Udviklingsprojektet Etablering af nordjysk netværk for elregulering (Styrelsens journalnummer: ERDFN )

Transkript

1 Slutrapport for Udviklingsprojektet Etablering af nordjysk netværk for elregulering (Styrelsens journalnummer: ERDFN ) KS: Side 1 af 6

2 Indhold 1. Indledning Markedsoptimering af de eksisterende nordjyske kraftvarmeværker Optimering af kraftvarmeværker med elkedler... 6 Bilag 1 Opkobling mellem kraftvarmeværkerne og en central computer Bilag 2 Analyse af Veddum Skelund Visborg Kraftvarmes indtjeningsmuligheder i elmarkederne Bilag 3 Brugerguide energytrade Skagen Varmeværk Bilag 4 Økonomisk vurdering af nyt fjernvarmelager Skagen 1. Indledning Den planlagte udbygning med vindmøller stiller krav til omfattende infrastrukturinvesteringer i de anlæg, som skal indregulere de fluktuerende elproduktioner fra vindmøllerne. For samfundet bliver det dyrt, hvis ikke de decentrale kraftvarmeværker i voksende omfang deltager i den nødvendige elregulering. Formålet med projektet "Etablering af nordjysk netværk for elregulering" har været at tilvejebringe og udvikle de nødvendige hardware og software teknologier, således at decentrale kraftvarmeværker effektivt kan samarbejde om elregulering. Projektets formål har yderligere været at skabe grundlaget for en bedre økonomi hos regionens kraftvarmeværker i yderområderne, ved en koordineret og aggregeret drift, som muliggør at de får adgang til forbedret indtjening i flere elmarkeder. Det vil være med til at sænke varmepriserne samtidig med at præcist indplacerede elproduktioner vil forbedre miljøet. Igennem dette projekt vil værkerne blive bedre rustet til fremtidens elmarkeder. KS: Side 2 af 6

3 Udgangspunktet for projektet har være en optimering af regionens kraftvarmeværkers deltagelse i spotmarkedet og regulerkraftmarkedet (se Figur 1). Figur 1: Oversigt over de vestdanske elmarkeder. I mellemtiden er de decentrale kraftvarmeværker også begyndt at deltage i et tredje elmarked, Primærreserven (frekvensreguleringsmarkedet), hvor priserne har været så gode, at vi ikke har kunnet se bort fra disse priser. Derfor er softwaren udvidet til også at kunne beregne bud i Primærreserven. Driften af Skagen Kraftvarmeværk den 25. marts er et eksempel på, at bud i tre elmarkeder kan give en meget kompleks daglig drift (figuren nedenfor kan ses på KS: Side 3 af 6

4 Figur 2: Driften af Skagen Kraftvarmeværk den 25. marts. I de første fire timer vandt Skagen Kraftvarmeværk Negativ primærreserve på elkedlen. Lidt før kl. 3 vandt de herudover en nedregulering på elkedlen i Regulerkraftmarkedet, hvorfor elkedlens driftsniveau blev hævet, men frekvensreguleringen i primærreserven fortsatte. Efter kl. 4 blev der ikke vundet primærreserve, hvorfor alle 10 MW på elkedlen blev tilbudt i regulerkraftmarkedet og der blev vundet en times nedregulering. Fra handledes motorerne dellastet ind i spotmarkedet, således at der også kunne tilbydes Positiv primærreserve i disse 4 timer. I projektet har vi arbejdet med markedsoptimering af de eksisterende nordjyske kraftvarmeværker (se afsnit 2 om WP1) og med markedsoptimering af nordjyske kraftvarmeværker, som er udbygget med elkedler (se afsnit 3 om WP2). Herudover har vi analyseret om der er fordele ved at decentral kraftvarmeværker og vindmøller sammen deltager i spot- og regulerkraftmarkedet. Vi har ikke simpelt kunne eftervise disse fordele, bl.a. begrundet i at det hovedsagligt er møllerne der skaber de ubalancer der skal fjernes i Regulerkraftmarkedet og det er bl.a. de decentral kraftvarmeværker der tjener pengene på at fjerne disse ubalancer så udgangspunktet ser ud til at være at der ikke er et tilstrækkeligt interessesammenfald. KS: Side 4 af 6

5 2. Markedsoptimering af de eksisterende nordjyske kraftvarmeværker I projektet er der blevet etableret en opkobling mellem kraftvarmeværkerne og en central computer hos Nordjysk Elhandel. Nedenstående viser den udviklede hjemmeside, som Nordjysk Elhandel anvender til at kommunikere med de deltagende kraftvarmeværker. Figur 3: Nordjysk Elhandel kommunikation med de deltagende kraftvarmeværker. Opkobling mellem kraftvarmeværkerne og den central computer, samt systemets løbende beregning af optimerede budpriser i ovennævnte elmarkeder er beskrevet i Bilag1. Den udviklede software, som vi anvender til på historiske markedspriser at simulere den indtjeningsevne de enkelte nordjyske decentrale kraftvarmeværker kan have ved at anvende den i projektet udviklede optimerede markedsbaserede drift, er eksemplificeret i Bilag 2, hvor softwaren som har været anvendt til Veddum Skelund Visborg Kraftvarmes fordel ved at benytte en mere præcis budgivning på spotmarkedet og regulerkraftmarkedet. Det findes, at i de fire analyserede måneder kan nettovarmeproduktionsomkostningerne samlet reduceres med op til 0,3 mio. kr. ved benyttelse af den mere præcise budgivning på spotmarkedet og regulerkraftmarkedet. Reduktionen svarer til en besparelse på ca. 12 % af den samlede nettovarmeproduktionsomkostning. KS: Side 5 af 6

6 3. Optimering af kraftvarmeværker med elkedler Vi har udviklet software som Skagen Kraftvarmeværk selv kan bruge til at beregne salgsbud for deres motorer og købsbud for strøm på elkedlen. Software løsningen optimerer kraftvarmeværkers daglige budgivning på flere elmarkeder, når de både har kraftvarmeenheder og elkedler. energytrade optimere planlægningen af samtidig budgivning i spotmarkedet, regulerkraftmarkedet og primærreserven. energytrade Spotbud Regulerkraftbud Primærreservebud Nordpool Prognose for Fjernvarmebehov Lagerindhold Spotprisprognose Vundne bud Produktionsbalanceansvarlig TSO Varme- og el-effekter Brændselspriser Drift og vedligeholdelsesudgifter mv. Vundne bud Figur 4: På baggrund af nogle få inddata og en elspotprisprognose beregner energytrade økonomisk optimerede elmarkedsbud. I bilag 3 findes brugerguiden til energytrade. I WP2 har vi herudover simuleret hvilken værdi kraftvarmeværker med elforbrugende udstyr (f.eks. varmepumper eller elkedler) kan have ved at investere i nyt reguleringsudstyr. Som et eksempel herpå er der i bilag 4 vist et eksempel på en foretagen analyse af hvad forbedring i netto varmeproduktionsomkostningerne et større varmelager ville kunne have bidraget med i 2010 for Skagen Varmeværk. KS: Side 6 af 6