Identifying electricity consumption flexibility from electricity measurements and electricity price data : case detached house

Abstract

This thesis looks at the relationship between electricity consumption and electricity prices using actual measurement data from a detached house in Lappeenranta, Finland. The data includes readings from an electricity metre and a distribution board. The detached house is an example of a flexible electricity use location, in which electricity consumption responds to price changes. The study uses data and statistical analysis to investigate these relationships and sheds light on how pricing mechanisms can influence electricity consumption. the following questions are addressed:

1. How does household electricity consumption respond to fluctuations in electricity prices? 2. What methods can effectively measure and identify demand-side flexibility in residential electricity use?

While the overall relationship between electricity consumption and SPOT market prices is weak when analysed by Pearson, Spearman and Kendall coefficients. However, there is a significant response during extreme price events. This is particularly noted when SPOT prices fall below 0 €/MWh. On these occasions electricity consumption increased by up to 40%, indicating that households adjust their energy usage in response to large price fluctuations.

Tämä kandidaatin tutkielma tutkii sähkönkulutuksen ja sähkön hintojen välistä suhdetta käyttämällä todellisia mittaustietoja omakotitalosta Lappeenrannan alueella, Suomessa. Tutkimuksessa hyödynnetään sähkönkulutusmittarin ja jakokeskuksen mittaustietoja. Omakotitalo toimii esimerkkinä joustavasta sähkönkäytöstä, jossa kulutus mukautuu hintavaihteluihin. Tutkimuksessa käytetään data-analyysiä ja tilastollisia menetelmiä näiden suhteiden tarkasteluun ja valaistaan, kuinka hinnoittelumekanismit voivat vaikuttaa sähkönkulutukseen. Tutkielmassa käsitellään seuraavia kysymyksiä:

1. Miten kotitalouksien sähkönkulutus reagoi sähkön hinnan vaihteluihin? 2. Mitä menetelmiä voidaan tehokkaasti käyttää kotitalouksien sähkönkulutuksen kysyntäjouston mittaamiseen ja tunnistamiseen?

Vaikka sähkönkulutuksen ja SPOT-markkinahintojen välinen yleinen suhde on heikko Pearsonin, Spearmanin ja Kendallin korrelaatiokertoimilla analysoituna, merkittäviä reaktioita havaitaan ääritilanteissa. Erityisesti, kun SPOT-hinnat laskevat alle 0 €/MWh, sähkönkulutus kasvaa jopa 40%. Tämä osoittaa, että kotitaloudet mukauttavat energiankäyttöään merkittävien hintavaihteluiden aikana.