ECOGRID 2.0 Præsentation af EcoGrid 2.0 s fleksibilitetsmarked for netselskaberne, Dansk Energi 2016 EcoGrid 2.0 er et forsknings- og demonstrationsprojekt støttet af EUDP (Energiteknologisk Udviklings- og Demonstrationsprogram). De 9 partnere i projektet er:
Indhold Denne PowerPoint præsenterer EcoGrid 2.0 s syn på et marked for fleksibelt elforbrug og produktion set fra netselskabernes perspektiv. Præsentationen indeholder: EcoGrid 2.0 Præsentation af projektet Marked Projektdata og links 2
Præsentation af projektet EcoGrid 2.0 Præsentation af projektet Marked Projektdata og links 3
Projektet EcoGrid 2.0 er et forsknings- og udviklingsprojekt støttet af EUDP (Energistyrelsen). Vi demonstrerer en markedsplatform, hvor fleksibelt elforbrug og -produktion handles. Markedet skal fungere efter reglerne i Engrosmodellen. Forbruger Elhandel Elhandel I alt 50 A/S selskaber Elnetselskaber Net A/S 4
Projektet EcoGrid 2.0 bygger videre på det første EcoGrid EU-projekt. Vi bruger det udstyr til styring af varmepumper og elvarme, der er sat op hos 1000 elforbrugere på Bornholm. Vi bruger ikke prissignaler som det første projekt gjorde. Vi bruger såkaldte aggregatorer til at styre fleksibiliteten. 5
Hvad er en aggregator? Aggregatoren er bindeleddet mellem husstanden og elmarkedet. Aggregatoren puljer forbruget fra mange enheder og sælger deres fleksibilitet til markedet. Marked for fleksibilitet AGG 1 AGG 2 6
Vil elforbrugerne lade deres elforbrug styre? Vi undersøger, om aggregatorer skal tilbyde: - Dele af fortjenesten fra elmarkedet. - Rabat på varmepumpen eller elbilen, billigere eller betalt serviceeftersyn, gratis vinterdæk mm. - At styre elforbruget efter pris, komfortgrænser, vedvarende energi, mm. - Andre service-ydelser (optimal styring af varmepumpen, viden om elforbruget i husstanden og besparelsespotentialer, konkurrence om laveste elforbrug med andre elforbrugere mm.) Og vi undersøger forbrugernes komfortgrænser, og hvornår de bliver overskredet. Agg 1 $ Agg 2 $$$ $ Grøn energi Hjælpe elsystemet 7
Markedet for fleksibelt elforbrug EcoGrid 2.0 Præsentation af projektet Marked Projektdata og links 8
Markedet for fleksibelt elforbrug Vi ændrer ikke de eksisterende elmarkeder Bilaterale aftaler Elspot Elbas Regulerkraft marked Balance afregning 5 år - 56 timer før 36-12 timer før 33-1 timer før Driftstimen 1-2 timer efter 9
Markedet for fleksibelt elforbrug Vi udvikler to markeder for fleksibelt elforbrug og produktion, som passer med de eksisterende markeder: - et Bilaterale for netselskaber Regulerkraft aftaler Elspot Elbas marked - et for system- og balanceansvarlige Markedet 5 år - 56 for netselskaber 36-12 bliver 33-1 timer geografisk Driftstimen er magen til specificeret. Markedet timer før for system timer før - og balanceansvarlige før det eksisterende. Forskellen er blot kravene til minimumsbud, verificering og validering. Balance afregning 1-2 timer efter Marked for fleksibilitet Kontrakter og aktivering Geografisk specificeret marked for netselskaber: - til flaskehalsproblemer - tvungen udskydning af netforstærkning Planlagt Ved efterspørgsel Marked for system- og balanceansvarlige Mindre grænser for: - minimumsbud (af antal W) - teknisk validering af styringsenheder (godkendelse af styring) - verificering af ydelser (er op- eller nedreguleringen leveret til tiden og rette mængde) 10
Markedet for fleksibelt elforbrug Bilaterale aftaler 5 år - 56 timer før Elspot 36-12 timer før Elbas 33-1 timer før Vi har forsøgt at udvikle de nye markeder, Balance så de med tiden kan afregning integreres i de eksisterende markeder. Regulerkraft marked Driftstimen 1-2 timer efter Marked for fleksibilitet Kontrakter og aktivering Flaskehals-marked for netselskaber geografisk specificeret Planlagt Ved efterspørgelse Marked for system- og balanceansvarlige Mindre grænser for: - minimumsbud (af antal W) - teknisk validering af styringsenheder (godkendelse af styring) - verificering af ydelser (er opeller nedreguleringen leveret til tiden og rette mængde) 11
Markedsplatform Købere BRP TSO BRP DSO Marked for fleksibilitet AGG 1 AGG 2 Sælgere 12
Systemansvarlig (Energinet.dk) Markedsplatform Balanceansvarlige Købere Netselskaber Der skal BRP være en markedsoperatør til at styre markedet og verificere leverede ydelser - Vi har ikke taget stilling til hvem TSO BRP Marked for fleksibilitet DSO Aggregatorer Puljer fleksibilitet fra forbrugere/producenter og sælger det på et marked AGG 1 AGG 2 Sælgere Barriererne for fleksibilitet: Økonomien til styring, kommunikation, deltagelse i marked osv. Kravene på de eksisterende markeder (minimumsbud, verificering mm) Rebound-effekten (forklares senere) håndteres ikke på markedet i dag Fleksible elforbrugere Fleksibilitet er elforbrug eller produktion, der kan øges, sænkes, fremrykkes eller udskydes. 13
Markedsplatform Ydelserne på markedet grupperes i to: Planlagte ydelser Ydelser som aktiveres efter aftalte tidspunkter og størrelser. Eksempel: 100 kw-reduktion i en time fra kl. 18:00 Dato Tid Ved efterspørgsel (betinget af behov) Ydelser som kan aktiveres i en fastlagt tidsperiode, men kun aktiveres ved efterspørgsel fra køber Eksempel: Reservering af 100 kw-reduktion i 1 time i tidsrummet 18-22 i vintersæsonen. Start 14
Markedsplatform Flaskehals-marked for netselskaber Marked for system- og balanceansvarlige Prækvalifikation Aggregator godkendes til handel på markedet. Prækvalifikation Aggregator godkendes til handel på markedet. Handel og kontrakt Netselskabet lægger et bud på markedet (med maks. pris som kun ses af markedsoperatøren). Aggregatorerne byder, og markedet finder det eller de bud, der passer til efterspørgslerne. Der indgås kontrakt, hvis pris og mængde kan accepteres af netselskabet. Hvis ikke lægger netselskabet et nyt bud på markedet eller netforstærker. Handel og kontrakt System- og balanceansvarlige lægger bud på markedet. Aggregatorer og producenter (kraftværker ol.) byder. Markedet finder de bud, der passer til efterspørgslerne Aktivering af ydelse Aktivering af ydelse planlagt eller aktivering ved efterspørgsel afhængig af kontrakten. Melding om aktivering til balanceansvarlige. Levering af ydelse. Aktivering af ydelse Aktivering af ydelse planlagt eller direkte aktivering afhængig af kontrakten. Levering af ydelse. Verifikation af ydelse Verificering (elmålere). Verifikatio n af ydelse Verificering (elmålere). Betaling Betaling for ydelser eller krav om erstatning for ikke leverede ydelser. Betaling til balanceansvarlige for evt. ubalancer alt efter kontrakten. Betaling Betaling for leveret ydelse. 15
Markedsplatform Flaskehals-marked for netselskaber Marked for system- og balanceansvarlige Prækvalifikation Aggregator godkendes til handel på markedet. Prækvalifikation Aggregator godkendes til handel på markedet. Handel og kontrakt Netselskabet lægger et bud på markedet (med maks. pris som kun ses af markedsoperatøren). Aggregatorerne byder, og markedet finder det eller de bud, der passer til efterspørgslerne. Der indgås kontrakt, hvis pris og mængde kan accepteres af netselskabet. Hvis ikke, lægger netselskabet et nyt bud på markedet eller netforstærker. Handel og kontrakt System- og balanceansvarlige lægger bud på markedet. Aggregatorer og producenter (kraftværker ol.) byder. Markedet finder de bud, der passer til efterspørgslerne (socialøkonomisk optimering). Aktivering af ydelse Verifikation af ydelse Aktivering af ydelse planlagt eller aktivering ved efterspørgsel afhængig af kontrakten. Melding om aktivering til balanceansvarlige. Levering af ydelse. Verificering (elmålere). Netselskabet er afhængig af levering. De bruger markedet i stedet for netforstærkning og vil sandsynligvis kræve erstatning for ikke leveret ydelse. Aktivering af ydelse Verifikatio n af ydelse Aktivering af ydelse planlagt eller direkte aktivering afhængig af kontrakten. Levering af ydelse. Verificering (elmålere). Straffen for en ikke leveret ydelse på markederne i dag er, at man ikke får betaling dette vurderes straf nok og man skal derfor ikke betale erstatning. Betaling Betaling for ydelser eller krav om erstatning for ikke leverede ydelser. Betaling til balanceansvarlige for evt. ubalancer alt efter kontrakten. Betaling Betaling for leveret ydelse. 16
Handel og kontrakt 17
Aktivering af ydelse 18
Betaling 19
Hvornår vil netselskaberne anvende fleksibilitetsmarkedet? Netselskaberne kan anvende marked: Langsigtet: I n-1 situationer Få gange om året Netselskaberne kan bruge markedet til at udskyde netforstærkninger, hvis brug af markedet giver besparelser. Kortsigtet: Ved tvungen udskydelse af netforstærkning 20
Hvornår vil netselskaberne anvende fleksibilitetsmarkedet? Netselskaberne kan anvende marked: Langsigtet: I n-1 situationer Få gange om året Kortsigtet: Ved tvungen udskydelse af netforstærkning Reservekabler kan ikke klare belastningen pga. øget belastning fx i spidsbelastningen eller efter en fejl, hvor det giver problemer, hvis alle apparater starter samtidig. På enkelte radialer, hvor der en gang imellem kan opstå belastningsproblemer, eller hvis styring hos en eller flere store forbrugere kan udsætte netforstærkning (Bilateral aftale kan indgås direkte med kunder > 63 A eller 100.000 kwh, her behøver man ikke anvende markedet). Når et spændings- eller belastningsproblem og årstiden, mandskab, leverancer mm. gør, at man ikke kan netforstærke her og nu. Fx leverance af transformer, hvor man ikke kan grave osv. 21
Netselskabernes anvendelse af fleksibilitetsmarkedet Ydelserne til netselskaberne kan være: Planlagt Ved efterspørgsel Autonom regulering Fx hvis der er problemer i kogespidsen eller målinger og statistik gør, at ydelsen kan planlægges. Ydelser som aktiveres i en fastlagt tidsperiode, fx fejlsituation i kogespidsen. Varmepumper, elbiler eller solceller måler spændingen og regulerer automatisk og autonomt efter denne uden styring udefra. 22
Netselskabernes anvendelse af fleksibilitetsmarkedet Netselskaberne vil aldrig bruge markedet: Ved daglige eller ugentlige udfordringer I 0,4 kv-nettet Ved ubalance på faserne Hvis der er daglige eller ugentlige udfordringer, vil man netforstærke pga. forsyningssikkerhed og behov for reserveforsyning i fejlsituationer. Fleksibilitet i lavspændingsnettet vurderes for usikkert. Potentialet for tilstrækkelig fleksibilitet - og at den er tilstede, når den efterspørges - vurderes som lille for 0,4 kv-udføringer. Tekniske krav bør regulere ubalance. 23
Forudsætninger for fleksibilitetsmarkedet 1. Markedet er et opstartsmarked - ikke et etableret marked med masser af fleksibilitet. 2. Netselskaber, system- og balanceansvarlige skal kunne deltage i det samme marked. 3. En husstand kan have flere aggregatorer (til varmepumpe, til elbil osv.). 4. Elforbrugerne skal frit kunne vælge og skifte aggregatorer. 5. Der handles kun aktiv effekt. 6. Ydelserne inkluderer rebound-effekt. 7. Ydelserne efterspørges geografisk vha. installationsnumre. 8. Aggregatorer skal have en aftale med en balanceansvarlig for hver husstand. 9. Markedet styres efter 15-minutsværdier fra elmålerne. 10.Ydelser til system- og balanceansvarlige kan udfordre netselskaberne, hvis fx der efterspørges højere belastning i kogespidsen. (Netselskabernes aktiveringer vil være for små til at udfordre system- og balanceansvarlige teknisk og økonomisk). 24
Verificering af ydelser Verificering af en aktivering er en udfordring! I EcoGrid 2.0 er der kun én elmåler pr. husstand, som måler det samlede elforbrug i 15 minutters intervaller med 12 timers forsinkelse. Vi forventer, at dette er betingelserne i de kommende år, og det begrænser naturligvis produkterne, som kan handles i markedet og verificeringen, især hvis en husstand har flere aggregatorer. Verificering af en ydelse sker ved at sammenligne aggregatorens forbrugsplaner for flere timer inden aktiveringen. 25
Produkter Produkter (Køber) TSO: Energinet.dk BRP: Balanceansvarlige DSO: Netselskaber EcoGrid 2.0 Produkter Reduceret belastning Højere belastning Effektbegræsning Spændingsregulering Balanceservice Manual frekvens reserve (TSO) X Effekt regulering (BRP) X Overbelastning (DSO) X X X Spændingsregulering (DSO) X 26
Reducering af belastning Formålet er at reducere belastningen i situationer med høj belastning. P [kw] Load Reduction Service d rb P rb t [h] P s d s 27
Indoor Temperature [ C] Heat Pump Consumption [kw] Formålet er at reducere belastningen i situationer med høj belastning. P [kw] Reducering af belastning Load Reduction Service d rb Rebound: Når varmepumper har leveret fleksibilitet (tvunget slukket eller tændt) vil der opstå en modsatrettet effekt, som i EcoGrid 2.0 kaldes rebound. Netselskaberne kan på markedet stille krav til denne rebound-effekt størrelse og varighed. På den måde undgås det fx, at reducering af kogespidsen ikke giver en ny spids senere på aftenen. P rb P s d s t [h] 23 22 21 20 19 18 17 16 15 8 7 6 5 4 3 2 1 0 Time 28
t [h Power Limitation Service Effektbegrænsning Aggregatorerne skal holde effekten under et fastlagt niveau. Netselskaberne fastsætter niveauet ud fra det ikke fleksible forbrug samt det fleksible forbrug. P [kw] P s Denne service kan bruges til at undgå overbelastning. Fx efter et afbrud, hvor mange apparater starter samtidig, eller når netforstærkning er nødvendig, men ikke mulig grundet vejr, manglende komponenter mm. t [h] Power Limitation with Rebound (Scheduled or Conditional) d s P [kw] t a t rs t r t re P rb P s d s d rb t rs t rs t rs t re 29
Spændingsregulering Det sværeste produkt at levere - hvis muligt! Aggregatorerne leverer reducering eller stigning i belastningen. U [V] Voltage Control Service Aggregatorerne får ikke data fra nettet eller nettopologi og kan ikke spændingsregulere. Netselskaberne beregner på baggrund af spændingen behovet for reduktion eller stigning i belastningen og aktiverer dette hos aggregatorerne. U max U min t [h] 4 8 12 16 20 24 30
Projektdata EcoGrid 2.0 Præsentation af projektet Marked Projektdata og links 31
Projektdata Projektdata: Periode: 3½ år (Januar 2016 til juni 2019) Projektbudget: 98 millioner DKK. Projektansvarlig: Dansk Energi Der er 9 partnere i projektet: 32
Mere viden Links: EcoGrid 2.0: http://ecogrid.dk/ LinkedIn: Dansk Energi: Rapport 33
EcoGrid 2.0 er et forsknings- og demonstrationsprojekt støttet af EUDP (Energiteknologisk Udviklings- og Demonstrationsprogram). De 9 partnere i projektet er: