Este documento presenta un modelo econométrico de vectores autoregresivos (VAR) para analizar el mercado del gas natural en México. El modelo muestra que los precios del gas natural en México se basan en una nueva metodología estimada a partir de los precios en el sur de Estados Unidos, lo que ha causado volatilidad similar en los precios mexicanos. La demanda de gas natural continuará aumentando en México mientras que los suministros son insuficientes, lo que inhibe el desarrollo económico del país.

1. “ Un Modelo Económico de Precios del Gas Natural en México”. “ An Econometric Model of Natural Gas in Mexico” Dr. Alejandro Díaz Bautista Professor of Economics and Researcher Profesor-Investigador El Colegio de la Frontera Norte (COLEF) Personal Website: http :// www.geocities.com / adiazbau / E-mail address: adiazbau@hotmail.com [email_address] Prepared for the BORDER ENERGY FORUM XIV. San Diego, California. October 18-19, 2007. 1

2. Resumen El presente estudio analiza el mercado del gas natural en México mediante la metodología de Vectores Autoregresivos (VAR). Para analizar el mercado del gas natural y los precios del gas natural se considera pertinente utilizar la metodología VAR a fin de analizar la interrelación entre algunas de las variables que inciden en el fenómeno de estudio. El modelo propuesto es el de ecuaciones simultáneas con rezagos que es frecuentemente utilizada en el análisis del impacto dinámico de diferentes tipos de perturbaciones. El estudio muestra como el mecanismo de precios de gas natural en México se basa en una nueva metodología para estimar precios en México. Como resultado del modelo anterior basado en precios del sur de Estados Unidos, México ha experimentado casi la misma volatilidad y las alzas de precios que el mercado de los Estados Unidos en los últimos años. La demanda de gas natural continuará aumentando, mientras que los suministros son insuficientes y la infraestructura inadecuada, lo que inhibe el desarrollo de México y aumenta los costos económicos. México debe incrementar el suministro de gas natural, favoreciendo la exploración de nuevos yacimientos de gas natural, al igual que los proyectos de almacenamiento de GNL, para estabilizar los precios. 2

6. Interconexiones y Balance Regional de la Frontera México-Estados Unidos 2004 México tiene diferentes puntos de interconexión de gas natural con Estado Unidos con una capacidad de 2,992 millones de pies cúbicos diarios (mmpcd). 8 Fuentes: Sener y CFE. 50 mcfd Tetco 235 mcfd Tennesse 130 mcfd Naco 29 mcfd Mexicali 300 mcfd Rosarito 80 mcfd Cd. Juárez 312 mcfd Samalayuca 38 mcfd Piedras Negras 270 mcfd Kinder Morgan 330 mcfdRío Bravo 173 mcfd Agua Prieta Ductos existentes 500 mcfd Los Algodones 85 mcfd Nacozari d Garza 425 Ciudad Mier Monterrey: 35 mcfd Gulfterra

11. Crecimiento Promedio Anual de las Ventas del Sector Eléctrico en Porcentaje (%) Fuente: CFE y SE 2 NORTE 3 NORESTE 4 OCCIDENTAL 5 CENTRAL 6 ORIENTAL 7 PENINSULAR 8 BAJA CALIFORNIA 9 BAJA CALIFORNIA SUR 1 NOROESTE Nacional Histórico (1989-1998) Esperado (2000-2008) 2 3 1 8 9 4 5 6 7 14 5.6 7.2 7.9 4.3 6.2 4.2 5.2 5.5 6.1 6.8 6.3 6.9 6.2 3.5 4.3 4.1 4.3 5.3 8.2 6.9

12. Capacidad Instalada en el Sector Eléctrico 1998-2008 en MW 15 Fuentes: Sener y CFE. 0 10 , 000 20 , 000 30 , 000 40 , 000 50 , 000 60 , 000 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008

13. Importancia del Gas Natural en el Sector Eléctrico. Demanda de Gas Natural por sector (MMPCD) 2002 2012 Consumo de Combustibles fósiles para la generación de energía eléctrica (Terajoules/dia) 4,335 6,312 17 Fuentes: Sener y CFE. O tros Petróleo 4 1 % Industria l 2 2 % El é ctric o 35 % 4,855 2% Ot ros 5% Petróleo 28% Industrial 24% El é ctric o 43% 9,389 1.0 % Gas Natural 34.1 % Carbón 15.5 % Combustóleo 49.4% Diesel Carbón 12.4 % Gas Natural 63.0 % Di e sel 4% 24.2% Combustóleo

14. Balance de Gas Natural 2004 Fuente: SE Demanda Oferta por Importaciones 1.41 Importaciones netas de EUA a México 0.34 1.83 0.53 0.69 2.85 Cantidades en Millones de Pies Cúbicos Diarios. 10 1.41 bpcd Importaciones Netas 4.82 bpcd Producción 6.23 bpcd Demanda

15. Reservas Probadas de Gas Natural 2005 Billones de pies cúbicos (10 12 ) Posición de Mexico a nivel mundial : 34 Fuente: Oil & Gas Journal y PEMEX, 2005. 18 34. MEXICO 8. ALGERIA 9. VENEZUELA 7. NIGERIA 6. ESTADOS UNIDOS 5. E.A.U. 4. ARABIA SAUDITA 3. QATAR 2. IRAN 1. RUSIA 10. IRAQ

16. Reservas Totales de Gas Natural en México 2005 y 2007 Billones de pies cúbicos (10 12 ) Reservas Totales = 38 años,(2005) Producción Reservas Probadas = 12 años, (2005) Producción 10 años, (2007) Reservas Producción 22.7 20.7 20.4 63.9 1.6 Bpc/año Las reservas de gas natural en México se ubican en el séptimo lugar en América después de EUA, Venezuela, Canadá, Argentina, Bolivia y Trinidad. El gas natural incluye condensados y líquidos del gas. Para que el incremento de la producción de gas natural sea sostenible a mediano y largo plazo, es necesario restituir con nuevas reservas la extracción que se realiza día a día. Al 1° de enero de 2007, las reservas probadas de gas natural ascendieron a 18.9 billones de pies cúbicos, cifra que implica, por primera vez, que la vida media de este hidrocarburo se encuentre por debajo de los diez años. 19 Probadas Posible Probable

18. Oferta y Demanda de Gas Natural en México 1993-2013 Millones de Pies Cúbicos Diarios La oferta de gas natural aumentara 2.5% en promedio anual durante el periodo 1993-2013, por lo que tendrá un incremento menor que la demanda. Aumenta el déficit en el mercado. Oferta nacional 2.5% Demanda 5.8% Histórico Proyección Importaciones 2013: 3,784 mmpcd Déficit Fuente: Prospectiva del mercado de gas natural 2004-2013, Sener. 20

19. Modelo Econométrico del Gas Natural. El desarrollo de la econometría en los años cuarenta y cincuenta estuvo orientado, en gran parte, a la creación de nuevas técnicas y al inicio del uso de las computadoras. Se desarrollaron modelos de ecuaciones simultáneas con el propósito de simular y proyectar diversas series económicas y para análisis de la estructura de la economía. Lo que se pretendía era generar un “afinamiento preciso”. Es decir, ante cualquier eventualidad de tipo económico, el modelo indica cuál deberá ser el tipo de política económica a realizarse. A partir de la década de los setenta, estos modelos fueron altamente criticado ya que no pudieron explicar, de manera precisa, los choques económicos ocurridos. Pero la crítica más contundente fue la “Crítica de Lucas”, desarrollada por el economista Robert Lucas (1972), de la Universidad de Chicago. Este argumentó que las acciones individuales son función de las políticas esperadas; por lo que, la estructura del modelo va a cambiar con las políticas empleadas. Pero, si la estructura fundamental del modelo cambia, también lo hará la política a utilizarse y el modelo ya no será el apropiado. Quiere decir que es inadecuado utilizar los modelos econométricos para pronosticar los efectos de la política económica ( Lucas, 1972). 24

20. Modelo Econométrico del Gas Natural. Como respuesta a la Crítica de Lucas, desde el punto de vista econométrico, a principio de la década de los ochenta, se introdujo el uso de modelos de vectores autorregresivos (VAR), los cuales pretendían no imponer restricciones, a priori, a los datos. Sims (1980) es el investigador que propone los modelos VAR. Los Vectores Autorregresivos han proveído una exitosa técnica para hacer pronósticos en sistemas de variables de series de tiempo interrelacionadas, donde cada variable ayuda a pronosticar a las demás variables. VAR es también frecuentemente utilizado, aunque con considerable controversia en el análisis del impacto dinámico de diferentes tipos de perturbaciones y controles fortuitos en sistemas de variables. Un VAR es un sistema de variables que hace de cada variable endógena una función de su propio pasado y del pasado de otras variables endógenas del sistemas . El VAR presenta alternativamente, un sistema de ecuaciones simultáneas en el que cada una de las variables son explicadas por sus propios rezagos y los del resto de variables del sistema. 25

21. Modelo Econométrico del Gas Natural. Es decir no se admite restricciones a priori y todas las variables son consideradas endógenas. La única información a priori que se incluye está referida al número de rezagos de las variables explicativas que se incorporan en cada ecuación. El Modelo VAR tiene en general la siguiente especificación: Donde é son vectores de orden ( es el número de rezagos del sistema) y es la matriz (cuadrada de orden ) de coeficientes del rezago de las variables explicativas en las m ecuaciones. Se tienen modelos anteriores de series de tiempo para el precio del gas natural en Estados Unidos como el modelo de Costello y Joutz, (2004) y el modelo del Energy Information Administration (EIA) del U.S. Energy Department (DOE). 26

22. Pruebas ADF y PP. Tanto la prueba ADF y PP se aplicaron en las variables, y los resultados se presentan a continuación. Prueba ADF. PG precio de gas natural nominal $/MCF. Los precios son Henry Hub. Pgi_n (neto) Precio neto de Hamilton del gas natural que es la diferencia entre el precio mensual y el precio más elevado en los últimos tres periodos. 27 * MacKinnon critical values for rejection of hypothesis of a unit root. -2.5748 10% Critical Value -2.8767 5% Critical Value -3.4660 1% Critical Value* -5.2156 ADF Test Statistic * MacKinnon critical values for rejection of hypothesis of a unit root. -2.5748 10% Critical Value -2.8767 5% Critical Value -3.4660 1% Critical Value* -5.2156 ADF Test Statistic

23. Pruebas ADF y PP. Demanda de gas natural en Bpcd. Índice de producción de los 6 sectores más importantes que consumen el 90% de gas natural. (Sector eléctrico, Industria, Residencial, Transporte, Servicios y Petróleo). 28 * MacKinnon critical values for rejection of hypothesis of a unit root. -2.5748 10% Critical Value -2.8767 5% Critical Value -3.4660 1% Critical Value* -4.6756 ADF Test Statistic * MacKinnon critical values for rejection of hypothesis of a unit root. -2.5748 10% Critical Value -2.8767 5% Critical Value -3.4660 1% Critical Value* -5.4058 ADF Test Statistic

26. Funciones Impulso Respuesta. A fin de calcular funciones que muestren las respuestas de las variables a choques exógenos de unas entre otras, se calcularon y graficaron las funciones de impulso respuesta. De manera que un cambio en alguna de ellas modificará automáticamente su valor, pero también el valor de cada una de las demás variables del sistema. Las funciones impulso – respuesta muestran el efecto de un shock ortogonal de una desviación estándar en una variable sobre cada ecuación del modelo estructural. Los efectos sobre el precio del gas natural se presentan en los gráficos de impulso – respuesta: y en cada caso se muestra una respuesta negativa en el nivel de precios frente a perturbaciones en las variables tanto externas como internas del modelo, con una recuperacion del efecto del shock entre 9 y 11 periodos. 32

27. Precios de Gas Natural en Norteamérica Precios Históricos del Gas Natural. La puesta en marcha del proyecto GNL tendrá un impacto positivo para los consumidores al reducir la volatilidad de los precios spot del gas natural. USD/MMBTU Precios de Gas Natural 1998-2004 34

28. Precios Spot del Gas Natural. Durante los últimos 5 años el precio de referencia en Ciudad Pemex ha venido incrementándose hasta alcanzar un promedio de banda menor durante 2006 de 5.40 dólares por millón de BTU. Se tiene una alta volatilidad durante los últimos cinco años, como reflejo de los precios internacionales a los que tiene acceso el mercado mexicano para cubrir su demanda. Para 2008 el pronostico de media baja de precios según este modelo es de 6.51 dólares por millón de BTU. $/MMBTU *El intervalo de Confianza muestra +/- 2 error estándar, basado en las propiedades del modelo. 35

29. Estados Unidos $5.32 Africa del S. $5.31 Rusia $0.80 China $6.85 Indonesia $1.13 Cuba $3.34 Venezuela $0.65 Argentina $1.09 Australia $3.42 Mexico $4.12 Holanda $4.25 Slovakia $3.35 Europa $4.12 Fuente: Energy Information Administration. MBTU es un millon de BTUs. Medio Oriente $0. 60 Africa del N. $0.40 Precios Mundiales de Gas Natural 2004(USD/MMBTU) 36

33. Gas Natural Proyecciones Durante este periodo, el crecimiento del mercado mexicano de gas natural será más dinámico respecto a otros combustibles. Se estima que la demanda de gas natural crecerá de 6,219 mmpcd en 2005 a 9,303 mmpcd en el 2013. El sector eléctrico mantendrá el mayor porcentaje de crecimiento en el mercado, al absorber mas de las dos terceras partes del consumo en el 2013. Sus requerimiento ascenderán de 1,819 mmpcd en 2003 a 4,705 mmpcd en 2013 5

36. La Demanda de Gas Natural en el Noroeste 23 En el noroeste, la significante dependencia norteamericana en la energía que se importa va aparejada con la demanda de energía e inversión en México. En el noreste, se buscará asegurar el suministro y diversificar importaciones. En la costa oeste, se buscará el equilibrio en el suministro de gas natural, cambio en el sentido del flujo del gas natural y mayor competencia en el precio.

47. Conclusiones. Para a tender la demanda futura, es necesario complementar los recursos públicos con la inversión privada, para evitar la volatilidad de los precios en Baja California y en todo el país. La demanda de nuevos proyectos de energía importantes en Baja California, sumada a la falta de recursos de energía naturales, considerando que los sistemas de electricidad y de gas natural no estan integrados con el resto de México continental, ocasiona que el ritmo de crecimiento proyectado para la demanda de energía en Baja California sea de un 100% en 10 años. Baja California ha enfrentado los costos de ser el extremo final del conducto para el gas natural, lo que significa que los usuarios a menudo han pagado mayores precios por el gas natural que en otras regiones. Los proyectos de Gas Natural posicionará a la región de Baja california al frente del conducto de gas natural, creando mayor competencia en el suministro de gas natural con menores precios del mismo . El mayor suministro de energía estimulará el desarrollo económico de la región. La demanda de gas natural continuará incrementandose rápidamente. Los suministros insuficientes y la infraestructura inadecuada no permiten el desarrollo de Baja California y de México y aumentarían los costos económicos y el impacto al medio ambiente. México debe incrementar el suministro de gas natural, favoreciendo la exploración de nuevos yacimientos de gas natural. 49

48. Conclusiones. El GNL es estratégicamente importante para México debido a que en la frontera se tiene una importante dependencia de Estados Unidos en la energía que se importa. En Baja California se debe buscar asegurar el suministro y diversificar las importaciones. En Baja California se debe buscar el equilibrio en el suministro, cambio en el sentido del flujo del gas natural y competencia en el precio del mismo. El comercio de energía fronterizo y las interconexiones entre Baja California y California continuarán creciendo y fluirán posiblemente de manera bidireccional. Los Estados Unidos y México son interdependientes en materia de gas natural por lo que se necesita una visión unificada para superar sus retos. El desarrollo de GNL en México creará una importante infraestructura de energía, que atraerá grandes inversiones y promoverá el crecimiento económico de la región. Pemex Gas ha mencionado de los beneficios de realizar la contratación de coberturas en el mercado de gas debido a que no se requiere la instrumentación de ningún programa gubernamental ni la aplicación de recursos públicos. 50

49. Conclusiones. Por ejemplo, quienes a finales del año 2003, contrataron oportunamente coberturas de precio fijo para el período 2004-2006, estabilizaron su precio en un nivel de 4.50 dólares por MMBtu, mientras que el mercado registra, de enero de 2004 a la fecha, un precio promedio de 6.756 dólares por MMBtu. Es importante que los consumidores de gas natural cuenten con instrumentos que les permitan protegerse adecuadamente de la volatilidad en los precios del mercado. La Alianza para la Seguridad y la Prosperidad en América del Norte (ASPAN) se dio a conocer en marzo del 2005, por parte de los presidentes de los tres países, quienes así sientan las bases que garanticen avanzar en la homologación regulatoria, la eficiencia energética, el comercio de gas natural y gas natural licuado (GNL), la confiabilidad de redes de transmisión eléctrica, la producción petrolera, al tiempo que se incorporan dispositivos de seguridad para lugares de producción energética y sus rutas de tránsito. 51

50. Conclusiones. Los elevados precios del gas natural y su volatilidad están dejando ver los problemas de la oferta regional. El déficit ha contribuido a elevar y a hace más volátiles los precios en toda la región. Además de fluctuar bruscamente, los precios del gas han tenido una tendencia ascendente. En 1998, los precios estaban en 2 dólares por millón de BTU y entre 1999 y la primera mitad del 2003 promediaron 4 dólares. Desde entonces, han estado cerca de los 6 dólares, alcanzando niveles cercanos a 13 dólares momentáneamente en situaciones como la del huracán Katrina. En términos generales, las alzas no han tenido un impacto sobre la tendencia creciente de la demanda de América del Norte, de la cual el 82% corresponde a los Estados Unidos. En la determinación de los precios del gas natural priva la lógica de mercado y su localización física. El precio de referencia en América del Norte es el Henry Hub, lugar en donde convergen muchas corrientes de gas (30 gasoductos) y no importa la cantidad de de gas que ingrese, el mercado norteamericano tiene la capacidad para absorberlo todo. Son sus características físicas lo que permite la convergencia de todas estas corrientes de gas en Luisiana. En este mercado, se encuentran abastecedores y consumidores quienes acuerdan con base en el costo de oportunidad. En Henry Hub se maximiza la renta del intermediario, ya que se ha vuelto un precio de referencia obligado no sólo para la región, sino para otras latitudes. 51

51. Conclusiones. Cuando se implementó la regla de enlace hacia atrás el precio en Houston reflejaba el costo de oportunidad del gas. Hoy en día, este precio mas bien refleja las cuasi rentas asociadas a los cuellos de botella en la importación del GNL. La captura de estas cuasi rentas o impuestos pudiera ser una importante fuente de ingresos para el Gobierno mexicano. La política de precios elevados para el gas natural es el resultado de una elección de política pública y no el resultado de las fuerzas del mercado de gas natural. En el caso de que un impuesto a la energía no sea una política deseable y se decida que el precio del gas debe ser determinado por su costo de oportunidad, entonces se puede argumentar que el precio debe de ser determinado por el costo de oportunidad de largo plazo y no que debe de reflejar las cuasi rentas asociadas a los cuellos de botella. Por ejemplo, una alternativa podría ser fijar el precio del gas en México de modo que refleje la fracción de gas importada y que se establezca el precio del gas producido en México conforme al precio del GNL. Así, si 25 por ciento del gas se importa, el precio del gas mexicano sería 25 por ciento del precio del gas en Texas más el 75 por ciento del precio del GNL. 51

55. “ Un Modelo Económico de Precios del Gas Natural en México”. “ An Econometric Model of Natural Gas in Mexico” Dr. Alejandro Díaz Bautista Professor of Economics and Researcher Profesor-Investigador El Colegio de la Frontera Norte (COLEF) Personal Website: http :// www.geocities.com / adiazbau / E-mail address: adiazbau@hotmail.com [email_address] Prepared for the BORDER ENERGY FORUM XIV. San Diego, California. October 18-19, 2007. 1