Akkuenergiavaraston toiminta ja kannattavuus taajuuden vakautusmarkkinoilla
Tossavainen, Teemu (2023)
Diplomityö
Tossavainen, Teemu
2023
School of Energy Systems, Sähkötekniikka
Kaikki oikeudet pidätetään.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2023052246075
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2023052246075
Tiivistelmä
Tässä diplomityössä tarkastellaan akkuenergiavaraston toimintaa ja kannattavuutta Fingridin taajuusohjattujen vakautusreservien markkinapaikalla.
Työssä käydään läpi taajuuden vakautusreservien rakennetta yleisesti, sekä vakautusreservimarkkinoiden hintakehitystä ja nykyisiä sekä uusiutuvia teknisiä vaatimuksia. Työ sisältää myös kirjallisuuskatsauksen, jolla pyritään selvittämään soveltuva investointilaskentametodiikka kannattavuuden arviointiin.
Lisäksi työssä simuloidaan laitteistossa käytettäviä pätötehoja, syntyviä häviöitä ja siirtyviä energiamääriä historiallisen taajuuden vaihtelun perusteella. Myös akuston varauksen hallinnan tarvetta ja tapaa tarkastellaan. Tarkasteluiden pohjana käytetään vakautusreservien uudistuvia teknisiä vaatimuksia, jotka ovat tulossa voimaan syyskuussa 2023. Työn lopuksi lasketaan kannattavuutta vakautusreservimarkkinoille investoitavaan akkuenergiavarastoon.
Työssä tehtyjen kannattavuuslaskelmien perusteella akkuenergiavarasto ei ole kannattava investointi taajuuden vakautusreservimarkkinoille. Poikkeuksena tästä on häiriöreservin alassäätö tuntimarkkinoilla, mutta sekin maksaisi itsensä valituilla lähtötiedoilla vain juuri ja juuri takaisin pitoajan puitteissa. Laskelmat koskevat akkuenergiavarastoa, joka investoidaan tiettyä markkinaa silmällä pitäen ja sillä operoidaan ainoastaan kyseisellä markkinapaikalla. This master`s thesis studies the operation and profitability of battery energy storage in Fingrid`s frequency containment reserve marketplace.
The work reviews the structure of frequency containment reserve in general, as well as the price development of the reserve market and current and renewable technical requirements. Also a literature review is carried out, which aims to find out a suitable investment calculation methodology for assessing profitability.
In addition, the work includes simulations of the active powers used in the equipment, the resulting losses and the transferred amounts of energy based on the historical frequency variation. The need and way of managing the battery charge is also examined. The reviews are based on the renewed technical requirements for frequency containment reserves, which are coming into force in September 2023. At the end of the work, the profitability of battery energy storage invested in the frequency containment reserve marketplaces is calculated.
Based on the profitability calculations made in the work, battery energy storage is not a profitable investment for the frequency containment reserve market. The exception to this is the downward adjustment of the disturbance reserve in the hourly market, but even that would pay for itself with the selected starting data only exactly within the holding period. The calculations concern battery energy storage, which is invested to specific marketplace and further operated only in that marketplace.
Työssä käydään läpi taajuuden vakautusreservien rakennetta yleisesti, sekä vakautusreservimarkkinoiden hintakehitystä ja nykyisiä sekä uusiutuvia teknisiä vaatimuksia. Työ sisältää myös kirjallisuuskatsauksen, jolla pyritään selvittämään soveltuva investointilaskentametodiikka kannattavuuden arviointiin.
Lisäksi työssä simuloidaan laitteistossa käytettäviä pätötehoja, syntyviä häviöitä ja siirtyviä energiamääriä historiallisen taajuuden vaihtelun perusteella. Myös akuston varauksen hallinnan tarvetta ja tapaa tarkastellaan. Tarkasteluiden pohjana käytetään vakautusreservien uudistuvia teknisiä vaatimuksia, jotka ovat tulossa voimaan syyskuussa 2023. Työn lopuksi lasketaan kannattavuutta vakautusreservimarkkinoille investoitavaan akkuenergiavarastoon.
Työssä tehtyjen kannattavuuslaskelmien perusteella akkuenergiavarasto ei ole kannattava investointi taajuuden vakautusreservimarkkinoille. Poikkeuksena tästä on häiriöreservin alassäätö tuntimarkkinoilla, mutta sekin maksaisi itsensä valituilla lähtötiedoilla vain juuri ja juuri takaisin pitoajan puitteissa. Laskelmat koskevat akkuenergiavarastoa, joka investoidaan tiettyä markkinaa silmällä pitäen ja sillä operoidaan ainoastaan kyseisellä markkinapaikalla.
The work reviews the structure of frequency containment reserve in general, as well as the price development of the reserve market and current and renewable technical requirements. Also a literature review is carried out, which aims to find out a suitable investment calculation methodology for assessing profitability.
In addition, the work includes simulations of the active powers used in the equipment, the resulting losses and the transferred amounts of energy based on the historical frequency variation. The need and way of managing the battery charge is also examined. The reviews are based on the renewed technical requirements for frequency containment reserves, which are coming into force in September 2023. At the end of the work, the profitability of battery energy storage invested in the frequency containment reserve marketplaces is calculated.
Based on the profitability calculations made in the work, battery energy storage is not a profitable investment for the frequency containment reserve market. The exception to this is the downward adjustment of the disturbance reserve in the hourly market, but even that would pay for itself with the selected starting data only exactly within the holding period. The calculations concern battery energy storage, which is invested to specific marketplace and further operated only in that marketplace.