PROGNOSER FOR SYSTEMYDELSER

Transkript

1 Prognoser for systemydelser 1/7 Energinet.dk Tonne Kjærsvej 65 DK-7000 Fredericia NOTAT Vat-no PROGNOSER FOR SYSTEMYDELSER Dato: 23/ INDHOLD Forfatter: MLE/MLE 1. Reserver Frequency Containment Reserves (FCR) Frequency Controlled Normal Operation Reserve (FCR-N) Frequency Controlled Disturbance Reserve (FCR-D) Automatic Frequency Restoration Reserve (afrr) afrr i Vestdanmark (DK1) afrr i Østdanmark (DK2) Manual Frequency Restoration Reserve (mfrr) mfrr i Vestdanmark (DK1) mfrr I Østdanmark (DK2) Samlet prognose Reserveforsyning af øer Specialregulering Dødstart Systembærende egenskaber... 7 Dok. 15/ Til arbejdsbrug/restricted

2 Prognoser for systemydelser 2/7 BAGGRUND Dette notat beskriver Energinets forventning til behovet for forskellige systemydelser i henholdsvis 1-, 3- og 5-årige prognoser. Formålet er at sikre transparens i Energinets arbejde med systemydelser og dermed give aktørerne større mulighed for at træffe oplyste beslutninger og planlægge langsigtet. Notatet beskriver udelukkende Energinets specifikke behov, hvorfor selve markedstørrelsen for den enkelte systemydelse ofte vil være større end heri angivet. Notatet forholder sig ikke til behovet for aktivering af de forskellige systemydelser. Kravene til systemydelsesprodukterne er nærmere defineret i Energinets Systemydelser til levering i Danmark - Udbudsbetingelser, der refererer til ENTSO-E CE Operation Handbook (Vestdanmark) samt Nordel Systemdriftaftalen (Østdanmark). En introduktion til de forskellige systemydelser findes her: 20til%20Systemydelser.pdf De specifikke udbudsbetingelser for systemydelser til levering i Danmark findes her: Prognoserne i dette notat udgør Energinets forventninger under de i dag kendte forhold. Energinet kan ikke pådrage sig ansvar af nogen art som følge af tredjemands brug af prognoserne. 1. Reserver Leveringen af langt størstedelen af systemydelserne sikres af forskellig former for reserver. Reserverne indkøbes gennem aftaler mellem Energinet og en produktions- eller forbrugsbalanceansvarlig aktør, om at stille kapacitet til rådighed i en fastdefineret periode. Da Energinets specifikke reservebehov og det faktiske indkøb til tider varierer fremstiller nærværende notat prognoser for begge. I det følgende gennemgås først overvejelserne bag den enkelte reserveprognose, hvorefter selve prognosen præsenteres. Afslutningsvis præsenteres prognoserne for alle reservetyper samlet. 1.1 Frequency Containment Reserves (FCR) Behovet for FCR i Vestdanmark (DK1) er i dag fastsat af ENTSO-E i Operation Handbook Policy 1 1 som DK1 s andel af det samlede FCR-behov i det kontinentaleuropæiske synkronområde. Af den samlede mængde på +/ MW leverer Energinet i dag +/-20 MW, hvilket svarer til Vestdanmarks forholdsmæssige andel af elproduktion i området. 10 MW af de 20 MW indkøbes via en reservation på Skagerrak 4. De resterende 10 MW indkøbes på daglige auktioner. Behovet for FCR i DK1 forventes ikke at ændre sig markant fra dette leje inden for den næste årrække. 1

3 Prognoser for systemydelser 3/7 Tabel 1 viser henholdsvis Energinets forventede behov for og forventede indkøb af FCR inden for en femårig periode. FCR, behov FCR, indkøb MW 20 MW MW 20 MW MW 20 MW Tabel 1: Prognose for Energinets forventede behov for og indkøb af FCR i 2018, 2020 og Frequency Controlled Normal Operation Reserve (FCR-N) I den nordiske systemdriftsaftale 2 er behovet for FCR-N i hele det nordiske synkronområde fastsat til 600 MW, hvoraf Østdanmark skal levere +/- 22 MW svarende til den østdanske andel af det samlede elforbrug i det nordiske synkronområde. Denne mængde indkøber Energinet på et fælles svensk-dansk marked med daglige auktioner for i alt 252 MW FCR-N, hvor østdanske aktører kan deltage. Energinet forventer hverken størrelses- eller markedsmæssige ændringer for FCR-N i løbet af den næste årrække. Tabel 2 viser henholdsvis Energinets forventede behov for og forventede indkøb af FCR- N inden for en femårig periode. FCR-N, behov FCR-N, indkøb MW 22 MW MW 22 MW MW 22 MW Tabel 2: Prognose for Energinets forventede behov for og indkøb af FCR-N i 2018, 2020 og Frequency Controlled Disturbance Reserve (FCR-D) Behovet for FCR-D i Østdanmark (DK2) fastsættes på baggrund af den totale mængde FCR-D i det nordiske system, som udregnes som den dimensionerende fejl i hele Norden fratrukket 200 MW. De enkelte landes andel af totalen udregnes som deres andel af summen af den dimensionerende fejl i hvert område. Dette gøres pt. på ugebasis. Ligesom FCR-N indkøbes FCR-D på et fælles svensk-dansk marked, hvor i alt ca MW indkøbes. Den østdanske andel af FCR-D udgør 176 MW. FCR-D-behovet dækkes i dag delvist vis Kontiskan (75 MW), Kontek (50 MW) og Storebæltsforbindelsen (18 MW). Dermed indkøbes kun 33 MW i markedet. Ved revision af Kontek vil de 50 MW blive leveret over Storebæltsforbindelsen. Ved revision af Storebæltsforbindelsen, vil behovet for indkøb af FCR-D stige. 2

4 Prognoser for systemydelser 4/7 Tabel 3 viser henholdsvis Energinets forventede behov for og forventede indkøb af FCR- D inden for en femårig periode. FCR-D, behov FCR-D, indkøb MW 33 MW MW 33 MW MW 33 MW Tabel 3: Prognose for Energinets forventede behov for og indkøb af FCR-D i 2018, 2020 og Automatic Frequency Restoration Reserve (afrr) afrr i Vestdanmark (DK1) Behovet for afrr i DK1 er fastsat på baggrund af anbefalingen i ENTSO-E Operation Handbook Policy 1 til +/- 90 MW. Denne værdi forventes ikke at ændre sig markant inden for den næste årrække. I dag indkøbes afrr via en 100 MW reservation over Skagerrak 4. Tabel 4 viser henholdsvis Energinets forventede behov for og forventede indkøb af afrr i DK1 inden for en femårig periode. afrr, DK1, behov afrr, DK1, indkøb MW 100 MW MW 100 MW MW 90 MW Tabel 4: Prognose for Energinets forventede behov for og indkøb af afrr i DK1 i 2018, I perioder med begrænsninger på Skagerrakforbindelserne eller hvor Skagerrak34 er ude af drift, kan der opstå behov for indkøb af afrr i DK1. Den udbudte mængde i de situationer afhænger af tidsperioden og den øjeblikkelige driftssituation afrr i Østdanmark (DK2) Der eksisterer i dag intet marked for afrr i DK2. For at imødegå den frekvensforringelse, der er observeret igennem de sidste 15 år, planlægges et nyt nordisk afrr-marked etableret ultimo Der forventes en samlet efterspørgsel på 300 MW afrr på nordisk plan, hvoraf Energinets specifikke behov bliver på 20 MW. Tabel 5 viser henholdsvis Energinets forventede behov for og forventede indkøb af afrr i DK2 inden for en femårig periode. afrr, DK2, nordisk behov afrr, DK2, indkøb MW 3 20 MW 3 Gældende fra etableringen af afrr-markedet ultimo 2018.

5 Prognoser for systemydelser 5/7 afrr, DK2, nordisk behov afrr, DK2, indkøb MW 20 MW Tabel 5: Prognose for Energinets forventede behov for og indkøb af afrr i DK2 i 2018, 1.5 Manual Frequency Restoration Reserve (mfrr) mfrr i Vestdanmark (DK1) Tilsammen skal afrr og mfrr dække udfald af største enhed i DK1, i dag Skagerrak 4 på 682 MW 4. Med 100 MW reservation af afrr over Skagerrak 4 er behovet for indkøb af mfrr 582 MW. Op til 300 MW heraf dækkes gennem en deling af reserver fra DK2 5. I perioder med revision af Storebæltsforbindelsen vil behovet for indkøb af mfrr i DK1 stige. Tabel 6 viser henholdsvis Energinets forventede behov for og forventede indkøb af mfrr i DK1 inden for en femårig periode. mfrr, DK1, behov mfrr, DK1, indkøb MW 382 MW MW 382 MW MW 382 MW Tabel 6: Prognose for Energinets forventede behov for og indkøb af mfrr i DK1 i 2018, mfrr I Østdanmark (DK2) Behovet for mfrr i DK2 er fastsat som et forhold mellem den største enhed i henholdsvis DK2 og Sydsverige. Ud fra de eksisterende enheder er dette behov fastsat til 623 MW. Indkøb af mfrr fordeles mellem 323 MW hurtige reserver, der kan være fuldt aktiveret inden for 15 minutter, og 300 MW langsomme reserver, med en aktiveringstid på mere end 15 minutter. Energinet forventer ikke, at behovet for mfrr vil ændre sig over den næste årrække. Energinet har indtil 2020 sikret sig de nødvendige reserver via et 5-årigt indkøb fra fem forskellige leverandører. Af indkøbstekniske årsager indkøber Energinet op til i alt 638 MW mfrr. Energinet har igangsat et arbejde med at afdække mulighederne for at indkøbe mfrr i DK2 efter Energinet forventer at kunne orientere om det fremtidige markedsdesign i DK2 ultimo Q Ved revision af de anlæg, der er indkøbt på lange kontrakter, indkøbes de nødvendige reserver på daglige auktioner. Tabel 7 viser henholdsvis Energinets forventede behov for og forventede indkøb af mfrr i DK2 inden for en femårig periode. 4 Fratrukket tab. 5 Reservedelingen afhænger af et overvejende østgående flow over Storebæltsforbindelsen. I perioder med vestgående flow kan der afhængigt af den øjeblikkelige driftssituation indkøbes flere mfrr-reserver. Derfor kan delingen påvirkes ved flowændringer, fx forårsaget af etableringen af Viking Link. Dette ligger dog uden for nærværende prognoses tidhorisont. Udover Viking Link forventer Energinet ikke væsentlige påvirkningen af flowet på Storebæltsforbindelsen.

6 Prognoser for systemydelser 6/7 mfrr, DK2, behov mfrr, DK2, indkøb MW Op til 638 MW MW Op til 638 MW MW 623 MW Tabel 7: Prognose for Energinets forventede behov for og indkøb af mfrr i DK2 i 2018, 1.6 Samlet prognose Tabel 8 viser Energinets forventede reservebehov i 2018, FCR FCR- N FRC- D afrr, DK1 afrr, DK2, Nordisk behov mfrr, DK1 mfrr, DK Tabel 8: Samlet prognose i MW for Energinets reservebehov 2018, 2020 og 2022 Tabel 9 viser Energinets forventede reserveindkøb i 2018, FCR FCR-N FRC-D afrr, DK1 afrr, DK2 mfrr, DK1 mfrr, DK Op til Op til Tabel 9: Samlet prognose i MW for Energinets reserveindkøb i 2018, 2020 og Reserveforsyning af øer For at kunne opretholde n-1 sikkerhed i elforsyningen indkøber Energinet reserver til både ø-drift og dødstart på tre danske øer: Bornholm, Læsø og Anholt. Disse reserver indkøbes på langtidskontrakter. Tabel 10 viser en oversigt over de eksisterende aftaler for reserveforsyning af øer. Område Leverandør Mængde Periode Bornholm Østkraft Produktion A/S 94 MW 1. jan dec Læsø Nord Energi Teknik A/S 4 MW 1. juli juni 2025 Anholt RF-Anholt ApS 1 MW 1. juli juni 2026 Tabel 10: Eksisterende aftaler for reserveforsyning af øer 3. Specialregulering Specialregulering forekommer, når Energnet.dk foretager en specifik udvælgelse af regulerkraftbud til op- eller nedregulering uden hensyntagen til den normale prisrækkefølge. I 99 % af tilfældene sker dette som følge af begrænsninger/flaskehalse i transmissionsnettet i naboområder, herunder Tyskland.

7 Prognoser for systemydelser 7/7 Da behovet for specialregulering primært opstår som et behov fra naboområder er det ikke muligt at opstille konkrete prognoser for Energinets forventede indkøb af specialregulering i fremtiden. 4. Dødstart Dødstartsydelsen gør det muligt at starte elnettet op fra spændingsløst net. I henhold til ENTSO-E Network Code on Emergency and Restoration Artikel 24 stk. 1, er alle TSO er forpligtet til at have planer for dødstart. Disse planer skal indeholde: og 1. En Top-down-strategi hvor der spændingssættes med hjælp fra en nabo-tso 2. En Bottom-up-strategi hvor der spændingssættes helt uden hjælp fra andre TSO er. Der pågår i øjeblikket et arbejde internt i Energinet, hvor behovet for Dødstart i henholdsvis DK1 og DK2 revurderes. Når der foreligger konkrete resultater vil en prognose for behovet for dødstart blive offentliggjort. 5. Systembærende egenskaber Udover systemydelserne har Energinet behov for en række ydelser fra producenterne. Disse ydelser kaldes under ét systembærende egenskaber og dækker over produkter, der på forskellig vis sikrer driften af elsystemet og som ikke kan handles som almindelig effekt eller tilvejebringes i reservemarkederne. Det kan være eksempelvis kortslutningseffekt og spændingsregulering. Systembærende egenskaber leveres i dag kun af kraftværker eller synkronkompensatorer af en vis størrelse (over 150 MW) der er direkte tilsluttet transmissionsnettet (>100 kv). I praksis svarer dette til kraftværker placeret på centrale kraftværksgrunde. Der pågår i øjeblikket et arbejde internt i Energinet, hvor behovet for systembærende egenskaber revurderes. Når der foreligger konkrete resultater vil en prognose for behovet for systembærende egenskaber blive offentliggjort.