Dlaczego rynki dnia bieżącego są niezbędne dla integracji odnawialnych źródeł energii i jak magazyny energii od ECLIS mogą pomóc

Jak wszyscy wiemy, prognozowanie pogody, a co za tym idzie, produkcji energii odnawialnej, jest podatne na błędy, zwłaszcza im dalej w przyszłość patrzymy. Poza trendami związanymi ze wzorcami sezonowymi, dokładne przewidywanie produkcji energii wiatrowej i słonecznej z wyprzedzeniem tygodniowym jest niemożliwe. Ponieważ zużycie musi odpowiadać generacji w czasie rzeczywistym, istnieje kluczowa potrzeba mechanizmów umożliwiających ciągłe dostosowywanie wcześniejszych prognoz, a zatem pozycji rynkowych, aż do momentu dostawy. Tutaj rynki dnia bieżącego odgrywają kluczową rolę.

Przeanalizujmy, dlaczego te rynki są niezbędne i co mogłoby się stać bez ich istnienia. Ponadto pokażemy, jak magazyny energii (ESS) od ECLIS mogą pomóc firmom w zarządzaniu tymi wyzwaniami.

Odnawialne źródła energii nie mogą być przewidywane idealnie

Energia wiatrowa i słoneczna, główne czynniki zwiększające udział odnawialnych źródeł energii, są silnie uzależnione od warunków pogodowych. Niestety, precyzyjne przewidywanie produkcji wiatrowej i słonecznej jest wyzwaniem, szczególnie gdy horyzont prognozy wydłuża się w przyszłość.

Oto przykład porównujący prognozę dnia poprzedniego, najnowszą prognozę¹ i rzeczywistą generację. Jak widać, różnice między nimi mogą być znaczne, a rzeczywista produkcja przewyższa prognozę dnia poprzedniego ponad dwukrotnie w niektórych momentach.

Oczywiście, prognozy nie zawsze są niedokładne. W przypadku czystego nieba lub jednolicie zachmurzonych dni, produkcja energii słonecznej jest łatwiejsza do przewidzenia. Najbardziej wymagające są dni z częściowym zachmurzeniem, ponieważ dokładne przewidywanie precyzyjnej lokalizacji chmur jest trudne. Poniżej znajduje się porównanie między prognozą dnia poprzedniego a rzeczywistą produkcją dla Niemiec w 2024 roku, pokazujące, że znaczne odchylenia nie są bardzo częste.

Europejskie rynki energii elektrycznej: oś czasu

Europejskie rynki energii elektrycznej są zorganizowane według następującej skali czasowej (oprócz rozkładu przestrzennego)².

Rynek terminowy (forward market). Zarówno na rynku pozagiełdowym, jak i na rynkach zorganizowanych, te rynki służą zazwyczaj jako instrumenty zabezpieczające przed wrodzoną zmiennością rynku spot. Uczestnicy rynku używają ich do zapewnienia stabilności cen w długim okresie. Na tych rynkach można zawierać transakcje energii elektrycznej od kilku lat wcześniej do kilku dni przed dostawą.

Rynki spot:

• Rynki dnia następnego (day-ahead markets). Często uważane za podstawę europejskich rynków energii elektrycznej, kupujący i sprzedający składają oferty na następny dzień przed południem. Ustalane są ceny za godzinę i strefę ofertową dla 24 godzin następnego dnia.

Rynki dnia bieżącego (intraday markets):

• Aukcje. W regularnych odstępach czasu⁵ organizowane są aukcje, działające na podobnej zasadzie jak rynki dnia następnego.
• Handel ciągły. Jest to główne narzędzie do handlu po zamknięciu rynku dnia następnego. Transakcje między sprzedającymi a kupującymi mogą być zawierane w sposób ciągły (w przeciwieństwie do jednolitej ceny na aukcjach dnia bieżącego i rynkach dnia następnego) aż do 15 do 60 minut przed dostawą, w zależności od kraju.

Rynek bilansujący. W określonym czasie przed dostawą⁶ operator systemu przesyłowego (OSP) przejmuje odpowiedzialność za bilansowanie systemu. Odbywa się to poprzez różne produkty (takie jak FCR i aFRR, o których wspominałem w poprzednich postach) lub poprzez reakcje implicitne uczestników rynku w oparciu o cenę niezbilansowania⁷.

Odnawialne źródła energii potrzebują rynków dnia bieżącego

Konieczność posiadania rynków krótkoterminowych z powodu naszej niemożności precyzyjnego przewidywania produkcji z OZE została uznana na najwyższym szczeblu europejskim, o czym możemy przeczytać w tym liście od Sekretariatu Generalnego Rady UE:

„Rynki dnia bieżącego są szczególnie ważne dla integracji zmiennych odnawialnych źródeł energii w systemie elektroenergetycznym przy najmniejszych kosztach, ponieważ dają uczestnikom rynku możliwość handlu niedoborami lub nadwyżkami energii bliżej czasu dostawy. Ponieważ producenci zmiennych odnawialnych źródeł energii są w stanie dokładnie oszacować swoją produkcję blisko czasu dostawy, kluczowe jest dla nich posiadanie maksymalnej liczby możliwości handlowych poprzez dostęp do płynnego rynku tak blisko, jak to możliwe, czasu dostawy energii.”

To uznanie jest logiczne, ponieważ staje się jasne, że same rynki dnia następnego są niewystarczające do zarządzania OZE. Przy czasie zamknięcia rynku ustalonym na południe dnia poprzedniego, produkcja z OZE musi być przewidziana z wyprzedzeniem do 36 godzin, co nigdy nie nastąpi bez błędów.

Co się dzieje w przypadku dużego odchylenia?

Rozważmy 3 czerwca. O godzinie 10:00 cena dnia następnego w Niemczech wynosiła 99 €/MWh, co jest stosunkowo typową sytuacją. Jednak rynki dnia bieżącego wykazały następujące ceny:

Aby wyjaśnić:

• Najwyższa cena odnotowana o 10:00 wynosiła 9122 €/MWh, co jest 92 razy wyższe niż cena dnia następnego.
• Średnia cena na rynku ciągłym dnia bieżącego wynosiła 766 €/MWh.
• Średnia ID-3, czyli ważona średnia cen wszystkich transakcji ciągłych zawartych w ciągu ostatnich trzech godzin handlu⁸, była zbliżona do średniej ciągłej i wynosiła 782 €/MWh.
• Średnia ID-1, czyli ważona średnia cen wszystkich transakcji ciągłych zawartych w ciągu ostatniej godziny handlu, wynosiła 2519 €/MWh.

Jest oczywiste, że w miarę zbliżania się do czasu rzeczywistego rynek coraz bardziej dostrzegał deficyt mocy, co utrudniało zniwelowanie luki, skutkując wyższymi cenami.

Jak wspomniano wcześniej, w pewnym momencie operator systemu przesyłowego (OSP) przejmuje pierwszeństwo nad rynkami spot. Każde odchylenie między generacją a zużyciem w ramach Odpowiedzialnego za Bilansowanie⁹ będzie rozliczane po cenie niezbilansowania. Oto cena niezbilansowania z 3 czerwca, gdzie możemy zauważyć, że cena niezbilansowania była bardzo wysoka (osiągając szczyt 14 978 €/MWh o 9:00) od 8:00 do 10:30.

Co mogło spowodować tę sytuację? Prawdopodobnie była to kombinacja czynników i nie mogę zidentyfikować wszystkich. Jednak jednym z czynników przyczyniających się był błąd prognozy produkcji słonecznej. O godzinie 10:00 produkcja słoneczna wynosiła 12,8 GW, co było prawie 4 GW mniej niż oczekiwano zaledwie 2 godziny wcześniej i prawie 7 GW mniej niż prognozowano w prognozie dnia poprzedniego o 18:00, jak pokazano w poniższej tabeli.

Ponieważ uczestnicy rynku starali się uniknąć karnej ceny niezbilansowania, rynki dnia bieżącego zaczęły handlować po wyższych cenach, które rosły w miarę zbliżania się do czasu rzeczywistego. Bez dostępności rynków dnia bieżącego działania korygujące, które OSP musiałby podjąć w czasie rzeczywistym, byłyby znacznie bardziej znaczące.

Tutaj z pomocą przychodzą magazyny energii (ESS) od ECLIS.

Jak magazyny energii od ECLIS mogą pomóc?

ECLIS, jako lider w dziedzinie magazynów energii dla przemysłu, oferuje rozwiązania, które pozwalają firmom lepiej zarządzać nieprzewidywalnością produkcji energii odnawialnej.

Zalety magazynów energii:

• Stabilizacja dostaw energii: Magazyny energii pozwalają na przechowywanie nadwyżek energii produkowanej w okresach wysokiej generacji i wykorzystanie jej w okresach niedoboru.
• Redukcja kosztów niezbilansowania: Dzięki możliwości magazynowania energii, firmy mogą unikać wysokich opłat związanych z niezbilansowaniem, które występują przy odchyleniach od planowanej produkcji.
• Elastyczność operacyjna: Magazyny energii umożliwiają szybkie reagowanie na zmiany w zapotrzebowaniu i produkcji energii, co jest kluczowe w dynamicznym środowisku rynków dnia bieżącego.

Rozwiązania ECLIS:

• Indywidualne dostosowanie: Oferujemy magazyny energii dostosowane do potrzeb Twojej firmy, uwzględniając profil zużycia i produkcji energii.
• Integracja z OZE: Nasze systemy łatwo integrują się z istniejącymi instalacjami odnawialnych źródeł energii, maksymalizując ich efektywność.
• Wsparcie w zarządzaniu energią: Zapewniamy zaawansowane systemy zarządzania energią, które pomagają optymalizować wykorzystanie magazynu energii w czasie rzeczywistym.

Przypadek Albanii: co się dzieje bez rynków krótkoterminowych i jak magazyny energii mogą pomóc?

W krajach takich jak Albania, gdzie płynność rynków dnia bieżącego jest ograniczona, producenci OZE są narażeni na znaczne ryzyko finansowe związane z niezbilansowaniem. Bez możliwości korekty swoich pozycji w krótkim terminie, odchylenia od prognoz mogą prowadzić do wysokich kar.

Magazyny energii od ECLIS mogą być rozwiązaniem tych problemów:

• Minimalizacja ryzyka niezbilansowania: Poprzez przechowywanie energii, firmy mogą lepiej zarządzać różnicami między prognozowaną a rzeczywistą produkcją.
• Niezależność od płynności rynku: Magazyny energii pozwalają firmom uniezależnić się od ograniczeń lokalnych rynków energetycznych.
• Zwiększenie konkurencyjności: Dzięki stabilnym dostawom energii i redukcji kosztów, firmy mogą zwiększyć swoją pozycję na rynku.

Podsumowanie

Prognozowanie produkcji energii odnawialnej nigdy nie będzie całkowicie dokładne, a błędy przewidywania są nieuniknione. Podkreśla to potrzebę posiadania rynków krótkoterminowych, takich jak rynki dnia bieżącego, aby pomóc w bilansowaniu podaży i popytu bliżej czasu rzeczywistego. Jednocześnie magazyny energii od ECLIS stanowią kluczowe narzędzie, które pozwala firmom lepiej radzić sobie z nieprzewidywalnością OZE, redukując ryzyko finansowe i zwiększając efektywność energetyczną.