Tasejärjestelmän muutoksen vaikutukset pohjoismaisilla sähkömarkkinoilla
Virtanen, Lauri (2020)
Kandidaatintyö
Virtanen, Lauri
2020
School of Energy Systems, Sähkötekniikka
Kaikki oikeudet pidätetään.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe202002115149
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe202002115149
Tiivistelmä
Tutkimuksen tavoitteena on tutkia millaisia vaikutuksia vuonna 2017 Euroopan unioni antamalla uudella tasehallinnan suuntaviivalla on pohjoismaiseen taseselvitykseen ja sähkömarkkinoihin. Uuden suuntaviivan perusteella koko Euroopan siirtyisi 15 minuutin taseselvitysjaksoon vuoden 2020 loppuun mennessä. Tutkimusmenetelmänä on kirjallisuustutkimus, jossa perehdytään ensiksi nykyiseen pohjoismaiseen sähkömarkkinajärjestelmään, jonka jälkeen keskitytään millaisia muutoksia ja uusia mahdollisia haasteita 15 minuutin taseselvitys tuo pohjoismaiseen sähkömarkkinajärjestelmään. Lisäksi tutkimuksessa selvitetään uuden taseselvitysmallin vaikutuksia Suomen tukku- ja vähittäismarkkinoihin sekä mitä muita muutoksia järjestelmässä on tehtävä, jotta 15 minuutin aikaresoluutio voidaan ottaa käyttöön ilman riskiä sähköjärjestelmän luotettavuuden heikkenemisestä.
Tutkimuksen perusteella voidaan todeta, että oikeilla valinnoilla uuteen 15 minuutin taseselvitysjaksoon ja hinnoittelumalliin on kannattavaa siirtyä. Uuden taseselvityksen aikaresoluution ja yhden hinnan mallin avulla voidaan lisätä tasevastaavien vastuuta verkon tasapainotuksessa ja muokataan verkon tasapainotusta markkinavetoisemmaksi. Muutosten avulla on tarkoitus parantaa verkon käyttövarmuutta sekä pienentää sähkönkäyttäjien maksamia reservi- ja säätökustannuksia. Itsesäätelyä olisi kuitenkin pystyttävä kontrolloimaan, jotta ylikompensoinnilta voitaisiin välttyä. Ylikompensoinnilla verkon tasapaino voi alkaa värähdellä, joka vaikuttaa negatiivisesti järjestelmän ylläpidon tehokkuuteen ja siten verkon toiminnan turvallisuuteen. On myös tärkeätä tiedostaa uuden tasejärjestelmän vaatimukset verkolle kuin sitä ylläpitäville järjestelmille. Uuden taseselvityksen tueksi on tarkoitus ottaa käyttöön Datahub, jonka tarkoitus on suorittaa taseselvityksen laskennat ja jakeluverkon suorittamien mittaustietojen jakaminen. Lisäksi verkontasapainotuksessa on tarkoitus siirtyä keskitetystä taajuudenhallinnasta aluekohtaiseen verkon tasapainotukseen. Sähkömarkkinoiden näkökulmasta on tärkeä lisätä 15 minuutin tuotteita riittävästi, jotta tasevastaavat voivat muokata tasettaan monipuolisesti. The objective of this bachelor’s thesis is to examine the impacts of the new European Commission regulation guideline on electricity balancing and how it affects Nordic balancing and Nordic electricity markets. Based on the new guideline, the whole Europe should be moved to 15 minutes time resolution on balance settlement by the end of 2020. The research method is a literature research, in which the focus is first on current Nordic electricity market system and then focus on changes and effects of 15 minutes imbalance settlement on Nordic electricity market system. The effects of the new imbalance settlement model on the Finnish electricity wholesale and retail markets will be further explored. Research also study briefly other changes that are coming with the new 15 minutes balance resolution. To make sure that the transition to new 15 minutes time resolution can be deployed safely without jeopardizing the reliability of the power system.
The study shows that with the proper parameters it is profitable to move to the new 15-minutes imbalance settlement and single pricing model. New time resolution of the imbalance settlement and the single price model will increase the responsibility for the physical balancing of the power grid system for the Balance Responsible Party (BRP) and make balancing of the power grid more market-driven. The changes should improve power grid reliability and reduce reserve and adjustment costs for electricity users. Self-regulation should be controlled, in order to avoid overcompensation. Overcompensation in the power grid balancing may trigger oscillation in system balance, which affects negatively the system maintenance efficiency and thus on operational security. It is important to be aware of the requirements of the new imbalance settlement model for the power grid and for the systems that maintain the power grid. Datahub is to be implemented to support the new imbalance settlement. The purpose of the Datahub is to perform imbalance settlement calculations and share measurement data provided by the distribution system operator. Additionally, the balancing of the power grid is intended to shift from centralized frequency management to area specific power grid balancing. For the electricity market, it is important to add enough 15-minute products so that BRP can adjust their balance enough.
Tutkimuksen perusteella voidaan todeta, että oikeilla valinnoilla uuteen 15 minuutin taseselvitysjaksoon ja hinnoittelumalliin on kannattavaa siirtyä. Uuden taseselvityksen aikaresoluution ja yhden hinnan mallin avulla voidaan lisätä tasevastaavien vastuuta verkon tasapainotuksessa ja muokataan verkon tasapainotusta markkinavetoisemmaksi. Muutosten avulla on tarkoitus parantaa verkon käyttövarmuutta sekä pienentää sähkönkäyttäjien maksamia reservi- ja säätökustannuksia. Itsesäätelyä olisi kuitenkin pystyttävä kontrolloimaan, jotta ylikompensoinnilta voitaisiin välttyä. Ylikompensoinnilla verkon tasapaino voi alkaa värähdellä, joka vaikuttaa negatiivisesti järjestelmän ylläpidon tehokkuuteen ja siten verkon toiminnan turvallisuuteen. On myös tärkeätä tiedostaa uuden tasejärjestelmän vaatimukset verkolle kuin sitä ylläpitäville järjestelmille. Uuden taseselvityksen tueksi on tarkoitus ottaa käyttöön Datahub, jonka tarkoitus on suorittaa taseselvityksen laskennat ja jakeluverkon suorittamien mittaustietojen jakaminen. Lisäksi verkontasapainotuksessa on tarkoitus siirtyä keskitetystä taajuudenhallinnasta aluekohtaiseen verkon tasapainotukseen. Sähkömarkkinoiden näkökulmasta on tärkeä lisätä 15 minuutin tuotteita riittävästi, jotta tasevastaavat voivat muokata tasettaan monipuolisesti.
The study shows that with the proper parameters it is profitable to move to the new 15-minutes imbalance settlement and single pricing model. New time resolution of the imbalance settlement and the single price model will increase the responsibility for the physical balancing of the power grid system for the Balance Responsible Party (BRP) and make balancing of the power grid more market-driven. The changes should improve power grid reliability and reduce reserve and adjustment costs for electricity users. Self-regulation should be controlled, in order to avoid overcompensation. Overcompensation in the power grid balancing may trigger oscillation in system balance, which affects negatively the system maintenance efficiency and thus on operational security. It is important to be aware of the requirements of the new imbalance settlement model for the power grid and for the systems that maintain the power grid. Datahub is to be implemented to support the new imbalance settlement. The purpose of the Datahub is to perform imbalance settlement calculations and share measurement data provided by the distribution system operator. Additionally, the balancing of the power grid is intended to shift from centralized frequency management to area specific power grid balancing. For the electricity market, it is important to add enough 15-minute products so that BRP can adjust their balance enough.