$ 862,230 76.7
$ 278,809 24.8
$ (545,488) (48.5)
$ ‐
‐
$ 184,206 16.39
0.0%
4.3%
$ 859,672
$ 8,120
76.51
0.72
15.4%
0.1%
$ 859,672 76.5
$ (176,086) (15.7)
$ 4,286,293 $ 381
100.0%
$ 5,565,429 $ 495
100.0%
$ 1,279,136 $ 114
Medellín
Costo Total
Costo por Pasajero
$ 244,402 598.91
Porcentaje
96.0%
Costo Total
Costo por Pasajero
$ 248,297 608.46
Porcentaje
51.7%
Costo Total
Costo por Pasajero
$ 3,895 9.5
$ 63,179 154.82
O&M $ 75,956 186.13
Energía $ 105,267 257.96
24.8%
29.8%
41.4%
$ 101,086 247.71
$ 94,945 232.66
$ 52,266 128.08
21.0%
19.8%
10.9%
$ 37,907 92.9
$ 18,989 46.5
$ (53,001) (129.9)
$ ‐
‐
$ 10,099 24.75
0.0%
4.0%
$ 231,608
$ 478
567.56
1.17
48.2%
0.1%
$ 231,608 567.6
$ (9,620) (23.6)
$ 254,500 $ 624
5.9%
$ 480,383 $ 1,177
8.6%
$ 225,882 $ 554
Vehiculos
Adquisición
Infraestructura
Ambiental
TOTAL
Barranquilla
Costo Total
Costo por Pasajero
$ 136,631 $ 190
Porcentaje
97.4%
Costo Total
Costo por Pasajero
$ 141,091 $ 196
Porcentaje
39.7%
Costo Total
Costo por Pasajero
$ 4,460 6.2
$ 39,902 55.41
O&M $ 41,432 57.53
Energía $ 55,296 76.79
28.4%
29.5%
39.4%
$ 63,844 88.66
$ 51,791 71.92
$ 25,457 35.35
17.9%
14.6%
7.2%
$ 23,941 33.2
$ 10,358 14.4
$ (29,840) (41.4)
$ ‐
$ ‐
$ 3,656 $ 5
0.0%
2.6%
$ 214,460 $ 298
$ 214 $ 0
60.3%
0.1%
$ 214,460 297.8
$ (3,441) (4.8)
$ 140,287 $ 195
3.3%
$ 355,765 $ 494
6.4%
$ 215,478 $ 299
Vehiculos
Adquisición
Infraestructura
Ambiental
TOTAL
Tabla 4.2
Vehiculos
Adquisición
O&M
Energía
Infraestructura
Ambiental
TOTAL
CASO ALTERNATIVO
Sin IVA
Costo Total
Costo por Pasajero
Porcentaje
$ 4,234,424 376.85
83.0%
DIFERENCIA
Costo Total
Costo por Pasajero
$ 132,338 11.8
33.9%
26.0%
35.8%
$ 1,852,851 164.90
$ 1,394,043 124.07
$ 987,530 87.89
36.3%
27.3%
19.4%
$ 399,017 35.5
$ 278,809 24.8
$ (545,488) (48.5)
$ ‐
‐
$ 184,206 16.39
0.0%
4.3%
$ 859,672
$ 8,120
76.51
0.72
16.8%
0.2%
$ 859,672 76.5
$ (176,086) (15.7)
$ 4,286,293 $ 381
100.0%
$ 5,102,216 $ 454
100.0%
$ 815,923 $ 73
CASO BASE
Costo Total
Costo por Pasajero
$ 4,102,087 365.07
Porcentaje
95.7%
$ 1,453,833 129.39
$ 1,115,235 99.25
$ 1,533,019 136.43
Medellín
Costo Total
Costo por Pasajero
$ 244,402 598.91
Porcentaje
96.0%
Costo Total
Costo por Pasajero
$ 228,079 558.91
Porcentaje
49.6%
Costo Total
Costo por Pasajero
$ (16,322) (40.0)
$ 63,179 154.82
O&M $ 75,956 186.13
Energía $ 105,267 257.96
24.8%
29.8%
41.4%
$ 80,869 198.17
$ 94,945 232.66
$ 52,266 128.08
17.6%
20.6%
11.4%
$ 17,690 43.3
$ 18,989 46.5
$ (53,001) (129.9)
$ ‐
‐
$ 10,099 24.75
0.0%
4.0%
$ 231,608
$ 478
567.56
1.17
50.3%
0.1%
$ 231,608 567.6
$ (9,620) (23.6)
$ 254,500 $ 624
5.9%
$ 460,165 $ 1,128
9.0%
$ 205,665 $ 504
Vehiculos
Adquisición
Infraestructura
Ambiental
TOTAL
Barranquilla
Costo Total
Costo por Pasajero
$ 136,631 $ 190
Porcentaje
97.4%
Costo Total
Costo por Pasajero
$ 128,322 $ 178
Porcentaje
37.4%
Costo Total
Costo por Pasajero
$ (8,309) (11.5)
$ 39,902 55.41
O&M $ 41,432 57.53
Energía $ 55,296 76.79
28.4%
29.5%
39.4%
$ 51,075 70.92
$ 51,791 71.92
$ 25,457 35.35
14.9%
15.1%
7.4%
$ 11,173 15.5
$ 10,358 14.4
$ (29,840) (41.4)
$ ‐
$ ‐
$ 3,656 $ 5
0.0%
2.6%
$ 214,460 $ 298
$ 214 $ 0
62.5%
0.1%
$ 214,460 297.8
$ (3,441) (4.8)
$ 140,287 $ 195
3.3%
$ 342,996 $ 476
6.7%
$ 202,709 $ 281
Vehiculos
Adquisición
Infraestructura
Ambiental
TOTAL
45
4.2.2
Articulados diesel por híbridos
En la tabla 4.3 se presentan los resultados para Bogotá, Medellín y Barranquilla. En las tres
ciudades se puede observar que los sistemas híbridos son más costosos, donde el peso del
precio de los vehículos es preponderante.
En la tabla 4.4 se presentan los resultados con una reducción de 25% en el precio de los
vehículos híbridos. Esto significa una reducción importante en el costo de los sistemas
híbridos, de tal forma que en Medellín se hacen atractivos y en Barranquilla se vuelven
neutrales respecto al sistema tradicional de combustión interna. En Bogotá la diferencia es
marginal de cerca de un 10% mayor que el sistema tradicional.
Es claro que con adecuados incentivos tributarios la tecnología de vehículos híbridos puede
volverse atractiva para reemplazar los articulados de sistemas tipo TRANSMILENIO Y
METROBUS y padrones tipo TRANSMETRO.
Tabla 4.3
Vehiculos
Adquisición
O&M
Energía
Infraestructura
Ambiental
TOTAL
CASO BASE
Costo Total
Costo por Pasajero
$ 4,102,087 365.1
Porcentaje
95.7%
CASO ALTERNATIVO
Costo Total
Costo por Pasajero
$ 4,756,392 423.3
Porcentaje
98.2%
DIFERENCIA
Costo Total
Costo por Pasajero
$ 654,305 58.2
$ 1,453,833 129.39
$ 1,115,235 99.25
$ 1,533,019 136.43
33.9%
26.0%
35.8%
$ 2,316,063
$ 1,394,043
$ 1,046,285
206.12
124.07
93.12
47.8%
28.8%
21.6%
$ 862,230 76.7
$ 278,809 24.8
$ (486,733) (43.3)
$ ‐
$ 184,206
‐
16.4
0.0%
4.3%
$ ‐
$ 88,561
‐
7.9
0.0%
1.8%
$ ‐
‐
$ (95,646) (8.5)
$ 4,286,293 $ 381
100.0%
$ 4,844,953 $ 431
100.0%
$ 558,660 $ 50
Costo Total
Costo por Pasajero
$ 244,402 598.9
Porcentaje
96.0%
Costo Total
Costo por Pasajero
$ 257,612 631.3
Porcentaje
98.3%
Costo Total
Costo por Pasajero
$ 13,210 32.4
$ 63,179 154.82
$ 75,956 186.13
$ 105,267 257.96
24.8%
29.8%
41.4%
$ 101,086
$ 94,945
$ 61,581
247.71
232.66
150.91
38.6%
36.2%
23.5%
$ 37,907 92.9
$ 18,989 46.5
$ (43,686) (107.1)
$ ‐
$ 10,099
‐
24.7
0.0%
4.0%
$ ‐
$ 4,558
‐
11.2
0.0%
1.7%
$ ‐
‐
$ (5,540) (13.6)
$ 254,500 $ 624
5.9%
$ 262,170 $ 642
5.4%
$ 7,670 $ 19
Costo Total
Costo por Pasajero
$ 153,374 213.0
Medellín
Vehiculos
Adquisición
O&M
Energía
Infraestructura
Ambiental
TOTAL
Barranquilla
Vehiculos
Adquisición
O&M
Energía
Infraestructura
Ambiental
TOTAL
Costo Total
Costo por Pasajero
$ 136,631 189.7
Porcentaje
97.4%
Porcentaje
99.1%
Costo Total
Costo por Pasajero
$ 16,743 23.2
$ 39,902 55.41
$ 41,432 57.53
$ 55,296 76.79
28.4%
29.5%
39.4%
$ 63,844
$ 51,791
$ 37,740
88.66
71.92
52.41
41.3%
33.5%
24.4%
$ 23,941 33.2
$ 10,358 14.4
$ (17,557) (24.4)
$ ‐
$ 3,656
‐
5.1
0.0%
2.6%
$ ‐
$ 1,371
‐
1.9
0.0%
0.9%
$ ‐
‐
$ (2,285) (3.2)
$ 140,287 $ 195
3.3%
$ 154,745 $ 215
3.2%
$ 14,458 $ 20
Costo Total en Millones de Pesos 46
Tabla 4.4
Vehiculos
Adquisición
O&M
Energía
Infraestructura
Ambiental
TOTAL
CASO BASE
Costo Total
Costo por Pasajero
$ 4,102,087 365.1
Porcentaje
95.7%
CASO ALTERNATIVO
Sin IVA
Costo Total
Costo por Pasajero
Porcentaje
$ 4,293,179 382.1
98.0%
DIFERENCIA
Costo Total
Costo por Pasajero
$ 191,093 17.0
$ 1,453,833 129.39
$ 1,115,235 99.25
$ 1,533,019 136.43
33.9%
26.0%
35.8%
$ 1,852,851
$ 1,394,043
$ 1,046,285
164.90
124.07
93.12
42.3%
31.8%
23.9%
$ 399,017 35.5
$ 278,809 24.8
$ (486,733) (43.3)
$ ‐
$ 184,206
‐
16.4
0.0%
4.3%
$ ‐
$ 88,561
‐
7.9
0.0%
2.0%
$ ‐
‐
$ (95,646) (8.5)
$ 4,286,293 $ 381
100.0%
$ 4,381,740 $ 390
100.0%
Costo Total
Costo por Pasajero
$ 237,395 581.7
$ 95,447 $ 8
Medellín
Vehiculos
Adquisición
O&M
Energía
Infraestructura
Ambiental
TOTAL
Costo Total
Costo por Pasajero
$ 244,402 598.9
Porcentaje
96.0%
Porcentaje
98.1%
Costo Total
Costo por Pasajero
$ (7,007) (17.2)
$ 63,179 154.82
$ 75,956 186.13
$ 105,267 257.96
24.8%
29.8%
41.4%
$ 80,869
$ 94,945
$ 61,581
198.17
232.66
150.91
33.4%
39.2%
25.5%
$ 17,690 43.3
$ 18,989 46.5
$ (43,686) (107.1)
$ ‐
$ 10,099
‐
24.7
0.0%
4.0%
$ ‐
$ 4,558
‐
11.2
0.0%
1.9%
$ ‐
‐
$ (5,540) (13.6)
$ 254,500 $ 624
5.9%
$ 241,953 $ 593
5.5%
$ (12,547) $ (31)
Costo Total
Costo por Pasajero
$ 140,606 195.2
Barranquilla
Vehiculos
Adquisición
O&M
Energía
Infraestructura
Ambiental
TOTAL
Costo Total
Costo por Pasajero
$ 136,631 189.7
Porcentaje
97.4%
Porcentaje
99.0%
Costo Total
Costo por Pasajero
$ 3,974 5.5
$ 39,902 55.41
$ 41,432 57.53
$ 55,296 76.79
28.4%
29.5%
39.4%
$ 51,075
$ 51,791
$ 37,740
70.92
71.92
52.41
36.0%
36.5%
26.6%
$ 11,173 15.5
$ 10,358 14.4
$ (17,557) (24.4)
$ ‐
$ 3,656
‐
5.1
0.0%
2.6%
$ ‐
$ 1,371
‐
1.9
0.0%
1.0%
$ ‐
‐
$ (2,285) (3.2)
$ 140,287 $ 195
3.3%
$ 141,976 $ 197
3.2%
$ 1,689 $ 2
Costo Total en Millones de Pesos 4.2.3 Bus diesel por híbrido
En la tabla 4.5 se presentan los resultados para Bogotá, Barranquilla y Manizales. En las
tres ciudades se puede observar que los sistemas híbridos son apreciablemente más
costosos, tanto por el mayor precio de los vehículos como por los mayores costos O&M.
Así mismo, las reducciones en el costo de la energía por mayor eficiencia son muy
modestas con relación al total de los costos.
Aun con una reducción de 25% en el precio de los vehículos híbridos (tabla 4.6), sigue
existiendo una diferencia importante en el costo total, del orden del 10%, en gran medida
debido a los mayores costos O&M y las modestas reducciones en el costo de la energía.
47
Tabla 4.5
Vehiculos
Adquisición
O&M
Energía
Infraestructura
Ambiental
TOTAL
CASO BASE
Costo Total
Costo por Pasajero
$ 1,578,009 355.0
Porcentaje
92.3%
CASO ALTERNATIVO
Costo Total
Costo por Pasajero
$ 1,882,472 423.5
$ 238,937 53.8
$ 812,808 182.9
$ 526,264 118.4
14.0%
47.5%
30.8%
$ 382,299
$ 1,016,010
$ 484,163
86.0
228.6
108.9
19.7%
52.5%
25.0%
$ 143,362 32.3
$ 203,202 45.7
$ (42,101) (9.5)
$ ‐
‐
$ 131,594 29.6
0.0%
7.7%
$ ‐
$ 53,788
‐
12.1
0.0%
2.8%
$ ‐
‐
$ (77,807) (17.5)
$ 1,709,603 $ 385
100.0%
$ 1,936,259 $ 436
100.0%
$ 226,656 $ 51
Costo Total
Costo por Pasajero
$ 1,926,620 331.9
Porcentaje
92.8%
Costo Total
Costo por Pasajero
$ 2,388,088 411.4
Porcentaje
97.5%
Costo Total
Costo por Pasajero
$ 461,468 79.5
$ 384,500 66.2
$ 923,319 159.1
$ 618,801 106.6
18.5%
44.5%
29.8%
$ 615,201
$ 1,154,148
$ 618,739
106.0
198.8
106.6
25.1%
47.1%
25.3%
$ 230,700 39.7
$ 230,830 39.8
$ (62) (0.0)
$ ‐
‐
$ 149,486 25.8
0.0%
7.2%
$ ‐
$ 61,101
‐
10.5
0.0%
2.5%
$ ‐
‐
$ (88,385) (15.2)
$ 2,076,106 $ 358
121.4%
$ 2,449,188 $ 422
126.5%
Costo Total
Costo por Pasajero
$ 921,161 440.8
Porcentaje
98.9%
Porcentaje
97.2%
DIFERENCIA
Costo Total
Costo por Pasajero
$ 304,463 68.5
Vehiculos
Adquisición
O&M
Energía
Infraestructura
Ambiental
TOTAL
$ 373,083 $ 64
Barranquilla 60 pax
Vehiculos
Adquisición
O&M
Energía
Infraestructura
Ambiental
TOTAL
Costo Total
Costo por Pasajero
$ 750,371 359.1
Porcentaje
96.7%
$ 165,017 78.97
$ 359,417 172.00
$ 225,938 108.12
21.3%
46.3%
29.1%
$ 264,027
$ 449,271
$ 207,863
126.35
215.00
99.47
28.4%
48.3%
22.3%
$ 99,010 47.4
$ 89,854 43.0
$ (18,075) (8.6)
Costo Total
Costo por Pasajero
$ 170,789 81.7
$ ‐
‐
$ 25,449 12.2
0.0%
3.3%
$ ‐
$ 9,910
‐
4.7
0.0%
1.1%
$ ‐
‐
$ (15,539) (7.4)
$ 775,821 $ 371
45.4%
$ 931,071 $ 446
48.1%
$ 155,250 $ 74
Costo Total
Costo por Pasajero
$ 72,536 348.9
Porcentaje
9.3%
Costo Total
Costo por Pasajero
$ 89,712 431.6
Porcentaje
9.6%
Costo Total
Costo por Pasajero
$ 17,177 82.6
$ 12,157 58.48
$ 36,136 173.83
$ 24,243 116.62
1.6%
4.7%
3.1%
$ 19,451
$ 45,169
$ 25,092
93.57
217.28
120.70
2.1%
4.9%
2.7%
$ 7,294 35.1
$ 9,034 43.5
$ 849 4.1
$ ‐
‐
$ 5,487 26.4
0.0%
0.7%
$ ‐
$ 2,237
‐
10.8
0.0%
0.2%
$ ‐
‐
$ (3,250) (15.6)
$ 78,023 $ 375
4.6%
$ 91,949 $ 442
4.7%
$ 13,927 $ 67
Manizales 60 pax
Vehiculos
Adquisición
O&M
Energía
Infraestructura
Ambiental
TOTAL
Tabla 4.6
Vehiculos
Adquisición
O&M
Energía
Infraestructura
Ambiental
TOTAL
CASO BASE
Costo Total
Costo por Pasajero
$ 1,578,009 355.0
Porcentaje
92.3%
CASO ALTERNATIVO
Sin IVA
Costo Total
Costo por Pasajero
Porcentaje
$ 1,806,012 406.3
97.1%
DIFERENCIA
Costo Total
Costo por Pasajero
$ 228,003 51.3
$ 238,937 53.8
$ 812,808 182.9
$ 526,264 118.4
14.0%
47.5%
30.8%
$ 305,839
$ 1,016,010
$ 484,163
68.8
228.6
108.9
16.4%
54.6%
26.0%
$ 66,902 15.1
$ 203,202 45.7
$ (42,101) (9.5)
$ ‐
‐
$ 131,594 29.6
0.0%
7.7%
$ ‐
$ 53,788
‐
12.1
0.0%
2.9%
$ ‐
‐
$ (77,807) (17.5)
$ 1,709,603 $ 385
100.0%
$ 1,859,799 $ 418
100.0%
$ 150,197 $ 34
Costo Total
Costo por Pasajero
$ 1,926,620 331.9
Porcentaje
92.8%
Costo Total
Costo por Pasajero
$ 2,265,048 390.2
Porcentaje
97.4%
Costo Total
Costo por Pasajero
$ 338,428 58.3
$ 384,500 66.2
$ 923,319 159.1
$ 618,801 106.6
18.5%
44.5%
29.8%
$ 492,161
$ 1,154,148
$ 618,739
84.8
198.8
106.6
21.2%
49.6%
26.6%
$ 107,660 18.5
$ 230,830 39.8
$ (62) (0.0)
$ ‐
‐
$ 149,486 25.8
0.0%
7.2%
$ ‐
$ 61,101
‐
10.5
0.0%
2.6%
$ ‐
‐
$ (88,385) (15.2)
$ 2,076,106 $ 358
121.4%
$ 2,326,148 $ 401
125.1%
Costo Total
Costo por Pasajero
$ 868,355 415.6
Porcentaje
98.9%
Vehiculos
Adquisición
O&M
Energía
Infraestructura
Ambiental
TOTAL
$ 250,042 $ 43
Barranquilla 60 pax
Vehiculos
Adquisición
O&M
Energía
Infraestructura
Ambiental
TOTAL
Costo Total
Costo por Pasajero
$ 750,371 359.1
Porcentaje
96.7%
$ 165,017 78.97
$ 359,417 172.00
$ 225,938 108.12
21.3%
46.3%
29.1%
$ 211,222
$ 449,271
$ 207,863
101.08
215.00
99.47
24.0%
51.2%
23.7%
$ 46,205 22.1
$ 89,854 43.0
$ (18,075) (8.6)
Costo Total
Costo por Pasajero
$ 117,984 56.5
$ ‐
‐
$ 25,449 12.2
0.0%
3.3%
$ ‐
$ 9,910
‐
4.7
0.0%
1.1%
$ ‐
‐
$ (15,539) (7.4)
$ 775,821 $ 371
45.4%
$ 878,266 $ 420
47.2%
$ 102,445 $ 49
Costo Total
Costo por Pasajero
$ 72,536 348.9
Porcentaje
9.3%
Costo Total
Costo por Pasajero
$ 85,822 412.8
Porcentaje
9.8%
Costo Total
Costo por Pasajero
$ 13,286 63.9
$ 12,157 58.48
$ 36,136 173.83
$ 24,243 116.62
1.6%
4.7%
3.1%
$ 15,561
$ 45,169
$ 25,092
74.85
217.28
120.70
1.8%
5.1%
2.9%
$ 3,404 16.4
$ 9,034 43.5
$ 849 4.1
$ ‐
‐
$ 5,487 26.4
0.0%
0.7%
$ ‐
$ 2,237
‐
10.8
0.0%
0.3%
$ ‐
‐
$ (3,250) (15.6)
$ 78,023 $ 375
4.6%
$ 88,059 $ 424
4.7%
$ 10,036 $ 48
Manizales 60 pax
Vehiculos
Adquisición
O&M
Energía
Infraestructura
Ambiental
TOTAL
Costo Total en Millones de Pesos 4.2.4
Buseta diesel por híbrido
En la tabla 4.7 se presentan los resultados para Barranquilla y Manizales. Como en el caso
de los buses, en las dos ciudades se puede observar que los sistemas híbridos son
apreciablemente más costosos, tanto por el mayor precio de los vehículos como por los
mayores costos O&M. Así mismo, no existen reducciones en el costo de la energía por
mayor eficiencia.
Aun con una reducción de 25% en el precio de los vehículos híbridos (tabla 4.6), sigue
existiendo una diferencia importante en el costo total, del orden del 15%, en gran medida
debido a los mayores costos O&M y a la no existencia de reducciones en el costo de la
energía.
49
Tabla 4.7
Vehiculos
Adquisición
O&M
Energía
Infraestructura
Ambiental
TOTAL
CASO BASE
$ 157,935 666.2
Porcentaje
96.2%
CASO ALTERNATIVO
Costo Total
Costo por Pasajero
$ 203,113 856.7
Porcentaje
98.8%
DIFERENCIA
$ 45,178 190.6
$ 38,175 161.03
$ 89,091 375.79
$ 30,669 129.37
23.2%
54.2%
18.7%
$ 61,080
$ 111,363
$ 30,669
257.64
469.74
129.37
29.7%
54.2%
14.9%
$ 22,905 96.6
$ 22,273 93.9
$ ‐
‐
$ ‐
‐
$ 6,308 26.6
0.0%
3.8%
$ ‐
$ 2,456
‐
10.4
0.0%
1.2%
$ ‐
‐
$ (3,852) (16.2)
$ 164,243 $ 693
100%
$ 205,569 $ 867
100%
$ 41,326 $ 174
Costo Total
Costo por Pasajero
$ 818,297 1,528.0
Porcentaje
91.2%
Costo Total
Costo por Pasajero
$ 983,158 1,835.8
Porcentaje
96.8%
$ 164,862 307.8
$ 58,311 108.88
$ 519,500 970.06
$ 240,485 449.06
6.5%
57.9%
26.8%
$ 93,298
$ 649,375
$ 240,485
174.22
1,212.58
449.06
9.2%
64.0%
23.7%
$ 34,987 65.3
$ 129,875 242.5
$ ‐
‐
$ ‐
‐
$ 78,887 147.3
0.0%
8.8%
$ ‐
$ 32,166
‐
60.1
0.0%
3.2%
$ ‐
‐
$ (46,721) (87.2)
$ 897,183 $ 1,675
100.0%
$ 1,015,324 $ 1,896
100%
$ 118,141 $ 221
Manizales Vehiculos
Adquisición
O&M
Energía
Infraestructura
Ambiental
TOTAL
Costo Total en Millones de Pesos Tabla 4.8
Vehiculos
CASO BASE
$ 157,935 666.2
Porcentaje
96.2%
Adquisición Vehículos
O&M
Energía
$ 38,175 161.03
$ 89,091 375.79
$ 30,669 129.37
Infraestructura
Ambiental
TOTAL
CASO ALTERNATIVO
Sin IVA
Costo Total
Costo por Pasajero
Porcentaje
$ 190,897 805.2
98.7%
DIFERENCIA
$ 32,962 139.0
23.2%
54.2%
18.7%
$ 48,864
$ 111,363
$ 30,669
206.11
469.74
129.37
25.3%
57.6%
15.9%
$ 10,689 45.1
$ 22,273 93.9
$ ‐
‐
$ ‐
‐
$ 6,308 26.6
0.0%
3.8%
$ ‐
$ 2,456
‐
10.4
0.0%
1.3%
$ ‐
‐
$ (3,852) (16.2)
$ 164,243 $ 693
100%
$ 193,353 $ 816
100%
$ 29,110 $ 123
Costo Total
Costo por Pasajero
$ 964,499 1,801.0
Manizales Vehiculos
Costo Total
Costo por Pasajero
$ 818,297 1,528.0
Porcentaje
91.2%
Porcentaje
96.8%
$ 146,202 273.0
O&M
Energía
$ 58,311 108.88
$ 519,500 970.06
$ 240,485 449.06
6.5%
57.9%
26.8%
$ 74,639
$ 649,375
$ 240,485
139.37
1,212.58
449.06
7.5%
65.2%
24.1%
$ 16,327 30.5
$ 129,875 242.5
$ ‐
‐
Infraestructura
Ambiental
$ ‐
‐
$ 78,887 147.3
0.0%
8.8%
$ ‐
$ 32,166
‐
60.1
0.0%
3.2%
$ ‐
‐
$ (46,721) (87.2)
$ 897,183 $ 1,675
100.0%
$ 996,664 $ 1,861
100%
$ 99,481 $ 186
TOTAL
Costo Total en Millones de Pesos 4.2.5 Automóviles particulares a vehículos híbridos
El vehículo hibrido analizado corresponde a un Toyota equivalente a 2.0 lit, con un
recorrido anual de 18.000 Km/año para un vehículo privado y 126.000 Km/año para un
taxi, en la ciudad de Barranquilla.
50
En el caso del vehículo privado, es claro que debido al bajo kilometraje, el menor consumo
de combustible y los menores costos ambientales del vehículo híbrido no compensan el
mayor precio del vehículo y los mayores costos operativos (tabla 4.9). Este desbalance
sigue permaneciendo aun con una reducción del IVA en el precio del vehículo híbrido, tal
como se observa en la tabla 4.10.
Sin embargo, para un taxi con un recorrido de 126.000 Km, el vehículo híbrido es neutral
frente a uno convencional (tabla 4.9) por los ahorros obtenidos en el consumo de
combustible y se vuelve muy atractivo con una reducción del 25% en el precio del vehículo
(tabla 4.10).
En contraste los taxis que usan gas natural resultan más económicos que los híbridos (tabla
4.9), aún con una reducción del 25% en el precio del vehículo (tabla 4.10).
Tabla 4.9
Gasolina por hibrido Barranquilla ‐ Vehículo privado gasolina, recorrido 18.000 Km/año
CASO BASE
$ 47
97.9%
CASO ALTERNATIVO
Costo Total
$ 64
Porcentaje
98.6%
$ 32
$ 6
$ 9
66.5%
13.2%
18.2%
$ 52
$ 8
$ 4
79.7%
12.1%
6.7%
$ 20
$ 2
$ (4)
Infraestructura
Ambiental
$ ‐
$ 1
0.0%
2.1%
$ ‐
$ 1
0.0%
1.4%
$ ‐
$ (0)
TOTAL
$ 48
100.0%
$ 65
100.0%
$ 34
Costo Total $ 0
Vehiculos
Adquisición
O&M
Energía
DIFERENCIA
Costo Total $ 17
Barranquilla ‐ Taxi gasolina , recorrido 126.000 Km/año
Costo Total $ 137
Porcentaje
95.1%
Costo Total
$ 138
Porcentaje
95.5%
$ 32
$ 44
Energía $ 61
22.1%
30.6%
42.4%
$ 52
$ 55
$ 31
35.9%
38.3%
21.2%
$ 20
$ 11
$ (31)
Infraestructura
Ambiental
$ ‐
$ 7
0.0%
4.9%
$ ‐
$ 6
0.0%
4.5%
$ ‐
$ (1)
TOTAL
$ 144
100%
$ 144
100%
$ (0)
Costo Total $ 24
Vehiculos
Adquisición
O&M
Costo Total en Millones de Pesos Barranquilla ‐ Taxi gas natural, recorrido 126.000 Km/año
Costo Total $ 114
Porcentaje
94.1%
Costo Total
$ 138
Porcentaje
95.5%
$ 32
$ 44
Energía $ 38
26.3%
36.5%
31.3%
$ 52
$ 55
$ 31
35.9%
38.3%
21.2%
$ 20
$ 11
$ (7)
Infraestructura
Ambiental
$ ‐
$ 7
0.0%
5.9%
$ ‐
$ 6
0.0%
4.5%
$ ‐
$ (1)
TOTAL
$ 121
100%
$ 144
100%
$ 47
Vehiculos
Adquisición
O&M
Tabla 4.10
Gasolina por hibrido Barranquilla ‐ Vehículo privado gasolina, recorrido 18.000 Km/año
CASO BASE
$ 47
97.9%
CASO ALTERNATIVO Sin IVA
Costo Total
Porcentaje
$ 54
98.3%
DIFERENCIA
Costo Total $ 7
$ 32
$ 6
$ 9
66.5%
13.2%
18.2%
$ 41
$ 8
$ 4
75.9%
14.5%
8.0%
$ 10
$ 2
$ (4)
Infraestructura
Ambiental
$ ‐
$ 1
0.0%
2.1%
$ ‐
$ 1
0.0%
1.7%
$ ‐
$ (0)
TOTAL
$ 48
100.0%
$ 55
100.0%
Vehiculos
Adquisición
O&M
Energía
$ 13
Barranquilla ‐ Taxi gasolina , recorrido 126.000 Km/año
Costo Total $ 137
Porcentaje
95.1%
Costo Total
$ 127
Porcentaje
95.2%
Costo Total $ (10)
$ 32
$ 44
Energía $ 61
22.1%
30.6%
42.4%
$ 41
$ 55
$ 31
31.0%
41.3%
22.9%
$ 10
$ 11
$ (31)
Infraestructura
Ambiental
$ ‐
$ 7
0.0%
4.9%
$ ‐
$ 6
0.0%
4.8%
$ ‐
$ (1)
TOTAL
$ 144
100%
$ 134
100%
$ (21)
Costo Total $ 13
Vehiculos
Adquisición
O&M
Costo Total en Millones de Pesos Barranquilla ‐ Taxi gas natural, recorrido 126.000 Km/año
Costo Total $ 114
Porcentaje
94.1%
Costo Total
$ 127
Porcentaje
95.2%
$ 32
$ 44
Energía $ 38
26.3%
36.5%
31.3%
$ 41
$ 55
$ 31
31.0%
41.3%
22.9%
$ 10
$ 11
$ (7)
Infraestructura
Ambiental
$ ‐
$ 7
0.0%
5.9%
$ ‐
$ 6
0.0%
4.8%
$ ‐
$ (1)
TOTAL
$ 121
100%
$ 134
100%
$ 26
Vehiculos
Adquisición
O&M
Costo Total en Millones de Pesos 4.2.6 Camiones diesel a vehículos híbridos
Para un camión con un recorrido de 90.000 Km, el vehículo híbrido es neutral frente a uno
convencional que use diesel (tabla 4.11) por los ahorros obtenidos en el consumo de
combustible y se vuelve muy atractivo con una reducción del 25% en el precio del vehículo
(tabla 4.12).
52
Tabla 4.11
Camiones de 5 Toneladas
Barranquilla
Camión diesel, 90.000 Km/año
CASO BASE
$ 146
89.7%
CASO ALTERNATIVO
Costo Total
$ 159
Porcentaje
96.0%
$ 41
$ 20
$ 86
25.0%
12.1%
52.6%
$ 65
$ 28
$ 66
39.4%
16.7%
39.9%
$ 24
$ 8
$ (20)
Infraestructura
Ambiental
$ ‐
$ 17
0.0%
10.3%
$ ‐
$ 7
0.0%
4.0%
$ ‐
$ (10)
TOTAL
$ 163
100.0%
$ 165
100.0%
Vehiculos
O&M
Energía
DIFERENCIA
Costo Total $ 13
$ 15
Costo Total en Millones de Pesos Tabla 4.12
Camiones de 5 Toneladas
Barranquilla
Camión diesel, 90.000 Km/año
CASO BASE
$ 146
89.7%
CASO ALTERNATIVO Sin IVA
Costo Total
Porcentaje
$ 146
95.7%
DIFERENCIA
Costo Total $ (0)
$ 41
$ 20
$ 86
25.0%
12.1%
52.6%
$ 52
$ 28
$ 66
34.3%
18.2%
43.3%
$ 11
$ 8
$ (20)
Infraestructura
Ambiental
$ ‐
$ 17
0.0%
10.3%
$ ‐
$ 7
0.0%
4.3%
$ ‐
$ (10)
TOTAL
$ 163
100.0%
$ 152
100.0%
$ (11)
Vehiculos
O&M
Energía
FINANCIAMIENTO
APALANCAMIENTO
Y
POSIBILIDADES
DE
El sistema financiero colombiano no ofrece líneas de crédito para proyectos específicos de
transporte, con excepción de los fondos para chatarrización. Los inversionistas en sistemas
de transporte deben presentar proyectos bancables y financieramente sostenibles como
cualquier otro proyecto, bajo las mismas condiciones que se exigen para cualquier
financiamiento a tasas comerciales.
Sin embargo, existen algunas líneas especiales de origen estatal que operan como créditos
de fomento con tasa preferenciales que pueden ser usadas en proyectos de transporte. El
53
sistema financiero colombiano cuenta con suficientes recursos para financiar un número de
proyectos de transporte suficientes, sin embargo, para financiar mega-proyectos (e.g.,
sustitución masiva de articulados, padrones y buses), se requerirían recursos internacionales
adicionales.
Bancoldex
Bancoldex cuenta con líneas para promocionar desarrollo empresarial, tanto para el
mercado nacional como para proyectos de exportación, las cuales permiten cubrir las
necesidades de capital de trabajo e inversión.
Hay plazos hasta tres años para capital de trabajo y hasta cinco años para inversión, y la
garantía es mediante Hipoteca o Prenda. Adicionalmente cuenta con el respaldo del Fondo
Nacional de Garantías para aquellos clientes que presenten insuficiencia de garantías,
dando cubrimiento hasta el 50% del crédito para capital de trabajo y del 60% del crédito
para Inversión.
Línea Colciencias - Bancoldex
Bancoldex financia las inversiones necesarias para el desarrollo de proyectos de
investigación, innovación y desarrollo tecnológico tales como:
Proyectos de gestión y modernización empresarial y de fortalecimiento de la capacidad
tecnológica de la empresa.
Proyectos de desarrollo de productos, proceso y servicios TI.
Proyectos de capacitación en nuevas tecnologías.
Proyectos de uso racional y eficiente de energía.
Proyectos de riesgo tecnológico compartido.
Patentes originadas desde Colombia de tecnologías potencialmente protegibles
Estos proyectos deben estar orientados a fortalecer la capacidad tecnológica y a mejorar la
competitividad, la productividad y la rentabilidad de las empresas, mediante procesos de
investigación o innovación tecnológica.
Se financia hasta el 80% del proyecto, con un monto máximo de ,000 SMMLV para
empresas con actividad comercio, industria y/o servicios. El plazo es hasta 10 años, con
período de gracia de 3 años que está incluido en el plazo total. El plazo total, el período de
gracia y la amortización podrán pactarse libremente entre el beneficiario y el intermediario
financiero, ajustándose al flujo de caja del proyecto.
54
La garantía es mediante hipoteca o prenda, y depende capacidad de endeudamiento.
Adicionalmente cuenta con el respaldo del Fondo Nacional de Garantías (FAG) para
aquellos clientes que presenten insuficiencia de garantías, dando un cubrimiento hasta del
80%.
6
CONCLUSIONES
La conclusión válida para todos los sistemas, con excepción de taxis, coincide en el hecho
de que las tecnologías de transporte energizadas con electricidad o híbridas son todavía más
costosas que las tradicionales, considerando exclusivamente los costos de inversión,
operación y mantenimiento y de energía del los vehículos, los costos en infraestructura
electromecánica y vial, y los costos ambientales.
Las siguientes son las conclusiones específicas para los casos analizados:
1. El costo de la infraestructura, tanto del sistema electromecánico como vial, es el
elemento determinante que hace inviable los sistemas de transporte con fuente
externa para reemplazar los articulados diesel de 150 pax en sistemas como
Transmilenio (Bogotá), Metrobus (Medellín) y Transmetro (Barranquilla).
2. Los sistemas basados en articulados híbridos (diesel eléctrico) son más costosos que
los sistemas basados en articulados diesel en sistemas como Transmilenio (Bogotá),
Metrobus (Medellín) y Transmetro (Barranquilla). Sin embargo, con la disminución
de 25% en el precio de los vehículos se reduce sustancialmente la diferencia con
los sistemas tradicionales de combustión interna, de tal forma que se vuelven
neutrales respecto al sistema tradicional de combustión interna. Coon adecuados
incentivos tributarios la tecnología de vehículos híbridos puede volverse atractiva
para reemplazar los articulados de sistemas tipo TRANSMILENIO Y METROBUS
y padrones tipo TRANSMETRO.
3. Tanto en buses (60 y 80 pax) y busetas (45 pax) se puede observar que los sistemas
híbridos son más costosos. La competitividad de los vehículos híbridos está
afectada tanto por el precio de los vehículos como por los altos costos O&M. Aun
con la reducción de 25% en el precio de los vehículos híbridos, la diferencia con los
sistemas tradicionales de combustión interna sigue siendo importante.
4. Para vehículos privados, con un recorrido de 18.000 Km al año, el menor consumo
de combustible y los menores costos ambientales de los híbridos no compensan el
mayor precio del vehículo (ni siquiera con una reducción del 25%) y los mayores
costos operativos. Sin embargo, para un taxi con un recorrido de 126.000 Km, el
vehículo híbrido es neutral frente a uno convencional y se vuelve muy atractivo con
una reducción del 25% en el precio del vehículo.
55
6. Sin embargo, para un taxi a gasolina con un recorrido de 126.000 Km, el vehículo
híbrido es neutral frente a uno convencional y se vuelve muy atractivo con una
reducción del 25% en el costo del vehículo.
5. Para un camión diesel con un recorrido de 90.000 Km, el vehículo híbrido es neutral
frente a uno convencional y se vuelve muy atractivo con una reducción del 25% en
el costo del vehículo.
En resumen, la acción del Estado se debe concentrar en financiar la infraestructura eléctrica
por iniciativa de las autoridades municipales y la eliminación del IVA y otros impuestos
para reducir el precio de los vehículos híbridos, bajo las siguientes consideraciones:
• Se requieren incentivos especiales basados en propuestas de desarrollo urbano
donde el trole o el tranvía tengan un papel de atractivo turístico/ambiental y
paisajístico para que los sistemas con fuente externa tengan viabilidad económica.
Las ciudades que quieran implementar sistemas tipo trole o tranvía con
alimentación externa deberán subsidiar la infraestructura eléctrica, basados en
beneficios y externalidades estratégicas vinculadas al desarrollo urbano deseado.
• Los articulados híbridos de 150 pax son una opción a mediano plazo bajo la
expectativa de incentivos tributarios orientados a reducir el precio de los vehículos.
• Los buses y busetas híbridos no son una opción clara a mediano plazo por el precio
alto de los vehículos y los mayores costos O&M. En el largo plazo, debe darse una
reducción del precio de los vehículos para que sean una opción viable.
• Los vehículos privados híbridos no son una opción por el bajo recorrido anual. En el
largo plazo, debe darse una reducción del precio de los vehículos para que sean una
opción viable.
• Los taxis híbridos son una solución para sustituir los vehículos a gasolina, aun sin
incentivos tributarios. Sin embargo, no son competitivos con los taxis que usan
GNV a los precios actuales de este combustible, por lo cual los vehículos híbridos
son una opción interesante ante una reducción de las reservas y la producción de
gas natural.
•
Los camiones híbridos son una solución inmediata para sustituir los vehículos
diesel, aun sin incentivos tributarios.
56

INTRODUCCIÓN

Transcription

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