Evaluación de la factibilidad económica y rentabilidad financiera en plantas de tratamiento de aguas residuales

EVALUACIÓN DE LA
FACTIBILIDAD
ECONÓMICA Y
RENTABILIDAD
FINANCIERA EN PLANTAS
DE TRATAMIENTO DE
AGUAS RESIDUALES

16 de enero de 2013

Centro Mario Molina para Estudios
Estratégicos sobre Energía y Medio Ambiente

ÍNDICE DE CONTENIDOS
 Objetivos y Justificación

 Factibilidad financiera y rentabilidad

 Costo de capital

 Procedimiento y descripción de las modelaciones

 Resultados

 Barreras

 Los mercados de carbono y el MDL

 Oportunidades


OBJETIVOS
 Identificar la factibilidad de diferentes escenarios tecnológicos para el
desarrollo de infraestructura ambiental básica.

 Analizar diferentes mecanismos de financiamiento para mejorar la
rentabilidad de los proyectos:

 Sector privado

 MDL

 FONADIN

 Apoyos para la operación de CONAGUA

 Banca de desarrollo


JUSTIFICACIÓN
 Proveer a los tomadores de decisiones de información objetiva y
comparable para la inversión en tecnologías renovables.

 Demostrar que las tecnologías renovables – captura de biogás, quema
de metano y de generación de energía eléctrica – pueden ser
rentables.

 Analizar las barreras y razones que impiden desarrollar proyectos
de PTAR con tecnologías renovables.


FACTIBILIDAD FINANCIERA Y RENTABILIDAD
Se estableció la Tasa Interna de Retorno (TIR) como el indicador del
desempeño financiero de los proyectos. Es la tasa de descuento en que:

 VPN de las ingresos = VPN inversiones

 Para proyectos similares, a mayor TIR, menor tiempo para recuperar
inversión
2012 2013 2014 2015 2016 2017
Inversion Ingresos / Rentas
-100 25 25 25 25 25

TIR 8%
2012 2013 2014 2015 2016 2017
Inversion Ingresos / Rentas
-100 50 50 50 50 50

TIR 41%


Se estableció la Tasa Interna de Retorno (TIR) como el indicador del
desempeño financiero de los proyectos. Es la tasa de descuento en que:

 VPN de las inversiones = VPN ingresos

 Para proyectos similares, a mayor TIR, menor tiempo para recuperar
inversión

Viabilidad: La SHCP ha establecido que para el análisis de viabilidad de
proyectos de infraestructura la TIR no sea menor a 12%.

Rentabilidad: TIR promedio derivada de proyectos del FONADIN de 22%, se
determinó como una tasa factible para asegurar la rentabilidad y
operación.



Tasa Interna de Retorno
% (TIR) de un Proyecto

Rentabilidad 22%

Viabilidad 12%

t


CÓMO CALCULAR EL COSTO DE CAPITAL?
WACC, Weighted Average Cost of Capital:

Ke (E/(D+E)) + Kd (D/(D+E))

Ke, Costo de Capital = Rƒ + βRm

Rƒ, Tasa libre de riesgo:

 Sin riesgo de default

 Sin riesgo por reinversión

 En la misma moneda y bajo los mismos términos

β, Beta: mide riesgo de mercado

Rm, Premio inherente al riesgo país

E/(D+E), Ratio de Capital


CÓMO CALCULAR EL COSTO DE CAPITAL?
WACC, Weighted Average Cost of Capital:

Ke (E/(D+E)) + Kd (D/(D+E))

Kd, Costo de Deuda = Rƒ + Margen financiero Default

Tasa de interés de la banca comercial en el país.

Tasa de interés de un bono de tesorería a 10 años.

En caso de contar con emisión de bonos de deuda corporativa, usar el
promedio ponderado en los 3 meses más recientes al registro MDL.

D/(D+E), Ratio de Deuda


INFORMACIÓN DEL MERCADO
Son empresas del ramo de construcción las que participan en proyectos de
PTAR y que cotizan en la Bolsa Mexicana de Valores:
ICA
GMD
IDEAL
PINFRA
Empresas internacionales que también están participando:
OHL
Abengoa
Cadagua
Ondeo – Degremont


LA IMPORTANCIA DE CONSIDERAR EL COSTO DE CAPITAL
25.0%
22%

20.0%

15.0%
13.9% 12%
12.5% 11.46%
10.0%
10.1% 11.0% 9.83%
9.8%

5.0%

8.8% 13.4% 9.2% 8.0%
0.0%
WACC Empresas nacionales WACC Empresas internacionales

WACC promedio nac. WACC promedio inter.

TIR viabilidad TIR rentabilidad


COSTO DE CAPITAL, TASAS DE REFERENCIA Y TIR
Comparar WACC vs. TIR permite conocer el momento en que el proyecto es
rentable
TIR de un Proyecto
%

Rentabilidad 22%

Viabilidad 12%
WACC

t


PROCEDIMIENTO DEL ESTUDIO
El estudio se compone del análisis para PTAR de caudales de 13, 70 y 620
litros por segundo.

1. Se seleccionaron 9 escenarios de tecnologías de tratamiento.

2. Se identificaron las tecnologías para la captura de biogás y quema de
metano, así como de generación de energía eléctrica.

3. Se calcularon las inversiones necesarias y se modelaron los ingresos y
costos para cada escenario.


PROCEDIMIENTO DEL ESTUDIO
Tecnologías de tratamiento de aguas residuales para los escenarios de caudal
menor:

AE Aireación extendida acoplado con lechos de secado
LE Lagunas de estabilización
UASB+F UASB + filtros percoladores acoplado con lechos de secado
UASB+LE UASB + Lagunas de estabilización
Proceso convencional de lodos activados acoplado con
LA
espesado por gravedad, digestión anaerobia y centrifugado
UASB+LA UASB + lodos activados acoplado con centrífuga

UASB, Up-flow anaerobic sludge blanket


DESCRIPCIÓN DEL MODELO FINANCIERO
La evaluación de los 9 escenarios consiste en modelar los ingresos, costos y
gastos que se generan a partir de las inversiones requeridas.
Se consideran los siguientes supuestos de operación y económicos:
 Caudal, se refiere a la capacidad de tratamiento de las PTAR.
 Demanda de energía eléctrica, se refiere a las necesidades de energía
eléctrica de la PTAR para operar en condiciones normales.
 Generación de energía eléctrica, es la capacidad de producir energía
eléctrica.
 Tarifa, es el precio por el servicio de agua.
 Reducciones de emisiones, cantidad de emisiones de GEI que se dejan de
emitir en un año como consecuencia de llevar a cabo el proyecto.


El modelo financiero calcula los ingresos generados por la operación de la
PTAR, a partir de la introducción de los supuestos de operación y
económicos de cada escenario.

Escenario propuesto

Captura de supuestos de operación ? ?

? ?

Años de la modelación
1 2 3 … 20
MODELACIÓN DE INGRESOS 2012 2013 2014 … 2031
Tratamiento de agua + + + + +
Apoyos CONAGUA + + + + +
Autoabastecimiento de energía eléctrica + + + + +
Generación de energía eléctrica + + + + +
CERs + + + + +

MODELACIÓN DE EGRESOS

Escenario propuesto

Captura de supuestos de operación ? ?
Centro Mario Molina para Estudios ? ?
Años de la modelación
1 2 3 … 20
MODELACIÓN DE INGRESOS 2012 2013 2014 … 2031
DESCRIPCIÓN DELdeMODELO FINANCIERO
Tratamiento agua + + + + +
Apoyos CONAGUA + + + + +
Se introducen las inversiones y se calculan los gastos operativos de acuerdo
Autoabastecimiento de energía eléctrica + + + + +
Generación de energía eléctrica + + + + +
con la información proporcionada para cada escenario:
CERs + + + + +

MODELACIÓN DE EGRESOS
Inversiones en el año 1
Terreno -
Suministro e Instalación de Equipo -
Obra Civil -
Ingeniería eléctrica -
Complementos Obra Eléctrica -
Tuberías -
Instrumentación -
Ingeniería -
Contingencia -
Quema de Metano
Obra Civil -
Ingeniería -
Sistema de Captura de Metano -
Instalación de Equipo -
Apoyo FONADIN +
Generación de Energía Eléctrica
Turbogenerador -
Instalación de Equipo -
Sistemas de Control -
Subestación Eléctrica -
Apoyo FONADIN +
Gastos Operativos
OPEX - - - - -
OPEX Generación - - - - -


Se modela el flujo de efectivo y se calcula la TIR para el proyecto:

2012 2013 2014 … 2031
MODELACIÓN DE FLUJO DE EFECTIVO
Depreciación - - - - -
EBIT
Impuestos - - - - -
Ingresos Netos
Flujo de Efectivo

TIR %

También se utilizó el modelo para:
 Encontrar las tarifas a las cuales el proyecto genera ingresos para alcanzar la
TIR de referencia de 12%.
 Encontrar las tarifas a las cuales el proyecto genera ingresos para alcanzar la
TIR de viabilidad de 22% y conocer su rentabilidad.


RESULTADOS PTAR NUEVAS
Se hicieron las siguientes modelaciones para evaluar la rentabilidad de las
tecnologías:
Modelación Descripción Consideraciones
Determinación de la
modelación 1 Sin generación de energía eléctrica ni apoyos económicos
TIR con base en la
tarifa de tratamiento
modelación 2 Existe generación de energía eléctrica y venta de CER
de agua de 0.45
modelación 3 dólares por metro Apoyo FONADIN 50% en inversiones
modelación 4 cúbico Apoyo FONADIN 100% en inversiones

modelación 5 Determinación de la Sin generación de energía eléctrica ni apoyos económicos
modelación 6 de agua para obtener Existe generación de energía eléctrica y venta de CER
una TIR de 12%
modelación 7 Apoyo FONADIN 50% en inversiones

de agua para obtener
modelación 10 una TIR de 22% Apoyo FONADIN 50% en inversiones


RESULTADOS
Las TIR para PTAR nuevas, a partir de una tarifa fija de 0.45 dólares por m³.

RENTABILIDAD A TARIFA FIJA, US $ 0.45
40%

37.4%
30% 33.2%

22%
20%

12%
10%

8.7% 9.2% 9.7%
0.0% 4.0%
0%

ESCENARIOS
13 lps 70 lps 620 lps
UASB+F LE LE UASB+LE LA UASBE+LA LE


RESULTADOS
Las TIR para PTAR nuevas con apoyos federales, tarifa de 0.45 dólares por m³.

RENTABILIDAD CON APOYOS A TARIFA FIJA, US $ 0.45
50%

40%

38.1%
30% 33.8%

22%
20%

12%
10%
9.2% 9.9% 10.6%
0.5% 5.1%
0%

ESCENARIOS


RESULTADOS
Tarifa para TIR de 22% en PTAR nuevas, dólares por m³.

TARIFA PARA LOGRAR RENTABILIDAD, US $/m³
2.50

2.353
2.00

1.50
1.541

1.00
1.009 1.011
0.927
0.50

0.315 0.338
0.00


RESULTADOS
Tarifa para TIR de 22% en PTAR nuevas con apoyos federales, dólares por m³.

TARIFA CON APOYOS PARA LOGRAR RENTABILIDAD, US $/m³
2.50

2.00 2.212

1.50

1.380
1.00

0.899 0.954 0.942
0.50

0.310 0.335
0.00


RESULTADOS PTAR EXISTENTES
Se hicieron las siguientes modelaciones para evaluar la rentabilidad de las
tecnologías:
Modelación Descripción Consideraciones
TIR con base en la
de agua de 0.45
modelación 3 dólares por metro Apoyo FONADIN 50% en inversiones
modelación 4 cúbico Apoyo FONADIN 100% en inversiones

modelación 5 Determinación de la Sin generación de energía eléctrica ni apoyos económicos
modelación 6 de agua para obtener Existe generación de energía eléctrica y venta de CER
una TIR de 12%

de agua para obtener
modelación 10 una TIR de 22% Apoyo FONADIN 50% en inversiones


RESULTADOS
Las TIR para PTAR existentes, a partir de una tarifa fija de 0.45 dólares por m³.

RENTABILIDAD PTARs EXISTENTES A TARIFA FIJA, US $ 0.45
900%
808.0% 834.3%
800%

700%

600%

500%

400%

300%

200%
118.3%
77.9% 67.3%
100% 32.4% 28.5%
0%


RESULTADOS
Tarifa incremental para TIR de 12% en PTAR existentes, dólares por m³.

CÁLCULO DE TARIFA PARA LOGRAR VIABILIDAD, US $/ m3

0.250

0.229
0.200
0.199

0.150
0.157

0.100 0.118
0.107
0.096
0.079
0.050

-
UASB+F LE LE UASB+LE LA UASB+LA LE


RESULTADOS
Tarifa incremental para TIR de 12% en PTAR existentes con apoyos federales,
dólares por m³.
CÁLCULO DE TARIFA PARA VIABILIDAD CON APOYOS, US $/ m3

0.160
0.140
0.141 0.139
0.120
0.121
0.116
0.100
0.104
0.080
0.060 0.065
0.040
0.040
0.020
-


RESULTADOS
Tarifa incremental para TIR de 22% en PTAR existentes, dólares por m³.

CÁLCULO DE TARIFA PARA LOGRAR RENTABILIDAD, US $/ m3

0.400
0.350 0.370
0.300 0.324

0.250
0.200
0.150 0.182
0.145 0.140
0.100 0.122
0.110
0.050
-


RESULTADOS
Tarifa incremental para TIR de 22% en PTAR existentes con apoyos federales,
dólares por m³.
TARIFA PARA RENTABILIDAD CON APOYOS, US $/ m3

0.250

0.200 0.210
0.183
0.150
0.154

0.100 0.118
0.106
0.090
0.050 0.071

-


RESULTADOS
Ingresos por la colocación de CER derivados de las reducciones, dólares por
tCO₂e.

CER (USD) 36 17 89 190 1,265 1,687 796
Reducciones 28 13 70 149 990 1,320 623
(tCO2e)
ESCENARIOS


RESULTADOS
Costo de reducir emisiones PTAR nuevas, inversiones vs. ingresos CER, dólares
por tCO₂e.
CER (USD) Quema Biogás Generación

5,000

-

-5,000

-10,000

-15,000

-20,000 ESCENARIOS


RESULTADOS
Costo de reducir emisiones PTAR existentes, inversiones vs. ingresos CER,
dólares por tCO₂e.
CER (USD) Quema Biogás Generación

3,000
2,000
1,000
-
-1,000
-2,000
-3,000
-4,000
-5,000
-6,000 ESCENARIOS


CONCLUSIONES
En PTAR nuevas, la rentabilidad aumenta con el volumen de agua tratada.
Los escenarios más rentables que no requieren de apoyos federales para
alcanzar la TIR de 22%:

 Lodos activados, caudal de 620 lps. Con una tarifa de 0.315 dólares
por m³ alcanza la TIR. La tarifa es 31.1% menor a la tarifa referente.

 UASB + lodos activados con un caudal de 620 lps. Con un cobro de
0.338 dólares por m³ alcanza la TIR de 22%. Este cobro 25.6% menor
que la tarifa referente.

Los demás escenarios requieren de una tarifa superior a la referente para
alcanzar la TIR de 22%. La decisión para invertir dependerá de la estructura
financiera, los costos y del perfil de riesgo de las empresas desarrolladoras.


CONCLUSIONES
En PTAR existentes, todos los escenarios son rentables. Los escenarios más
rentables que no requieren de apoyos federales para alcanzar la TIR de 22%:

 Lagunas de estabilización, con un flujo de 620 lps. Tarifa: 0.140
dólares por m³. Con apoyos federales: 0.071 dólares por m³.
 UASB y lagunas de estabilización, caudal de 70 lps. Tarifa: 0.145
dólares por m³. Con apoyos federales: 0.090 dólares por m³. Las
inversiones en tecnologías renovables son superiores respecto a los
gastos operativos.
 UASB + lodos activados acoplado con centrífuga, con un flujo de
620 lps. Tarifa: 0.110 dólares por m³. Con apoyos federales: 0.106
dólares por m³.
 Lodos activados, con un flujo de 620 lps. Tarifa: 0.122 dólares por
m³. Con apoyos federales: 0.118 dólares por m³.


CONCLUSIONES
Comparativo de Ingresos por CER y gastos operativos para quema de biogás
y generación de energía eléctrica:
Escenarios PTARs UASB+F LE LE UASB+LE LA UASB+LA LE
Ingresos CER vs. gastos operativos quema de biogás
1 euro 0.07% 0.18% 0.14% 0.25% 0.06% 0.08% 0.72%

11 euros 0.80% 1.95% 1.59% 2.70% 0.65% 0.93% 7.93%

25 euros 1.82% 4.42% 3.61% 6.14% 1.48% 2.12% 18.02%

Escenarios PTARs UASB+F LE LE UASB+LE LA UASB+LA LE
Ingresos CER vs. gastos operativos generación
1 euro 0.07% 0.09% 0.08% 0.20% 0.06% 0.08% 0.61%

11 euros 0.78% 1.03% 0.87% 2.20% 0.65% 0.93% 6.69%

25 euros 1.76% 2.35% 1.99% 5.01% 1.47% 2.10% 15.20%

ESCENARIOS


CONCLUSIONES
Costo de las reducciones
- A mayor caudal, menor costo para generar reducciones

Costos operativos
- Los costos de operación de una PTAR son una fracción de los costos de
operación de los equipos de captura y generación

- A mayor caudal, mayor generación y menores costos operativos por MWh


BARRERAS
1. Las inversiones son considerables, de largo plazo, y deben ser aprobadas
por las autoridades estatales.
2. Cobro de tarifa no está desglosado por tipo de servicio que se provee:
Agua potable / Alcantarillado / Tratamiento / Administración
3. Capacidades limitadas en la administración de organismos operadores
locales:
 Cobranza promedio a nivel nacional es de 40%
 Se complementa con apoyos federales y subsidios cruzados
4. Duración promedio de personal encargado a más de 1.5 años
5. No hay demanda por agua tratada, el agua potable es gratis para el sector
de agricultura.


LOS MERCADOS DE CARBONO
El mercado de emisiones sufrió una caída importante a raíz de la crisis
financiera en el mercado europeo en 2008, la cual implicó una reducción en
los procesos productivos y, en consecuencia, una reducción en las
emisiones. La demanda en Europa por CER sufrió una caída de la cual no se
ha recuperado.
25

20
Cop 16
15

10

5
Precio 15-01-13
0.28 EUR
0


EL FIN DEL MDL
El 31 de diciembre de 2012 terminó el periodo para el registro de
proyectos MDL de México en el mercado europeo de emisiones (ETS). El
registro de proyectos en Australia, Nueva Zelanda y Japón se abrirá en 2015,
y para Corea del Sur en 2020.

Por otro lado, Climate Action Reserve, el mercado de Norteamérica ha
anunciado que abrirá el registro a proyectos de México a partir de 2015,
siempre y cuando existan protocolos de reducción de emisiones.


OPORTUNIDADES
 La tecnología de renovables es accesible y se usa comúnmente en otros
países.

 Los costos de energía eléctrica se incrementarán debido a la eliminación de
subsidios.

 Se podría valorar el agua tratada, pues aporta nutrientes que incrementan
el rendimiento del sector agrícola.

 Mejora la calidad de vida y reduce gases efecto invernadero.

 Se mantienen los compromisos para reducir 30% de emisiones al 2020 y
50% para el 2050.

¡GRACIAS !
Contacto:

Fernando Rodríguez
fr@bajoencarbono.com
Carolina 150 - 1
Col. Nochebuena
03720 México, D.F.

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