Architektura hurtowego rynku energii elektrycznej. Tomasz Sikorski

Transkrypt

1 Architektura hurtowego rynku energii elektrycznej Tomasz Sikorski Prezentacja dla Grupy roboczej ds. założeń nowej ustawy - Prawo energetyczne w zakresie elektroenergetyki Warszawa, 8 grudnia 2006 roku

2 Plan prezentacji Aktualny model rynku hurtowego Rola rynku czasu rzeczywistego Reorganizacja architektury rynku hurtowego Podsumowanie 2 Energia w dobrych rękach

3 Rynek hurtowy energii elektrycznej w Polsce - aktualne zasady działania Podstawowe elementy architektury Segment kontraktów bilateralnych, w tym obrót regulowany w ramach KDT Segment giełdowy Segment bilansujący (administrowany przez OSP rynek bilansujący) Podstawowe reguły działania Handel energią (bilateralny/giełdowy) jest prowadzony przy założeniu braku ograniczeń technicznych w realizacji dostaw energii Bilansowanie energii jest realizowane na rynku bilansującym poprzez wykorzystanie ofert przyrostowych i redukcyjnych wytwórców Zarządzanie ograniczeniami technicznymi odbywa się na rynku bilansującym poprzez wykorzystanie ofert przyrostowych i redukcyjnych wytwórców Niezbilansowanie poszczególnych podmiotów jest rozliczane na rynku bilansującym z zastosowaniem podwójnych cen rozliczeniowych, jednolitych w skali całego rynku Kosztami ograniczeń są obciążani solidarnie odbiorcy, w proporcji do pobieranej przez nich energii, poprzez składnik jakościowy opłaty przesyłowej Główne właściwości Bezpieczeństwo pracy systemu Efektywność oraz funkcjonowanie konkurencji cenowej 3 Energia w dobrych rękach

4 Podstawowe kierunki i główne g wne cele rozwoju rynku hurtowego Pożądane kierunki zmian: Racjonalizacja cen energii elektrycznej poprzez rozszerzanie zakresu wykorzystywania rynkowych metod wyceny towarów, usług oraz dostępu do ograniczonych zasobów sieciowych Poprawa warunków do działania konkurencji cenowej poprzez dalsze eliminowanie rozliczania różnych kategorii kosztów w sposób uśredniony Zapewnienie bezpieczeństwa dostaw energii poprzez uszczegółowienie modeli planowania i procedur prowadzenia ruchu oraz zapewnienie spójności pomiędzy zasadami handlu oraz fizyczną naturą systemu elektroenergetycznego Cele zmian: Zapewnienie bieżącego bezpieczeństwa pracy systemu przy optymalnym, w sensie kosztowym, wykorzystywaniu zasobów systemu Zapewnienie bodźców do obniżania kosztów wytwarzania energii Zapewnienie sygnałów ekonomicznych do inwestowania w źródła wytwórcze i rozwój sieci oraz do wyboru lokalizacji energochłonnych działalności 4 Energia w dobrych rękach

5 Punkt wyjścia do reorganizacji rynku hurtowego - rola rynku energii czasu rzeczywistego (1/2) Podstawowe funkcje rynku czasu rzeczywistego Ostateczne bilansowanie zapotrzebowania na energię z wytwarzaniem energii Zapewnienie spełniania wymagań dotyczących bezpieczeństwa pracy systemu Sposób realizacji funkcji rynku czasu rzeczywistego Dokonywanie zmian obciążenia swobodnych źródeł wytwórczych i odbiorów, zapewniających zbilansowanie energii i spełnianie wymagań w zakresie bezpieczeństwa pracy systemu w sposób minimalizujący wartość zadanego kryterium kosztowego Główne czynniki wpływające na jakość/poprawność funkcjonowania rynku czasu rzeczywistego Zapewnienie dostępu na rynku czasu rzeczywistego do odpowiednich zasobów do bilansowania energii i spełnienia wymagań dotyczących bezpieczeństwa pracy systemu Zapewnienie właściwego kryterium kosztowego w zakresie dokonywania zmian obciążenia źródeł wytwórczych i odbiorów 5 Energia w dobrych rękach

6 Punkt wyjścia do reorganizacji rynku hurtowego - rola rynku energii czasu rzeczywistego (2/2) W ogólnym przypadku rynek czasu rzeczywistego (RT) rozlicza podmioty za ich odchylenia od pozycji kontraktowych z rynków wcześniejszych Cena rynku czasu rzeczywistego ma wpływ na zachowania podmiotów zarówno na tym rynku, jak i na rynkach wcześniejszych Dla rynków wcześniejszych cena RT jest ceną referencyjną Na RT podmiot zachowuje się tak, jakby całą energię sprzedawał/kupował na RT Przykład dotyczący wytwórcy: Całkowita płatność dla wytwórcy za sprzedaż energii jest równa: Ef Pf + (Er Ef) P r (1) Bodźce dla wytwórcy na RT pokazuje formuła (1) przekształcona do następującej postaci: Ef (Pf Pr) + Er Pr (2) Ponieważ w warunkach konkurencji wytwórca jest cenobiorcą na RT, to: Pierwszy składnik formuły (2) nie zależy od zachowań wytwórcy na RT Drugi składnik formuły (2) tworzy zachęty dla wytwórcy do zachowań w czasie rzeczywistym Wniosek: Ceny rynku czasu rzeczywistego mają fundamentalne znaczenie z punktu widzenia: Bezpieczeństwa pracy systemu Efektywności oraz funkcjonowania konkurencji cenowej 6 Energia w dobrych rękach

7 Reorganizacja architektury rynku hurtowego - rynki energii Scentralizowany rynek energii czasu rzeczywistego Ostateczne bilansowanie zapotrzebowania na energię z wytwarzaniem energii Zapewnienie spełniania wymagań dotyczących bezpieczeństwa pracy systemu Scentralizowany rynek energii doba przed ( w trakcie dnia ) Sprzedaż/zakup energii przez uczestników rynku Wsparcie rynku czasu rzeczywistego w zakresie dostępu do odpowiednich zasobów dla potrzeb bilansowania energii i spełniania wymagań dotyczących bezpieczeństwa pracy systemu Rynek bilateralny energii Sprzedaż/zakup energii przez uczestników rynku Forma działania rynków energii: Rynek czasu rzeczywistego, rynek doba przed, rynek w trakcie dnia funkcjonują jako rynki zorganizowane Rynek bilateralny funkcjonuje podstawowo jako rynek niezorganizowany 7 Energia w dobrych rękach

8 Reorganizacja architektury rynku hurtowego - wyznaczanie cen energii na rynkach zorganizowanych (1/2) Cena energii w danej lokalizacji odzwierciedla marginalną wartość energii w tej lokalizacji wyznaczoną na podstawie kosztu wyprodukowania energii oraz jej dostarczenia do tej lokalizacji Marginalna cena lokalizacyjna (MCL) odzwierciedla: Składnik marginalnego kosztu wytworzenia energii Składnik marginalnego kosztu ograniczeń przesyłowych Składnik marginalnego kosztu strat przesyłowych Definicja: Klasyczna: Przyrost kosztu odpowiadający pokryciu dodatkowej jednostki zapotrzebowania na energię w danej lokalizacji Matematyczna: Zmiana (pochodna cząstkowa) wartości funkcji celu odpowiadająca przyrostowi obciążenia w danej lokalizacji Zastosowanie cen MCL w rozliczeniach na rynkach zorganizowanych Wytwórca jest rozliczany według ceny obowiązującej w jego lokalizacji Odbiorca jest rozliczany według ceny obowiązującej w jego lokalizacji (dopuszczalna alternatywa to rozliczanie według ceny wyznaczonej dla wyodrębnionego obszaru, równej średniej ważonej z cen w poszczególnych lokalizacjach w tym obszarze) Zastosowanie cen MCL w rozliczeniach rynków bilateralnych Każda jednostka energii z kontraktu bilateralnego pomiędzy dwiema lokalizacjami jest obciążana różnicą cen w tych lokalizacjach 8 Energia w dobrych rękach

9 Przykład rozliczenia na rynku zorganizowanym z zastosowaniem marginalnych cen lokalizacyjnych: - dwie wybrane lokalizacje w systemie; odbiorca (O), wytwórca (W) - pozycje kontraktowe z rynków wcześniejszych: (EW, EO) - rynek zorganizowany prowadzony przez OSP (np. rynek doba przed ): - ceny (MCL) - pozycje kontraktowe po zamknięciu rynku: (EW, EO ) (MCL2; EO2 ) 2 1 O2 W1, O1 (MCL1; EW1, EO1 ) Rozliczenie na rynku zorganizowanym: Lokalizacja 1: wytwórca: (EW1 EW1) MCL1 odbiorca: (EO1 EO1) MCL1 Lokalizacja 2: odbiorca: (EO2 EO2) MCL2 9 Energia w dobrych rękach

10 Reorganizacja architektury rynku hurtowego - wyznaczanie cen energii na rynkach zorganizowanych (2/2) Podstawowe właściwości cen MCL Poprawne sygnały cenowe w zakresie ograniczeń przesyłowych, rozwoju wytwarzania, zachowania odbiorców Adekwatność płatności Adekwatna płatność za zasoby wytwórcze (wieloczęściowa oferta wytwórcy) Nie ma potrzeby stosowania dodatkowych płatności Neutralność finansowa Przychody od odbiorców pokrywają płatności dla dostawców Nie ma potrzeby stosowania dodatkowych opłat Szeroki zakres zastosowania Sieci oczkowe, sieci promieniowe Sieci o zróżnicowanym poziomie strat i ograniczeń przesyłowych Wymagania w zakresie implementacji cen MCL Pełny model sieci Wymagane dokładne modelowanie Błędy w modelu mogą mieć niekorzystny wpływ na jakość cen Duże wymagania odnośnie dostępnych danych Dane opisujące pełny model sieci (topologia, obciążalności linii, zadane napięcia, planowane/awaryjne odstawienia, przypisanie obiektów do węzłów) Współczynniki rozpływu mocy Dokładna estymacja stanu Wymagane dobre systemy telemetryczne Zaawansowane oprogramowanie wspomagające działanie rynku 10 Energia w dobrych rękach

11 Reorganizacja architektury rynku hurtowego - mechanizmy uzupełniaj niające rynki energii Mechanizm łagodzenia skutków siły rynkowej Główne cele Ochrona odbiorców przed nieuzasadnionym wzrostem cen Eliminowanie zakłóceń w konkurencji cenowej Metoda Identyfikacja przypadków (potencjalnego) wykorzystania siły rynkowej Zastępowanie ofert złożonych przez wytwórców ofertami opartymi na kalkulacji kosztów Mechanizm GWS (generacja wymuszona względami sieciowymi) Główne cele Zapewnienie spełnienia lokalnych wymagań bezpieczeństwa pracy systemu Eliminowanie zakłóceń w konkurencji cenowej Metoda Kontrakty pomiędzy OSP i wytwórcami na świadczenie usługi GWS Uwzględnienie jednostek GWS w procesie planowania pracy systemu 11 Energia w dobrych rękach

12 Reorganizacja architektury rynku hurtowego - rynki rezerw mocy Pożądane cechy rynków rezerw mocy Rynki rezerw zintegrowane ze zorganizowanymi rynkami energii Jednoczesny zakup energii i rezerw (kooptymalizacja) Jednoczesne pozyskiwanie wszystkich rodzajów rezerw Możliwość kaskadowania odpowiednich rodzajów rezerw Wieloetapowy zakup rezerw Metoda pozyskiwania rezerw mocy Podstawowa: aukcje w ramach rynków zorganizowanych Uzupełniająca: umowy dwustronne Rodzaje towarów na rynku rezerw mocy Regulacja Rezerwy mocy o różnych czasach dostępu 12 Energia w dobrych rękach

13 Reorganizacja architektury rynku hurtowego - rynki praw przesyłowych Towarem na rynku są prawa przesyłu służące podmiotom do zabezpieczania się przed ryzykiem wahań kosztów ograniczeń przesyłowych Podstawowe rodzaje praw przesyłu Finansowe prawa przesyłu Fizyczne prawa przesyłu Metody udostępniania praw przesyłu Aukcja na podstawie ofert składanych przez podmioty Przydział podmiotom według określonych reguł alokacji Mechanizm łączący aukcję i przydział Praktyczne aspekty stosowania praw przesyłu OSP udostępnia w różnych horyzontach czasowych dopuszczalny z punktu widzenia ograniczeń przesyłowych zbiór finansowych praw przesyłu, w taki sposób, aby maksymalizować korzyści podmiotów z wykorzystania sieci (określane na podstawie ofert uczestników rynku) Posiadacz finansowego prawa przesyłu rozlicza się z OSP na podstawie różnicy cen energii pomiędzy lokalizacjami, których dotyczy to prawo 13 Energia w dobrych rękach

14 Przykład rozliczenia kontraktu bilateralnego: - dwie wybrane lokalizacje w systemie - kontrakt bilateralny (KB) pomiędzy wytwórcą (W) i odbiorcą (O) - rynek zorganizowany prowadzony przez OSP z cenami MCL KB (EB, CB) (MCL2) FTR (EB, CF) 2 1 O W (MCL1) Rozliczenie KB z FTR: EB CB + EB (MCL2-MCL1) - EB (MCL2-MCL1) + EB CF = = EB CB + EB CF Rozliczenie KB bez FTR: EB CB + EB (MCL2-MCL1) 14 Energia w dobrych rękach

15 Funkcjonowanie uczestnika rynku w ramach nowej architektury rynku hurtowego Uczestnicy rynku mogą prowadzić handel na rynku bilateralnym bez żadnych restrykcji. Rozliczenie transakcji bilateralnych obejmuje: płatność między stronami transakcji płatność między stronami transakcji i OSP (koszt ograniczeń i strat) Uczestnicy rynku zawierający transakcje bilateralne mogą korzystać z finansowych praw przesyłu w celu zabezpieczania się przed ryzykiem wahań kosztu ograniczeń (strat), który to koszt obciąży ich transakcje bilateralne. Uczestnicy rynku biorą udział w rynkach zorganizowanych prowadzonych przez OSP, gdzie mogą dokonywać w warunkach konkurencji sprzedaży/zakupu energii oraz rozliczyć swoje niezbilansowanie. Do rozliczeń zakupu i sprzedaży energii na rynkach zorganizowanych jest stosowana cena MCL, która może być różna w poszczególnych lokalizacjach sieci. 15 Energia w dobrych rękach

16 Reorganizacja architektury rynku hurtowego - rynki zdolności wytwórczych rczych Główne problemy działania rynku hurtowego opartego wyłącznie na rynku energii Kontrowersyjne wahania cen (np. sygnał inwestycyjny/siła rynkowa) Brak mechanizmu koordynacji rozwoju zdolności wytwórczych Zagrożenie (czasowego) występowania poziomu zdolności wytwórczych nieadekwatnego do potrzeb Zagrożenie negatywnego wpływu na bezpieczeństwo pracy systemu Podstawowe cele rynków zdolności wytwórczych Zapewnienie odpowiednich bodźców do inwestowania w moce wytwórcze poprzez wprowadzenie dedykowanego mechanizmu pokrywania kosztów stałych wytwarzania Zapewnienie zdolności wytwórczych na rynku energii odpowiednich do pokrycia zapotrzebowania z uwzględnieniem wymagań bezpieczeństwa pracy systemu Najważniejsze zagadnienia implementacyjne Wyznaczanie i sposób alokowania zobowiązań zapewnienia zdolności wytwórczych Pozyskiwanie zdolności wytwórczych Egzekwowanie zobowiązań z rynku zdolności wytwórczych Zapewnienie odpowiednich powiązań rynku zdolności wytwórczych z rynkami energii i rezerw mocy 16 Energia w dobrych rękach

17 Podsumowanie (1/3) Podsumowanie (1/3) - podstawowe rodzaje rynków w ramach rynku hurtowego Rynki energii i rezerw mocy: Zorganizowane rynki energii i rezerw mocy prowadzone przez OSP Rynek doba przed / w trakcie dnia Rynek czasu rzeczywistego wraz z wbudowanym mechanizmem: Łagodzenia skutków siły rynkowej Usług GWS Zdecentralizowany rynek bilateralny Rynki praw przesyłu: Zorganizowane rynki prowadzone przez OSP Rynki wtórne Rynki zdolności wytwórczych: Zorganizowane rynki prowadzone przez OSP Rynki wtórne Inne rynki zorganizowane/niezorganizowane handlu produktami pochodnymi 17 Energia w dobrych rękach

18 Podsumowanie (2/3) - podstawowe produkty na rynku hurtowym Finansowe prawa przesyłu Energia kontraktów bilateralnych Energia rynku doba przed / w trakcie dnia Energia niezbilansowania rynku czasu rzeczywistego Regulacja oraz rezerwy mocy o różnych czasach dostępu Zdolności wytwórcze 18 Energia w dobrych rękach

19 Podsumowanie (3/3) - najważniejsze zagadnienia w zakresie implementacji Wprowadzenie kompletnego zestawu rynków oraz odpowiednich powiązań między poszczególnymi rynkami Zastosowanie poprawnej metody wyceny energii na rynkach zorganizowanych Zastosowanie mechanizmu łagodzenia skutków siły rynkowej Zastosowanie mechanizmu GWS Objęcie obszarem rynku hurtowego całej sieci zamkniętej Dokładne zamodelowanie sieci i zapewnienie odpowiedniej jej obserwowalności Wprowadzenie mechanizmów regulacji wspierających funkcjonowanie rynku hurtowego 19 Energia w dobrych rękach