energypro version 3.3

Transkript

1 energypro version 3.3 Version 1 energypro version spotmarkedsberegninger - automatisk beregning af driftsstrategier Ændringer: Dato Version Udført af Rettelser 15/5 1 HM

2 Indledning Nyheder Indholdsfortegnelse 1. Indledning Nyheder Nye skærmbilleder for El-marked (tidligere Tarifperioder) og Driftsstrategi El-marked skærmbilledet Driftsstrategivinduet Driftsstrategi. Faste tariffer Automatisk beregnet Driftsstrategien. El-spotpriser Hvordan beregnes driftsstrategien? Begrænsninger ved den automatiske driftsstrategiberegning Udskriften Driftsstrategi beregning Eksisterende energypro-projekter Faste tariffer eller Spotmarked valgt som markedstype under El-marked De øvrige forbedringer Introduktion af procesvarmeforbrugende produktionsenheder Anvendelse af indeks til indeksering af tidsserier Eksport af udskrifter til andre formater (Regneark mv) Bilag 1: Fortolkning af formelfunktioner anvendt under Driftsindtægter og Driftsudgifter ved beregning af driftsstrategi Date: KS: Side 2 af 29

3 Indledning Nyheder 1. Indledning Nyheder Med frigivelsen af energypro 3.3 imødekommes en række brugerønsker. Det drejer sig først og fremmest om en bedre håndtering af spotprisberegninger og muligheden for automatisk at få beregnet en optimal driftsstrategi. Det er disse nye muligheder, der specielt vil blive fokuseret på i denne beskrivelse. De mest synlige ændringer af energypro er: El-marked erstatter tarifperioder Driftsstrategi med muligheder for automatisk driftsstrategiberegning. Ny driftsstrategiberegnings rapport Ændringer i skærmbilleder for tidsserier, tidsseriefunktioner, indeks og behov Bemærk at der i forbindelse med implementeringen af disse punkter er foretaget en række ændringer af beregningsalgoritmerne. Dette medfører, at der kan fremstå mindre forskelle på resultater beregnet i version 3.2. og 3.3. Af yderligere forbedringer kan peges på: Procesvarmeforbrugende produktionsenheder. Øget mulighed for anvendelse af indeks, herunder specielt mulighed for indeksering af tidsserier. Mulighed for at eksportere energypro udskrifterne til andre formater, herunder eksempelvis regneark. 2. Nye skærmbilleder for El-marked (tidligere Tarifperioder) og Driftsstrategi 2.1 El-marked skærmbilledet Det nye El-marked skærmbillede fremgår af Figur 1. På dette skærmbillede introduceres begrebet Markedstype. Der kan vælges mellem fire forskellige markeder, se Figur 2. De to første er Intet marked og Enhedstarif. I beregningsmæssig henseende er disse to muligheder dog identiske. Mere interessante er Faste tariffer og Spotmarked. Faste tariffer er eksempelvis den danske treledstarif, mens Spotmarked indikerer en varierende elpris, som for eksempel de danske spotpriser. Tilføjelserne (Bruger def.) og (Auto) viser om den aktuelt valgte driftsstrategi er sat til Brugerdefineret driftsstrategi eller til Minimer netto varmeproduktionsomkostninger, se afsnit 2.2. Date: KS: Side 3 af 29

4 Nye skærmbilleder for El-marked (tidligere Tarifperioder) og Driftsstrategi Figur 1: El marked erstatter det eksisterende Tarifperioder. Figur 2: Markedstyper Udseende og funktionalitet af den resterende del af vinduet El-marked afhænger af såvel det aktuelle valg af Markedstype som valget af Driftsstrategi. Er Intet Marked eller Enhedstarif valgt er resten af skærmbilledet tomt. Hvis der er valgt Faste tariffer er oplysningerne i vinduet identiske med oplysningerne i Tarifperioder i de tidligere versioner af energypro. Det vil sige en liste over navne på de anvendte tarifperioder (til højre for Markedstype ) og en specifikation af hvilke perioder, der tilhører de enkelte Date: KS: Side 4 af 29

5 Nye skærmbilleder for El-marked (tidligere Tarifperioder) og Driftsstrategi tarifperioder (vinduets nedre del). For yderligere information henvises til energypro 3.3 User s Guide, der kan hentes under Downloads på EMD s energypro hjemmeside. Figur 3: El marked. Som eksempel er valgt faste tariffer valgt som markedstype. I Figur 4 er vist, hvorledes El-marked skærmbilledet ser ud, når markedstypen Spotmarked er valgt. Den øverste del af figuren viser, hvorledes vinduet fremstår, hvis man i Driftsstrategivinduet har valgt brugerdefineret driftsstrategi, mens den nederste del viser udseendet, når automatisk driftsstrategiberegning er valgt ( Minimer netto varmeproduktionsomkostninger ). Fælles for begge er, at udgangspunktet for inddateringen af et spot-marked er en tidsserie indeholdende de ønskede elpriser. Disse el-priser skal placeres i Ydre forudsætninger, og er herefter tilgængelig i comboboksen til højre for valget af markedstype. Date: KS: Side 5 af 29

6 Nye skærmbilleder for El-marked (tidligere Tarifperioder) og Driftsstrategi Figur 4: El marked. Spotmarked valgt som Markedstype. Øverst: Brugerdefineret driftsstrategi. Nederst: Automatisk beregnet driftsstrategi. Date: KS: Side 6 af 29

7 Nye skærmbilleder for El-marked (tidligere Tarifperioder) og Driftsstrategi Figur 5: Definer Spot marked. Venstre: Brugerdefineret driftsstrategi. Højre: Automatisk beregnet driftsstrategi. Hvis den brugerdefinerede driftsstrategi vælges, skal der sættes et filter op for at opdele den valgte tidsserie i undergrupper, se venstre del af Figur 5. I dette eksempel er det valgt at opdele priserne i tre prisgrupper, Toppriser, Kedler/motor og Under budpris. Toppriser er i dette eksempel alle priser over 543 kr/mwh, Prisen ved Kedler/Motor er i eksemplet balanceprisen mellem kedlen og motor. Alle priser mellem 331 kr/mwh og 543 kr/mwh henregnes til denne gruppe. Alle priser under 331 kr/mwh henregnes til gruppen Under Budpris. Den højre del af Figur 5 viser, hvordan spotmarkedet beskrives, hvis den automatiske beregning af driftsstrategi er valgt. Kvalitet af Spotprisprognose, anvendes til at angive, hvor mange grupper spotpriserne skal inddeles i. Grundlæggende bestemmes kvaliteten af spotprisprognosen af hvor mange undergrupper spotpriserne inddeles i. Dette illustreres af Figur 6, som viser default værdier for opdeling i grupper. Jo mere detaljeret jo flere grupper. Hvis Ingen prognose er valgt foretages ingen underopdeling. Hvis Grov eller Detaljeret er valgt, oprettes først en gruppe indeholdende de højeste priser Som default er denne gruppe sat til at indeholde de 5 % højeste priser Timer i højtprisetimer [%]. De resterende priser fordeles herefter i det angivne antal grupper. Hvis Grov er valgt er antallet af disse grupper default sat til 5, mens antallet er sat til 10 ved Detaljeret. I denne forbindelse er det også værd at bemærke, at flere grupper medfører en øget beregningstid. Figur 6: Spotmarkeds definition, avanceret Date: KS: Side 7 af 29

8 Nye skærmbilleder for El-marked (tidligere Tarifperioder) og Driftsstrategi Opdelingen i undergrupper bliver endvidere suppleret med en prisgruppe for hver balancepris mellem kedler og kraftvarmeenheder. 2.2 Driftsstrategivinduet Driftsstrategi vinduet er ændret væsentligt i forhold til tidligere. Det nye vindue vises i to varianter i Figur 7 og Figur 9. Dog er der ingen ændringer, hvis Intet marked eller Enhedstarif er valgt under el-marked. Hovedændringen er, at der skal tages stilling til, hvorvidt der skal foretages en automatisk driftsstrategiberegning Minimer nettovarmeproduktionsomkostninger eller der vælges Brugerdefineret driftsstrategi. Funktionalitet ved Brugerdefineret strategi er uændret I forhold til tidligere versioner af energypro. Figur 7: Driftsstrategi. Valg af driftsstrategi er tilføjet i forhold til tidligere Date: KS: Side 8 af 29

9 Nye skærmbilleder for El-marked (tidligere Tarifperioder) og Driftsstrategi Driftsstrategi. Faste tariffer Automatisk beregnet. Figur 8 viser et eksempel, hvor driftsstrategien er beregnet automatisk. I de enkelte felter i driftsstrategi tabellen fremgår de beregnede netto varmeproduktionsomkostninger for de enkelte produktionsanlæg i de enkelte tarifperioder. Det er ikke muligt at ændre disse værdier så længe den automatiske beregning er valgt. Ønskes værdierne anvendt som udgangspunkt for en brugerdefineret strategi beholdes vælges denne og værdierne er tilgængelige for editering. Figur 8: Driftsstrategitabel. Automatisk driftsstrategiberegning. Faste tariffer. Beskrivelse af beregningsmetoden følger senere i afsnit Driftsstrategien. El-spotpriser. Hvis Minimer nettovarmeproduktionsomkostninger er valgt bliver driftsstrategitabellen erstattet af en grafisk præsentation af netto varme produktionsomkostningerne som funktion af el-spot priserne. Figur 9: Driftsstrategi. Automatisk driftsstrategiberegning. Nettovarmeproduktionsomkostninger som funktion af el-spotpriserne. Date: KS: Side 9 af 29

10 Hvordan beregnes driftsstrategien? 3. Hvordan beregnes driftsstrategien? Det grundlæggende princip bag den automatiske driftsstrategiberegning i energypro er, at der for hvert produktionsanlæg i hver tarifperiode beregnes en netto omkostning ved produktionen af en MWh varme. Er der eksempelvis otte tarifperioder, vil der hvor hvert produktionsanlæg blive beregnet en nettovarmeproduktionspris for hver af de otte grupper. Herved dannes en matrice bestående af energianlæggene på den ene led og tarifgrupperne på den anden. Ved den efterfølgende energi beregning vil energypro først placere så meget produktion som muligt hos det produktionsanlæg i den tarifperiode, som har den laveste værdi (varmeproduktionsomkostning), dernæst elementet med den næstlaveste produktionspris osv. indtil behovene er opfyldt eller produktionsmulighederne er udtømte. Beregningen af driftsstrategien opstilles udelukkende ud fra de betalinger brugeren har opstillet i økonomien under Driftsindtægter og Driftsudgifter 1. Det er derfor afgørende at disse betalinger er opstillet korrekt forud for energiberegningen. Ved den automatiske driftsstrategiberegning er den tekniske og den økonomiske beskrivelse af projektet bundet sammen og har indflydelse på hinanden. Der beregnes en ny driftsstrategi for hver måned i planlægningsperioden. Metoden bag beregningen af den automatiske driftsstrategi er en partiel tilgang, hvor hver af de varmeproducerende enheder beregnes som en enkeltstående enhed som producerer 1 MWh varme. I denne beregning beregnes alle de oprettede Driftsindtægter og Driftsudgifter. Beregningen foretages for hver produktionsenhed for alle tarifgrupper. Beregningen foretages for alle produktionsenheder med varmeproduktion. På Figur 10 vises de varmeproducerende anlæg i energypro (KV-enhed, kedel, elektrisk varmepumpe samt brugerdefineret). Bemærk at en brugerdefineret enhed skal have tilknyttet en varmeproduktion for at kunne indgå i driftsstrategiberegningen. 1 Angående opsætning af betalinger i energypro i øvrigt henvises til den engelske manual. Date: KS: Side 10 af 29

11 Hvordan beregnes driftsstrategien? Figur 10: Nettovarmeproduktionsomkostningerne beregnes hun for de varmeproducerende produktionsanlæg. Absorptionskølere sættes altid til en prioritet som er højere end alle øvrige varmeproducerende enheder (varmen til drift af disse skal bestemmes før de varme-producerende anlæg kan producere den). Elektrisk køling derimod til en prioritet lavere end de varmeproducerende enheder. Af bilag 1 fremgår, hvorledes de funktioner som kan anvendes ved beskrivelse af de driftsmæssige betalinger fortolkes når driftsstrategien beregnes. Ved energiomsætningsberegningen foretager energypro en ny driftsstrategiberegning for hver måned. Ved valg af en måned i planlægningsperioden, bliver den tilsvarende driftsstrategi beregnet og vist i tabelform, se Figur 11. Figur 11: Driftsstrategien kan vælges for en vilkårlig måned I planlægningsperioden. Date: KS: Side 11 af 29

12 Hvordan beregnes driftsstrategien? Begrænsninger ved den automatiske driftsstrategiberegning Der er to begrænsninger ved anvendelse af den automatiske driftsstrategiberegning. Den første er, at anvendelse af formler i forbindelse med beskrivelse af produktionsanlæg ikke er tilladte, se Figur 12. Date: KS: Side 12 af 29

13 Hvordan beregnes driftsstrategien? Figur 12: Automatisk beregning af driftsstrategi er ikke mulig, når der optræder formler i produktionsanlæggenes effektkurver Den anden begrænsning er, at der ikke må være procesvarme tilknyttet projektet, se Figur 13. Figur 13: Automatisk beregning af driftsstrategi er ikke mulig, når procesvarmeproduktion er oprettet Date: KS: Side 13 af 29

14 Udskriften Driftsstrategi beregning 4. Udskriften Driftsstrategi beregning Version 3.3 indeholder en ny udskrift Driftsstrategi beregning. Udskriften viser beregningen af driftsstrategien i detaljer. Udskriften er kun tilgængelig, når der anvendes automatiske driftsstrategiberegning. Udskriften findes i bunden af rækken af udskrifter som vist på Figur 14. Vælges denne udskrift tages stilling til, for hvilen måned driftsstrategien ønskes vist, se Figur 15. Figur 14: Vælg Driftsstrategi beregning Figur 15: Vælg den ønskede måned Hvis der er valgt faste tariffer under El-marked indledes med en hovedtabel, som indeholder den beregnede driftsstrategi. Værdierne i tabellen er identiske med de værdier som findes i driftsstrategitabellen i Driftsstrategivinduet. Herefter følger et detaljeret beregningseksempel af nettovarmeproduktionsomkostningerne for alle anlæg i alle tarifperioder. Herefter fremkommer en udskift som vist i eksemplet i Figur 16. Date: KS: Side 14 af 29

15 Udskriften Driftsstrategi beregning Figur 16: Driftsstrategi beregning - faste tariffer - et eksempel Er der derimod valgt spotpriser under el-marked indledes med en grafisk visning af nettovarme produktionsomkostningerne som funktion af el-spot priserne. Herefter følger et detaljeret beregningseksempel for hvert produktionsanlæg nettovarme produktions omkostningsberegningen som funktion af en el-spotpris, se Figur 17. Figur 17: Driftsstrategi beregning Spot marked - et eksempel Date: KS: Side 15 af 29

16 Udskriften Driftsstrategi beregning Bemærk, at hvis en betaling er den samme for alle produktionsanlæg i alle tarifperioder ignoreres betalingen. Med andre ord udelades betalinger som ikke kan relateres til driften af et bestemt produktionsanlæg. Date: KS: Side 16 af 29

17 Eksisterende energypro-projekter 5. Eksisterende energypro-projekter Eksisterende energypro projekter er praktisk taget upåvirkede af ændringerne. 5.1 Faste tariffer eller Spotmarked valgt som markedstype under El-marked Eksisterende energypro projekter (forud for version 3.3) bliver automatisk sat til brugerdefineret driftsstrategi i driftsstrategi vinduet. Denne opsætning er identisk med den hidtil anvendte driftsstrategi funktionalitet i energypro, vist i Figur 18. Figur 18: Driftsstrategi. I eksisterende projekter sættes driftsstrategien automatisk til Brugerdefineret driftsstrategi Hvis driftsstrategien ændres til Minimer netto varmeproduktionsomkostninger ændres tabellen Prioritering af produktioner. Tabellens navn ændres fra Prioritering af produktioner <Møntenhed>/MWh-varme (eksempelvis kr/mwh-varme ). Bemærk, at møntenheden hentes fra Økonomi Ydre forudsætninger. Desuden erstattes de eksisterende værdier med de beregnede nettovarmeproduktionsomkostninger for hver produktionsanlæg i hver tarifperiode (Første måned i beregningsperioden). Det er ikke muligt at ændre i de beregnede værdier med mindre driftsstrategien ændres til Brugerdefineret styringsstrategi. Date: KS: Side 17 af 29

18 De øvrige forbedringer Figur 19: Driftsstrategi. Hvis Minimer netto varmeproduktionsomkostninger vælges fremkommer driftsstrategien for den første måned i planlægningsperioden. 6. De øvrige forbedringer I det følgende beskrives kort de øvrige forbedringer af energypro 6.1 Introduktion af procesvarmeforbrugende produktionsenheder Med version 3.3 er det blevet muligt at beskrive procesvarmeforbrugende produktionsanlæg. Dette er bl.a. anvendeligt i forbindelse med modellering af absorptionskøleanlæg. For at få adgang til denne facilitet skal der i Projektidentifikationsvinduet vælges Avanceret og Transmission gennem høj- og lavtemperatur net, se Figur 20. Det samme er i øvrigt gældende, hvis man ønsker at modellere procesvarmeproducerende anlæg. Figur 20: Adgang til beskrivelse af procesvarmeforbrugende anlæg Date: KS: Side 18 af 29

19 De øvrige forbedringer I det følgende vises en simpel model af et absorptionsanlæg. På Figur 21 beskrives absorptionskøleren, mens enheden der producerer varmen til drift heraf (i eksemplet en kedel) er vist på Figur 22. Endelig på Figur 23 er der angivet en tilhørende driftsstrategi. BEMÆRK at det er vigtigt, at absorptionskøleren har højere prioriteret end det anlæg, der skal producere varme til drift af køleren. Date: KS: Side 19 af 29

20 De øvrige forbedringer Figur 21: Eksempel på beskrivelse af Absorptionskøler med procesvarmeforbrug Figur 22: Eksempel på beskrivelse af anlæg til produktion af procesvarme. Date: KS: Side 20 af 29

21 De øvrige forbedringer Figur 23: Eksempel på beskrivelse af anlæg til produktion af procesvarme. 6.2 Anvendelse af indeks til indeksering af tidsserier. Med version 3.3 er det blevet muligt at indeksere tidsserier. Anvendelsen af denne facilitet kan f.eks. være relevant i situationer, hvor man har el-spotpriser som man forventer ændrer sig over tid. Det kunne f.eks. være i form af de samfundsøkonomiske el-priser udmeldt af energistyrelsen, der år for år angiver et forventet niveau. Dette er beskrevet i det følgende eksempel. Figur 24 Indeks der viser den samfundsøkonomiske el-pris udmeldt af Energistyrelsen Date: KS: Side 21 af 29

22 De øvrige forbedringer Date: KS: Side 22 af 29

23 De øvrige forbedringer Figur 25: Eksempel på anvendelse af indeks på el-spot tidsserie placeret under ydre forudsætninger Date: KS: Side 23 af 29

24 De øvrige forbedringer Figur 26: Grafisk præsentation af el-spot tidsserie kombineret med indeks. Et andet eksempel kunne være et varmebehov der udvikler sig over tid. Figur 27: Eksempel på indeks knyttet til varmebehov og beskrevet som tidsserie Date: KS: Side 24 af 29

25 De øvrige forbedringer 6.3 Eksport af udskrifter til andre formater (Regneark mv) Som noget nyt er muligheden for eksport af udskrift til andre formater øget markant det i den nye energypro Hidtil har der været begrænsede muligheder. Dels eksportadgangen under Værktøjer, dels de umiddelbare eksportmuligheder af udskrifter i energypro (Gem udskrift), som vist på Figur 28. Figur 28: Oprindelige eksportmuligheder i energypro Det nye er, at Rave snapshot files (*.NDR) er nøglen til brug for eksport i en lang række formater, herunder bl.a. Microsoft excel. Date: KS: Side 25 af 29

26 De øvrige forbedringer Det første skridt er derfor at gemme den ønskede udskrift i dette format. Det næste skridt er at konvertere udskriften til det ønskede format, f.eks. excel. Dette er muligt vha. ESBRaveViewer, som er et freeware produkt produceret af et australsk firma ESB Consultancy ( Det er muligt at downloade denne viewer forskellige steder fra eksempelvis eller det kan gøres direkte fra EMD. Når ESBRaveViewer er installeret er opgaven at indlæse den gemte NDR fil og derefter gemme den i det ønskede format. Hvis vieweren er installeret i windows default program files -folderen startes vieweren automatisk op, allerede når filen gemmes i NDR-formatet Dette vil i langt de fleste tilfælde give et godt resultat. Figur 29: ESBRaveViewer med importeret energypro fil. Date: KS: Side 26 af 29

27 De øvrige forbedringer Figur 30: Eksportmuligheder i ESBRaveVieweren Når filen gemmes som en Microsoft Excel Workbook startes excel op (såfremt denne er installeret) med den gemte fil indlæst. Figur 31 er et eksempel herpå. Figur 31:Eksempel på energypro udskrift eksporteret vha. ESBRaveViewer og indlæst i excel. Date: KS: Side 27 af 29

28 Bilag 1: Fortolkning af formelfunktioner anvendt under Driftsindtægter og Driftsudgifter ved beregning af driftsstrategi Bilag 1: Fortolkning af formelfunktioner anvendt under Driftsindtægter og Driftsudgifter ved beregning af driftsstrategi Funktion Værdi Behovsfunktionter 0 HD 0 ED 0 CD 0 PHD 0 Produktionsanlægsfunktioner HP 1 EP ElProd/HeatProd FC FuelCon/HeatProd EC ElCon/HeatProd HC 0 CoolingProduction CoolProd/HeatProd HoursOfOperation 1/HeatProd ElectricCapacity 0 Turnons 0 Turnons 0 Andre funktioner HeatValue Uændret UnitOfDemand Uændret Month Uændret Index, Uændret Indeksfaktor Uændret TSMean, Uændret Funktioner på systemniveau DeliveredElectricity EP ReceivedElectricity EC ReceivedFuel FC AccDeliveredElectricity 0 AccReceivedElectricity 0 AccReceivedFuel 0 PeakDeliveredElectricity 0 PeakReceivedElectricity 0 PeakReceivedFuel 0 Spotprisfunktioner SpotPricesXDeliveredElectricity El-Spotpris * DeliveredElectricity SpotPricesXReceivedElectricity El-Spotpris * ReceivedElectricity Produktionsanlæg. Anvendte begreber ved beregning af produktioner mv. Heatprod = Varmeproduktionskapacitet ElPprod = El-produktionskapacitet CoolProd = Kølekapacitet ElCon = El-forbrugskapacitet FuelCon = Indfyret effekt (alle beregnet i MW) Undtagelser hvis der optræder el-behov, se næste side. Date: KS: Side 28 af 29

29 Bilag 1: Fortolkning af formelfunktioner anvendt under Driftsindtægter og Driftsudgifter ved beregning af driftsstrategi Hvis der er et el-behov planlægges driftsstrategien til udelukkende at dække dette behov. Dette vil ændre nogle af de værdier, der returneres af betalingsliniernes funktioner, når driftsstrategien beregnes, jvf. nedenfor. Funktion Funktioner på systemniveau 0 DeliveredElectricity 0 ReceivedElectricity EC - EP Værdi Date: KS: Side 29 af 29