European electricity and balancing markets : market design, national differences, and their parameterization

Abstract

The purpose of this thesis is to examine the structure and design of balancing markets in selected European countries, Finland, the Baltic countries, Poland, and Spain. Balancing markets play a crucial role in maintaining real‑time system stability by ensuring the continuous balance between electricity generation and consumption. Although European balancing markets are progressively integrated through common platforms and regulatory frameworks, national differences in market design and participation rules remain.

The study compares the key characteristics of balancing capacity and energy markets, including available reserve products, their activation rules, pricing mechanisms, market access, and participation in European balancing platforms such as PICASSO and MARI. Based on this comparison, the main differences between the selected markets are identified.

The thesis further evaluates which of these market differences could be represented as adjustable parameters within an existing simulation model originally developed for Finnish markets. The results show that several differences, including time‑related parameters, bid constraints, remuneration structures, sanctions and participation in European balancing platforms, could be parameterized. However, more complex structural differences, such as Polish supplementary market mechanisms and alternative pricing principles, may require additional model development.

Tämän diplomityön tavoitteena on tutkia reservimarkkinoiden rakennetta ja markkinoille osallistumissääntöjä valituissa Euroopan maissa, jotka ovat Suomi, Baltian maat, Puola ja Espanja. Reservimarkkinoilla on keskeinen rooli sähköjärjestelmän reaaliaikaisen tasapainon ylläpidossa varmistamalla jatkuva tasapaino sähkön tuotannon ja kulutuksen välillä. Vaikka Euroopan reservimarkkinoita integroidaan yhä enemmän yhteisten alustojen ja sääntelykehysten avulla, kansallisia eroja markkinarakenteissa ja osallistumissäännöissä esiintyy edelleen.

Tutkimuksessa vertaillaan kapasiteetti- ja energiamarkkinoiden keskeisiä ominaisuuksia, kuten käytössä olevia reservituotteita, niiden aktivointisääntöjä, hinnoittelumekanismeja, markkinoille pääsyä sekä osallistumista eurooppalaisiin sähkömarkkinoiden harmonisointi projekteihin, kuten PICASSO- ja MARI‑alustoille.

Lisäksi työssä arvioidaan, mitkä näistä eroista voitaisiin määritellä säädettävinä parametreina yrityksen olemassa olevaan simulaatiomalliin, joka on alun perin kehitetty Suomen markkinoille. Tulokset osoittavat, että useat erot, kuten aikaparametrit, tarjouksiin liittyvät rajoitteet, korvausrakenteet, sanktiot sekä osallistuminen eurooppalaisiin markkina-alustoihin voidaan esittää parametreina. Sen sijaan monimutkaisemmat rakenteelliset erot, kuten Puolan ”täydentävä” markkinamekanismi ja vaihtoehtoiset hinnoitteluperiaatteet, voivat edellyttää mallin jatkokehitystä.