Kysyntäjouston hyödyntäminen sähkökauppiaan liiketoiminnassa asiakaslähtöisen säädön avulla

Abstract

Sähköjärjestelmä kehittyy ja kasvavat uusiutuvat tuotantoresurssit vaativat järjestelmältä suurempaa joustoa. Kysyntäjousto voi olla tulevaisuudessa merkittävä tekijä sähköjärjestelmän toimintakunnon ylläpitämisessä.

Tässä diplomityössä tarkastellaan tasevastaavana toimivan sähkön myyjän mahdollisuuksia toimia kysyntäjoustoon osallistumisen tarjoajana asiakkailleen. Tarkasteltava konsepti on matalan automaatiotason nykyisellä infralla toteutettava jousto, jossa myyjä ilmoittaa asiakkaalle tarpeen joustaa ja määrittää tapahtuneen jouston sekä mahdolliset jälkihuiput asiakkaan kulutustiedoista. Tavoitteena on rajata konseptin markkinapaikat, mallintaa jouston toimintaa ja määrittää sen taloudellisuutta. Lisäksi tarkastellaan toteutettavuutta nykyisellä organisaation rakenteella. Pyrkimyksenä on luoda käsitys tarvittavista pohjatiedoista, menettelytavoista ja kriittisistä ongelmista sekä mitoittaa ongelmien laajuutta ja kompleksisuutta.

Konseptin osallistuminen rajautuu päivänsisäisille markkinoille sekä tasesähkölle. Pohjatiedot eivät riitä päivänsisäisille markkinoille osallistumiseen, joten joustoa tulisi käyttää tasehallinnassa tasesähkön hinnalla, jotta tarvittavat mittaustiedot saataisiin kerättyä. Tasesähkön simuloinneissa saavutettava asiakaskohtainen tuotto on realistisella simulaatiolla 0,3 € vuodessa. Muiden simulaatioiden, joiden taustaolettamukset eivät välttämättä ole realistisia, keskimääräiset asiakaskohtaisesti saavutettavat tuotot ovat välillä -0,44 – +29,20 € vuodessa. Merkittäviä tuottoa rajaavia tekijöitä ovat asiakaskunnan sähkön käyttö eri ajankohtina sekä tasesähkön hintatietojen saatavuus ja hinnan kehittyminen tunnin sisällä.

Joustolla saavutetun tuoton määrittäminen etukäteen sisältää merkittävän riskin, kun tasesähkön hintatasot tulisi ennustaa. Altistuminen riskille voidaan poistaa sopivalla tuoton jaon mekanismilla, kuten asiakaskohtaisen jouston pisteyttämisellä ja pisteiden rahallisen arvon määrittämisellä joustotapahtumien jälkeen.

The electricity system is evolving and especially the growing renewable resources establish a need for an increase in flexibility from the system. In the future, demand response may be a notable factor for keeping the electricity system in full operational use.

This thesis addresses how an electricity wholesaler working as a demand responsible party may offer a demand response service to its customers. The examined concept is low automation demand response utilized with existing infrastructure, where the seller notifies the customer of the need for demand response during a specific time and determines the occurred response from the consumption data from AMR-meters. The aim of the study is to define the suitable marketplaces, model the demand response and calculate the economic potential. In addition, the suitability of the current organizational structure for the concept is evaluated. The objective is to create an understanding of the necessary information, mechanisms and critical problems of the response concept, and consequently clarify their magnitude and complexity.

The concept is limited to intraday and imbalance electricity markets. Information is not sufficient for taking part in intraday without actual run-time consumption data from the concept. Demand response may be used in imbalance management to gain the needed data. The profits for simulation of the concept with imbalance electricity prices are in average 0,3 € for each participating customer annually. The average annual profits per customer range from -0,44 – +29,20 €, but all values over 4 € will require unrealistic assumptions of the response profile or the price information available during operational use.

Defining the value of each demand response event before the actual occurrence will increase the risks as it requires forecasting the prices of imbalance electricity. Risk may be avoided by using a credit point-based method in evaluating the customer’s energy profile response.