Flow-Based Market Coupling

Transkrypt

1 Flow-Based Market Coupling Autor: Artur Andrzejewski Streszczenie. 20 maja 2017 roku miną dwa lata od wprowadzenia w strefie Europy Środkowo Zachodniej (CWE ang. Central Western Europe) mechanizmu Flow-Based Market Coupling. Całościowej zmianie uległa metodologia alokacja zdolności przesyłowych na Rynku Dnia Następnego (ang. Day-Ahead Market). W poniższym artykule przedstawiono proces implementacji metodologii, zasadę działania oraz korzyści i problemy wynikające z jej wprowadzenia. 1. WSTĘP Jednym z głównych wyzwań stojących przed państwami członkowskimi Unii Europejskiej jest stworzenie wspólnego rynku energii elektrycznej. Przeprowadzenie całego procesu jest skomplikowane ze względu na występujące różne strefy cenowe w poszczególnych regionach. Jednym z etapów tworzenia wspólnego europejskiego rynku energii elektrycznej jest sprawna wymiana międzysystemowa pomiędzy strefami różnych operatorów systemów przesyłowych Market Coupling. Aktualnie obowiązującym mechanizmem w krajach Europy Środowo-Zachodniej (CWE) jest Flow-Based Market Coupling (FBMC). Umożliwia on możliwie najlepsze wykorzystanie ekonomiczne dostępnych zdolności przesyłowych pomiędzy państwami. Istotnym elementem jest jak najlepsze zaprognozowanie możliwości przepływów z uwzględnieniem wszystkich zjawisk fizycznych przede wszystkim z prawami Kirchoffa. W związku z tym rozróżniamy dwa podstawowe rodzaje przepływów międzysystemowych fizyczne oraz handlowe. Powoduje to, że zdolności przesyłowe nie mogą zostać przypisane jedynie z uwzględnieniem mechanizmów rynkowych należy także pamiętać o niekontrolowanych przepływach kołowych związanych z występowaniem większości generacji wiatrowej na terenie północnych Niemiec oraz brak wystarczających linii przesyłowych zdolnych do przesyłu w kierunku południowych landów. Znacznie przeciążenie sieci przesyłowych w ostateczności może doprowadzić do zjawiska blackoutu. Za początek integracji rynków energii elektrycznej w Europie uważa się listopad 2006 roku, kiedy utworzono na giełdzie Powernext wspólny Rynek Dnia Następnego (ang. Day- Ahead Market) dla Belgii, Holandii oraz Francji. Kolejnym krokiem było uwzględnienie w procesie Market Coupling wszystkich państw Europy Zachodniej miało to miejsce w 2014 roku. Proces oparty jest na alokacji dostępnych zdolności przesyłowych (ATC ang. Available Transfer Capacity). Price Coupling obejmuje Europę Północno Zachodnią (kraje strefy CWE, Wielką Brytanię, kraje nordyckie i bałtyckie, dodatkowo także kraje Półwyspu Iberyjskiego. W lutym 2015 roku do mechanizmu dołączyły Włochy oraz Słowenia. 1 1 EPEX Spot - Market Coupling - A Major Step Towards Market Integration

2 20 maja 2015 roku został uruchomiony mechanizm Flow-Based Market Coupling dla międzysystemowej wymiany w krajach Europy Środkowo-Zachodniej (CWE ang. Central Western Europe) dla Day-Ahead Market. Państwa, które zostały objęte tą metodologią to Niemcy, Francja, Austria, Belgia, Holandia oraz Luksemburg. Na chwilę obecną Niemcy oraz Austria stanowią jedną strefę. 2. IMPLEMENTACJA METODOLOGII Rosnąca ilość odnawialnych źródeł energii elektrycznej w krajach Europy Środkowo- Zachodniej (CWE) powoduje, że operatorzy systemów przesyłowych mają większe trudności w sprawnym zrządzaniu siecią niż to miło miejsce kilka lat temu. Obowiązek zagwarantowania bezpieczeństwa sieci oraz stabilności dostaw powoduje, że obliczenia związane z dostępnością zdolności przesyłowych na potrzeby przepływów handlowych są bardziej skomplikowane. Przepływy te są mniej przewidywalne niż jeszcze kilka lat temu. Dodatkowo zauważalny jest także systematyczny wzrost znaczenia obrotu giełdowego na Rynku Dnia Bieżącego (ang. Intraday Market) giełda EPEX Spot umożliwia uczestnikom rynku handel na kontraktach godzinowych, a nawet 15-minutowych. Pokazuje to tylko jak bardzo złożona jest sytuacja rynkowa oraz jakie istnieją możliwości pracy związane z elastycznością źródeł odnawialnych generacji wiatrowej oraz solarnej. Zmienność tego typu generacji spowodowała potrzebę wprowadzania i udoskonalania rozwiązań w tym także wymiany międzysystemowej pomiędzy poszczególnymi państwami. W dalszej perspektywie wprowadzenie mechanizmu FBMC w dobie bieżącej w czasach algorytmicznego tradingu pozwoliłoby na jeszcze lepszą optymalizację handlowych przepływów pomiędzy państwami z poszanowaniem zasad bezpieczeństwa gwarancji dostaw. KRAJE CWE - MIX ENERGETYCZNY Źródła OZE Paliwo Jądrowe Paliwa kopalne Pozostałe 4,50% 0,30% 5% 2,10% 25,80% 22% 5,10% 28,20% 15,90% 77% 84,10% 21% 0% 54% 29% 66,70% 17,70% 1,50% 12,20% 28% N I E M C Y F R A N C J A H O L A N D I A B E L G I A A U S T R I A Wykres 2.1. Mix energetyczny państw CWE stan na 2014 rok Źródło:

3 Na wykresie 2.1. przedstawiony został procentowy mix udziału źródeł energii elektrycznej w poszczególnych państwach objętych wprowadzeniem metodologii Flow-Based Market Coupling stan na koniec 2014 roku ostatnim pełnym rokiem bez nowej metody. Analizując poniższe dane można zauważyć bardzo zróżnicowany skład źródeł wytwórczych z różnym typem podstawowego. Jedynie Belgia posiada wręcz idealnie zróżnicowany mix energetyczny. Podstawową tendencją na kolejne lata jest dalszy wzrost udziału odnawialnych źródeł energii przy malejącym znaczeniu udziale źródeł konwencjonalnych. Mechanizm Flow-Based Market Coupling został zainicjowany poprzez specjalne memorandum w czerwcu 2007 roku. Zobowiązanie do prowadzenia prac nad nim oraz jego ewentualne wdrożenie zostało podpisane przez ministrów odpowiedzialnych za sektor energetyki, operatorów systemów przesyłowych, giełdy energii elektrycznej, narodowe urzędy regulacji energetycznych oraz rynkowe platformy obrotu w krajach Europy Środkowo- Zachodniej. W trakcie ośmiu lat mechanizm był stale poprawiany oraz rozwijany. Stan zaawansowania prac nad metodologią przedstawiany był w trzech specjalnych raportach w latach 2011, 2013 oraz Testy przeprowadzono w latach w postaci równoległych procesów w stosunku do obowiązującego wtedy procesu Market Coupling Dogłębne analizy wykazały efektywniejsze wykorzystanie dostępnych mocy przy wykorzystaniu FB w stosunku do metody ATC oraz lepsze zbieżności cenowe pomiędzy różnymi strefami cenowymi. Dodatkowymi argumentami było wykazanie wzrostu stabilności oraz niezawodności systemów elektroenergetycznych. W związku z tym narodowe urzędy regulacji w krajach CWE podjęły w marcu 2015 roku decyzję o wprowadzeniu mechanizmu Flow-Based Market Coupling. Zostało to poprzedzone serią testów w dniach od 3 do 5 marca. Otrzymane wyniki prób były satysfakcjonujące, w związku z tym uzyskano pełną gotowość do prawidłowego wdrożenia metodologii. 23 kwietnia 2015 roku uczestnicy projektu przedstawili daty związane z rynkowa implementacją metodologii: 19 maja 2015 roku rozpoczęcie procesu obliczeń przez Operatorów Systemów Przesyłowych 20 maja 2015 roku pierwszy dzień handlowy z wykorzystaniem FBMC 21 maja 2015 roku pierwszy dzień dostawy z wykorzystaniem FBMC 2 2 CWE Flow-Based MC launch on 20 May 2015 following NRAs approval

4 Mechanizm Flow-Based Market Coupling był rozwijany na terenie 6 krajów, przy udziale 13 partnerów. Poszczególne jednostki zostały przedstawione w tabeli 2.1. Kraj Operator Systemu Przesyłowego Giełda Energii Urząd Regulacji Amprion Niemcy TransnetBW Federal Network Agency EPEX Spot TenneT (BNetzA) 50Hertz Francja RTE EPEX Spot Energy Regulation Commission (CRE) Holandia TenneT APX Authority for Consumers and Markets (ACM) Belgia Elia APX Commission for Electricity and Gas Regulation (CREG) Luksemburg CREOS Luxembourg Institute of Regulation (ILR) Austria Austrian Power Grid AG (APG) EPEX Spot Energie-Control Austria (E-Control) Tabela 2.1. Podmioty zaangażowane w projekt FBMC Źródło: 3. ZASADA DZIAŁANIA MECHANIZMU Metodologię działania Flow-Based Market Coupling można przedstawić na prostym przykładzie. Za punkt odniesienia posłuży rysunek nr 3.1. Przykład oparty jest na trzech punktach. Widzimy, że zgodnie z metodologią Available Transfer Capacity przepływ handlowy odbywa się z punktu 1 do punktu 3 w wysokości MW. W przypadku, gdy ten przepływ jest wyższy niż wcześniej zadeklarowane MW, wówczas ceny w obu strefach (punkty 1 oraz 3) są takie same. Osobną kwestią jest to, jak tak naprawdę odbywa się rozpływ mocy pomiędzy strefami. Przepływ fizyczny jest innym przepływem niż przepływ handlowy może się on odbywać inaczej (zgodnie z rysunkiem 3.1). 3 Rysunek 3.1. Przedstawienie różnicy pomiędzy metodologią ATC a przepływami fizycznymi Źródło: Coupling.pdf 3 TCG Insight Flow based market coupling is coming to a market near you

5 W 2014 roku przeprowadzono analizy porównawcze pomiędzy obiema metodologiami i ich wpływem na ceny rynkowe oraz różnice cenowe pomiędzy poszczególnymi państwami. Na rysunku 3.2 przedstawiono wyniki opublikowane przez belgijskiego operatora systemu przesyłowego Elia. Rysunek 3.2. Wyniki symulacji porównawczej ATC oraz FBMC Źródło: Analizując powyższe wyniki można zauważyć średnio niższe ceny w poszczególnych krajach oraz zmniejszenie różnic cenowych pomiędzy państwami. Najistotniejszy wpływ na ceny na rynku spot miał on w Belgii oraz Holandii, gdzie zaobserwowano spadek o odpowiednio 3,37 oraz 2,31. Porównując działanie mechanizmów Available Transfer Capacity oraz Flow-Based Market Coupling należy zwrócić uwagę na kilka istotnych różnic. W odróżnieniu od starszego mechanizmu istnieją możliwość stosowania bardziej transparentnej i rzeczywistej metody z uwzględnieniem mechanizmów rynkowych oraz gwarancją bezpieczeństwa dostaw (ang. SoS Security of Supply). Na rysunkach 3.3 oraz 3.4 zaprezentowanych przez CIGRE przedstawione zostały podstawowe zasady podstawowe różnice pomiędzy ATC oraz FB. Rysunek 3.3. Uproszczony schemat SoS Rysunek 3.4. Zastosowanie FBMC z SoS Źródło:

6 Na pierwszym z rysunków przedstawiony został schemat handlowej wymiany międzysystemowej pomiędzy trzema państwami (oznaczone literami A, B oraz C). Na osi x zaprezentowano możliwości wymiany pomiędzy państwami A oraz B, natomiast na osi y przedstawione zostały możliwości przeprowadzenia wymiany pomiędzy państwami A oraz C. Kolorem żółtym została oznaczona strefa bezpieczeństwa gwarancji dostaw. Można zauważyć, że pomiędzy państwami A i B oraz A i C możliwa jest bezpieczna wymiana handlowa na poziomie do 200 MW. Podstawowa różnica pomiędzy metodologia ATC oraz FBMC polega na tym, iż w przypadku stosowania Available Transfer Capacity to operator systemu przesyłowego zobligowany jest do zadecydowania w trybie Market Coupling w jaki sposób rozdzielić na poszczególne państwa dostępne handlowe zdolności przesyłowe. Na rysunku 3.4 przedstawione został wariant z zastosowaniem mechanizmu ATC. Z kolei mechanizm FBMC umożliwia bardziej precyzyjne i elastyczne rozlokowanie zdolności przesyłowe pomiędzy kilkoma krajami. Sprawia to, że w ostatecznym rozrachunku to nie operator systemu przesyłowego decyduje o możliwościach handlowych pomiędzy państwami, ale aktualna sytuacja rynkowa ZASTOSOWANIE PRAKTYCZNE Proces wprowadzenia metodologii poprzedzony był wieloma spotkaniami zainteresowanych stron. O tym jak problematyczne jest to zagadnienie świadczy badanie przeprowadzone pośród uczestników rynku w okresie od 2 maja do 1 lipca 2013 roku, gdzie 68% badanych odpowiedziało że zagadnienie to nie jest dla nich do końca jasne. 5 Wśród pojawiających się wątpliwości poruszane kwestie dotyczyły alokacji zdolności przesyłowych do państw spoza CWE czy też system alokacji zdolności w dobie bieżącej (ang. Intraday). Dodatkową kwestią jest także większa niepewność prognoz cen na Rynku Dnia Następnego. Spowodowane jest to tym, iż algorytm nie zawsze jest intuicyjny. Sprawą oczywistą jest, iż w przypadku gdy w danym kraju są wyższe ceny niż w drugim, wówczas nastąpi eksport energii elektrycznej z kraju o niższych cenach. Jednak w przypadku algorytmu Flow-Based Market Coupling uwzględniane są warunki dla całego regionu bez analizy poszczególnych państw oddzielnie. Powoduje to, iż możliwy jest przepływ energii elektrycznej z kraju o wyższych cenach. 6 4 Cigre - Flow-based market coupling in the Central Western European region 5 JAO - Documentation of the CWE FB MC solution as basis for the formal approval-request - Annex Results of the survey/ consultation in May/June %7D 6 KU LEUVEN ENERGY INSTITUTE - Cross-border electricity trading: towards flow-based market Coupling

7 Ponadto podjęto również decyzję o przeprowadzeniu testów algorytmu FBI FB Intutive Market Coupling podczas testów równoległych do sytuacji rynkowej (ang. Parallel Run Program). Analizując wyniki uzyskano niższy dobrostan regionu CWE niż w przypadku pierwotnej wersji FB, jednak są one ciągle wyższe niż metodologia ATC. Na rysunku 4.1 przedstawiono różnice pomiędzy FB a FBI w przedziale od 0 do 50 euro pomiędzy poszczególnymi krajami. 7 Rysunek 4.1. Spready cenowe porównanie FB oraz FBI Market Coupling Źródło: Testy równoległe zostały zorganizowane przez biuro CASC Capacity Allocation Service Company. W 2015 roku biuro alokacji zdolności przesyłowych zostało połączone z biurem CAO Central Allocation Office i obecnie funkcjonuje pod nazwą JAO Joint Allocation Office. Testy równoległe pozwalały pomóc w objaśnieniu zasad wszystkim uczestnikom rynku i na bieżąco obserwować różnice w stosunku do metodologii ATC. Jednym z narzędzi, służącym do wsparcia uczestników rynku w analizie Flow-Based Market Coupling jest CASC Utility Tool. Ekran startowy narzędzia został przedstawiony na rysunku 4.2. Pozwala ono oszacować wolumeny handlu pomiędzy poszczególnymi państwami CWE oraz prezentuje możliwości maksymalnych wolumenów przepływów pomiędzy danymi krajami z uwzględnieniem kierunków przepływów energii elektrycznej. 7 Elia - Flow-Based Market Coupling - First lessons

8 Rysunek 4.2. Narzędzie CWE Flow Based Utility Tool ekran główny Źródło: Ponadto dzięki przygotowanemu narzędziu użytkownik ma możliwość określenia takich parametrów jak maksymalna wielkość przepływów pomiędzy poszczególnymi państwami dla każdej z godzin doby. Z kolei arkusz CWE map przedstawia maksymalne wielkości importu oraz eksportu. Publikacja tych informacji następuje o godzinie 10:30 w dobie n-1 (dzień przed rozpoczęciem dostawy). Kolejne informacje prezentowane są na arkuszu Border Data Overview. Użytkownicy mają dostęp do informacji dotyczących wymiany międzysystemowej objętych metodologia ATC dla Day-Ahead Market Coupling (pozostałe granice krajów ATC objęte Market Coupling, lecz nie Flow-Based Market Coupling). Na rysunkach 4.3 oraz 4.4 przedstawione zostały schematy przedstawiające możliwości wymiany transgranicznej dla całej doby (arkusz Market Graphs) oraz dla poszczególnych godzin (arkusz CWE map). 8 8 JAO - Documentation of the CWE FB MC solution as basis for the formal approval-request - Annex Presentation of the Utility Tool %7D

9 Rysunek 4.3. Narzędzie CWE Flow Based Utility Tool arkusz Market Graphs Źródło: Rysunek 4.4. Narzędzie CWE Flow Based Utility Tool arkusz CWE map Źródło: Operatorzy systemów przesyłowych mają obowiązek określania zdolności przesyłowych w ramach mechanizmu ATC, z kolei w ramach mechanizmu FBMC odbywa się to poprzez przedstawienie macierzy PTDF (ang. Power Transfer Distribution Factors). Przestawia ona możliwy stopień wykorzystania danego połączenia z całej topologii sieci. Opisany zostaje każdy z węzłów sieci oraz możliwe z nich wpływy i wypływy. Jako przykład niech posłużą trzy punkty sieci A, B oraz C. Przykład został przedstawiony poniżej: W przypadku punktu A: 2/3 na linii A-C 1/3 na linii A-B 1/3 na linii B-C

10 W przypadku punktu B: -1/3 na linii A-B 1/3 na linii A-C 2/3 na linii B-C 9 Aktualnie Market Coupling z zastosowaniem metodologii ATC obowiązuje na połączeniach pomiędzy Niemcami oraz Danią i Szwecja (NWE-CWE PCR). Mechanizmy ATC z zastosowaniem Implicit Auction obowiązują na połączeniach pomiędzy Niemcami i Szwajcarią, Austrią i Szwajcarią, Niemcami i Polską, Niemcami i Czechami, Austrią i Czechami oraz Austrią i Słowenią. Na rysunku 4.5. przedstawiono wyniki Market Coupling dla Day-Ahead Market dla krajów CWE z uwzględnieniem przepływów do państw granicznych dla dnia 14 czerwca 2016 roku (od godziny 8:00 do 9:00). Rysunek 4.5. Market Coupling w regionie CWE z dnia 14 czerwca 2016 roku (produkt 08-09) Źródło: Jednym z istotniejszych testów metodologii Flow-Based Market Coupling były problemy z pokryciem zapotrzebowania we Francji na przełomie 2016 oraz 2017 roku. Wówczas to spośród 58 reaktorów jądrowych niedostępnych było aż 21. Stąd też istotną role odgrywał import energii elektrycznej z innych państw w tym także z Polski oraz jak najkorzystniejsze wykorzystanie dostępnych zdolności przesyłowych dostęonych na daną chwilę w krajach CWE. W tabeli 4.1. przedstawione zostały godzinowe różnice cenowe pomiędzy Niemcami i Francją w I kwartale 2017 roku. Kolorem zielonym zostały oznaczone te godziny, podczas których nie występowała różnica cenowa. 9 Methodology and concepts for the Nordic Flow-Based Market Coupling Approach odology%20and%20concepts%20for%20the%20nordic%20flow- Based%20Market%20Coupling%20Approach.pdf

11 Delivery day Hour1 Hour2 Hour3A Hour4 Hour5 Hour6 Hour7 Hour8 Hour9 Hour10 Hour11 Hour12 Hour13 Hour14 Hour15 Hour16 Hour17 Hour18 Hour19 Hour20 Hour21 Hour22 Hour23 Hour ,000-0,260 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000-2,200-1,910-1,970-0,540-0,300 0,000 0,000 0,000 0,000-0,520-1,760-5, ,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,050 1,710 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0, ,280-1,390-0,310 0,000 0,000 0,000-2,140-5,720-7,730-18,120-15,920-14,150-9,740-8,150-7,930-2,370 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0, ,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000-0,020 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000-2, ,510-0,360-0,330-0,740-0,270 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 5,140 1,730 0,000 0,000 0,000 0, ,880-0,150 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000-0,190-0,470-1,390-1,590-1,120-0,620 2,290 0,000 0,000 1,980-0,760 0,000 0,000 0,000 0,000 0, ,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000-2,070-0,370-1,070-1,360 0,000 0,000 2,810 1,850 0,000 0,790 0,000 0,000 0,000 0,000-0, ,220-0,140-0,020 0,000 0,000 0,000 0,000-4,030 0,000 0,000-5,360-6,360-5,750-7,710-7,410-0,450 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0, ,710 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000-1,630-4,620-6,080-7,970-6,270-5,640-2,910-4,670 0,000 0,000-9,370-5,040-0,610-3,170-6, ,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000-3,420-9,490-12,440-13,270-12, ,020-3,870-5,010-1,430 0,000-7,900-5,630-12,690-15,710-21,310-20,900-13,580-12,260-12,490-13,630-13,710-14,330-10,840-5,020-2,440-3,140 0,000-5,260-0, ,360-7,080-7,290-3,650 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000-0,810-0,400-1,780 0,000-0,160-0,600 0,000 0,000 0,000 0,000-8,900-8,640-5,970-6,180-21, ,020 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000-2,690-2,070-2,360-4,620-3,470-2,380-2,410-2,880-8,800-21,300-27,290-26,030-24,420-28, ,180-18,840-14,540-13,030-3,060-7,020-11,620-7,100-5,080-0,200-2,310-1,950-1,930-4,090-6,280-2,560-10,030-1,400 0,000-2,510-4,140-1,230-3,350-3, ,580-11,200-11,370-4,170-2,600-2,020-0,290-3,890-4,960-8,290-6,770-6,110-10,370-10,660-10,350-7,720-2,430 0,000 0,000-5,000-7,770-8,180-12,480-23, ,470-0,370-1,210 0,000 0,000-0,380 0,000 0,000-2,100-4,210-5,770-3,620-2,660-0,480 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000-2,810-11,840-13, ,210-11,000-14,940-9,520-4,680-5,390-5,300-7,920-9,170-8,700-9,560-8,130-4,370-3,590-3,090-1,030 0,000 0,000 0,000 0,000-1,500 0,000 0,000 0, ,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000-1,850-0,960-1,990-7,450-7,810-8,020-7,370 0,000-0,200 0,000-6,110-15,110-13,700-12,920-16, ,000-0,180 0,000 7,400 8,280 1,990 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0, ,180-0,660-2,870-4,150-3,380-3,520-3,340-3,790-3,720-3,330-7,310-2,800-7,860-3,010-3,760-0,360-1,310 2,120 0,000-7,590-8,210-2,340-4,010-2, ,000-0,290 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000-0,290-0,690 0,000 0,000-0,090 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000-4, ,180-17,010-18,650-12,550-0,820-2,570-8,420-7,610-8,770-13,270-16,490-14,390-10,120-7,770-4,810-3,410 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0, ,560-0,180-0,590 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000-0,180-0,170-2,980-0,200 0,000-1,300-4,990-10,650-19,350-16,210-15,080-17, ,140-3,230-2,180 0,000 0,000 0,000 0,010-0,410-0,210-7,160-10,520-10,920-10,900-10,480-7,770-5,480 0,000-6,650-7,180-13,980-16,060-15,010-13,350-12, ,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000-0,440 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000-3,510-3,680-8, ,090 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000-2,940-6,800-9,030-3,300 0,000 0,000 0,000-3,440-4,980-3,050-7,140-9, ,210-15,060-12,430-5,690-5,690-4,340-4,660-4,530-3,800-4,250-4,330-3,960-4,920-3,630-3,190-2,980 0,000 2,970 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0, ,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000-0,160 0,000 0,000 0,000-3,270-3,410-5,100-4,010 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000-4,130-3,720-7,770-16, ,420-15,630-10,650-4,830 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 1,300 4,760 3,760 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0, ,270-2,050-9,840-5,200-4,190-6,390-8,570-18,200-21,240-24,840-27,650-27,730-35,900-36,710-33,440-18,200-21,700-19,150-14,140-18,660-23,330-22,540-21,940-22, ,430-2,990-1,390-4,470-0,260-4,710-14,770-10,040-10,820-14,050-14,540-16,200-18,990-19,360-18,330-14,800-4,970 0,000 0,000-5,720-15,080-10,570-15,660-16, ,620-24,410-22,920-13,440-11,280-15,730-8,530-8,570-15,890-16,500-18,850-17,840-11,970 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000-8,520 0,000-15,600-8, ,830-17,190-19,750-3,670-1,300-0,970 0,000 0,000 0,000-3,420-6,800-6,640-18,580-14,890-11,620-8,390-7,050-7,110-13,510-20,640-19,890-17,340-29,880-31, ,830-39,530-37,200-31,630-30,700-31,040-32,920-33,670-32,560-35,090-23,200-25,810-31,000-17,050-13,520-6,120-2,870-0,700-13,480-21,700-23,610-18,850-22,360-33, ,980-19,530-15,560-13,950-11,570-12,670-5,930 0,000-0,590-3,910-9,640-15,800-15,620-14,580-19,080-5,170-6,390 0,000-13,130-23,040-26,760-31,740-36,810-38, ,440-43,890-65,100-37,610-30,290-30,100-17,220-21,270-23,430-24,660-24,720-24,760-24,200-22,020-20,550-16,310 0,000 0,000 0,000 0,000-9,480-11,410-9,300-11, ,080-47,030-40,330-27,740-11,420 0,000 0,000 0,000-0,140 0,000 0,000 0,000-16,930-14,090-13,130-13,830-12,350-10,920-23,650-26,690-22,030-23,600-35,770-36, ,390-30,930-29,380-25,590-25,970-25,240-18,790-24,650-21,730-20,980-20,710-18,880-19,560-19,830-19,890-15,060-12,640-17,210-22,230-25,150-23,510-27,980-39,020-38, ,660-31,810-29,450-25,280-22,430-11,300-13,530-18,940-21,000-20,790-18,730-19,050-18,930-17,940-16,400-14,610-15,630-11,260 0,000-15,430-7,240-8,660-15,010-17, ,940-12,980-13,700-12,830-15,450-17,260-7,580-13,290-20,440-26,010-23,770-20,310-17,440-18,900-21,950-19,820-18,920-17,550-23,000-30,680-32,660-38,890-43,060-38, ,720-26,500-31,250-30,270-28,860-29,470-29,900-24,030-16,020-13,100-14,870-10,600-15,900-11,920-1,100-1,690 0,000 0,000 0,000-7,910-23,210-21,870-21,950-20, ,100-14,120-8,480-2,660-0,770-1,420-1,710-2,540 0,000 0,000 0,000 0,000-4,610-7,850-6,850 0,000 0,000 0,000-3,160-12,250-15,900-16,000-17,360-18, ,710-16,390-13,870-8,360-7,630-12,640-16,870-12,450-19,990-21,890-15,120-13,090-11,050-18,400-12,080 0,000 0,000-3,640-8,950-11,830-10,390-4,210-4,560-10, ,710-8,960-12,440-9,730-9,670-10,210-13,360-10,880-12,840-19,910-23,900-22,710-17,500-16,180-15,980-10,660-2,700-6,110-10,670-18,700-21,880-18,450-17,610-23, ,580-1,350-0,720 0,000 0,000 0,000-1,800 0,000-0,170 0,000-3,110-20,240-16,170-13,690-3,700-0,110 0,010 0,010 0,000-2,780-4,230-7,340-12,720-17, ,280-10,430-8,410-5,600-2,500-8,790-6,390-15,930-16,530-18,540-26,280-25,860-24,650-18,920-17,030-13,220-1,860 0,000-0,250-9,920-6,320-11,870-8,290-8, ,330-9,900-1,890 0,000 0,000 0,000-3,630 0,000-0,240-2,060-4,530-12,180-17,450-17,510-11,160-5,130 0,000-0,110-8,340-18,150-15,810-11,600-8,920-16, ,170-14,600-11,840-10,990-11,670-10,880-9,150-8,970-6,270-8,860-7,840-10,070-18,430-15,160-10,740-4,770 0,000 0,000 0,000-8,730-9,390-17,200-8,560-8, ,610-17,020-16,810-13,220-15,530-7,360-16,350-4,580-4,700-9,930-14,640-17,820-22,010-18,810-17,360-15,890-15,280-11,250-26,310-26,520-26,270-19,780-18,580-18, ,410-17,170-16,870-16,010-13,630-15,260-24,780-16,830-16,190-16,910-15,370-15,470-17,260-25,520-27,280-23,720-18,810-17,830-40,940-33,870-34,890-30,390-29,230-32, ,730-0,990-0,990-1,250-0,980 0,000-0,520 0,000-8,870 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,110 0,050 0,000-5,850-13,200-20,600-25,500-19,590-18, ,800-12,980-10,570-5,380-1,600-9,850-0,360 0,000-3,450-1,970-0,520 0,000 0,000 0,000 0,050 0,240 0,090 0,000 0,000 0,000 0,000-3,000-13,610-13, ,400-5,540-2,780-2,440-1,920-5,350-3,570 0,000-6,610-7,650-5,000-4,590-0,550-0,540-4,190-3,420-0,160-2,560-13,380-16,690-25,660-19,180-14,980-17, ,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000-16,060-13,710-14, ,330-7,060 0,000 0,000 0,000 0,000-0,090 0,000-2,510-4,180-7,760-6,250-6,710-3,010 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000-6,060 0,000-0, ,070 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000-2, ,370 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 5,860 8,350 0,000 1,000-0,010 0,000 0,000-3, ,060-8,940-4,280 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000-2,810-8,100-8,100 0,000-2,020-7, ,800-12,740-12,010-10,010-2,530-9,590-13,240-6,970-5,710-13,200-14,090-15,530-19,650-21,290-22,120-16,710-7,210-7,730-19,110-27,460-29,770-15,400-20,470-17, ,170-20,620-18,920-16,430-12,850-15,050-13,250-5,040-19,180-8,320 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,460 0,150-4,720-18, ,780-13,510-1,610 0,000 0,000-1,010 0,000-13,270-5,550-2,450-1,910 0,000-11,420-2,190 0,000 0,000 0,000-10,050-23,710-31,080-37,080-35,170-26,400-37, ,670-26,840-19,780-15,760-9,350-10,950-13,200-14,070-18,380-27,660-32,930-32,960-34,960-28,750-17,520-14,400-0,840-7,560-20,710-28,910-36,130-32,410-21,810-22, ,820-17,360-18,000 0,000 0,000 0,000-7,750-10,290-6,760-19,180-29,790-22,320-26,600-19,970-13,100-0,200 0,000-0,240-23,160-31,920-31,460-21,590-23,570-34, ,850-34,890-30,280-26,740-27,030-30,270-39,200-45,170-55,290-46,210-46,530-45,260-38,510-34,380-28,820-22,590-20,830-18,190-30,550-29,880-31,910-32,780-33,880-32, ,910-49,410-48,980-45,580-42,810-47,870-63,920-91,490-99,870-89,060-67,960-60,390-41,830-35,290-38,570-57,660-67,280-80,290-85,650-76,320-63,020-52,330-46,700-46, ,010-38,450-38,900-39,220-31,930-32,910-45,050-50, ,080-59,100-41,360-14,250-8,800-16,510-9,120-7,910-0,370 0,000-61,770-36,840-30,040-38,330-41,380-54, ,820-31,030-22,640-21,330-17,570-23,690-11,690-20,310-51,020-5,380 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000-6,070-12,160-8,190-17,320-27,540-34, ,740-27,030-22,450-23,110-20,490-18,160-10,620-21,850-33,890-25,400-18,210-17,710-13,290-13,220-5,600-10,010-6,290 0,000-2,920-10,680-16,650-21,360-21,140-42, ,680-33,880-27,840-25,730-22,020-22,270-24,740-21,990-27,340-29,760-34,660-36,840-38,120-33,450-24,160-20,240-17,130-5,410-27,660-34,740-46,000-46,960-41,050-42, ,700-39,240-31,590-26,460-26,040-28,140-29,380-26,560-24,610-29,020-29,990-25,930-29,120-30,780-24,140-14,670-2,170-8,290-25,420-29,180-32,450-24,260-33,590-43, ,910-42,560-41,720-39,130-31,740-46,270-47,170-48,010-57,070-34,390-37,190-27,310-24,650-21,900-27,760-19,910-13,850-7,760-32,050-38,060-35,540-47,600-49,680-49, ,740-36,720-37,460-32,480-30,900-33,680-40,740-20,100-29,150-26,890-14,000-13,960-13,030-12,810-20,060-18,090-16,410 0,000-19,310-25,200-19,010-33,020-35,410-38, ,530-33,910-30,900-25,630-22,220-29,370-36,750-30,360-30,220-35,080-28,820-12,450-9,860 0,000 0,000 0,000 0,000-1,170-38,750-33,350-18,930-36,980-46,130-49, ,980-27,970-37,470-22,000-22,510-29,690-36,350-16,020-13,390-10,090-7,840-6,660-5,110-4,170-8,710-9,720-9,310 0,000-19,220-6,600-25,410-37,990-45,550-61, ,220-8,130-8,930-4,320-2,740-9,920-2,030-5,950-10,930-9,920-8,600-9,590-7,480-6,670-7,440-4,840-6,370 0,000 0,000-0,150-8,220-6,410-24,810-34, ,120-30,540-29,050-31,630-27,070-27,200-36,090-31,820-21,910-29,950-30,150-22,720-29,700-29,110-22,810-21,160-18,410-15,400-29,980-27,260-31,460-39,630-32,830-31, ,180-36,150-31,070-26,750-21,400-24,880-26,500-32,280-36,870-36,110-33,680-29,140-31,470-26,470-25,660-24,120-19,490-30,920-45,840-44,780-43,410-39,090-42,640-40, ,010-19,760-17,720-16,540-14,410-17,880-24,420-52,020-41,950-51,320-57,520-53,120-53,410-47,840-38,750-29,940-30,720-56,720-60,650-51,080-45,060-44,490-47,200-50, ,070-50,540-51,690-42,100-38,620-49,460-45,400-42,850-46,930-49,810-48,100-47,970-46,240-41,580-39,640-31,660-30,170-22,880-32,720-24,230-33,320-29,950-31,320-31, ,770-27,590-28,020-18,560-17,920-27,090-38,600-40,730-49,900-48,400-38,160-40,550-43,040-45,470-46,140-45,230-45,900-45,120-58,360-51,370-51,000-45,770-51,680-65, ,540-24,280-23,900-21,080-17,700-19,010-27,290-34,400-18,010-22,770-21,900-17,270-10,640-7,670-8,290-5,050-8,890 0,000-4,370-18,610-20,850-22,860-28,310-32, ,000-13,850-10,830-6,510-4,760-8,400-6,760-3,970-14,290-5,370-6,030-8,000-7,880-9,800-11,290-11,790-10,660-2,790-23,930-27,900-37,970-29,580-30,520-33, ,340-26,930-21,510-15,210-11,920-11,930-11,140-14,760-14,010-14,850-16,820-9,350-21,730-24,070-15,010-10,250-0,210 0,000-5,580-16,610-23,170-29,340-31,150-28, ,170-25,630-22,110-18,170-17,160-17,780-24,010-22,700-25,260-30,340-37,050-31,680-31,190-24,710-16,490-13,980-12,130-12,980-22,500-31,360-30,110-24,910-23,090-31, ,740-12,830-8,340-8,170-5,930-5,370-7,920-23,790-26,110-16,140-12,820-17,380-32,040-20,940-17,590-11,580-8,690-6, ,400-49,860-41,490-39,610-37,630-70, ,150-12,090-19,010-16,490-6,700-9,450-15,060-14,510-11,720-18,490-19,900-22,540-22,570-22,670-20,110-13,030 0,000-0,390-23,170-24,380-9,450-28,590-13,650-32, ,190-56,090-60,370-57,090-51,300-42,470-51,420-40,690-38,070-39,730-39,330-37,700-36,640-35,710-32,970-30,960-31,680-25,200-27,350-27,790-34,460-31,610-31,650-29, ,660-17,760-15,610-11,110-11,680-15,340-9,520-15,900-16,110-18,140-22,380-23,370-26,410-30,180-33,430-32,910-32,030-39, ,540-54,140-41,390-47,030-50,960-57, ,450-21,270-21,000-17,890-17,260-15,790-14,010-8,090-11,100-11,080-14,950-11,080-11,670-9,310-5,210-3,710-3,190-5,890-22,320-21,080-21,040-20,960-14,180-19, ,860-37,330-33,820-31,240-29,060-30,750-33,400-29,250-27,340-20,250-19,460-21,490-21,910-19,990-17,250-11,180-2,400 0,000-5,120-11,130-11,330-16,170-13,850-18,940 Tabela 4.1. EPEX Spot porównanie cen Day-Ahead pomiędzy Niemcami i Francją w I kwartale 2017 roku Źródło: EPEX Spot

12 Wartosć bezwzgledna średniej różnicy cen [euro/mwh] Z powyższych danych można zauważyć, że znaczne różnice cenowe występowały praktycznie przez cały styczeń, z kolei sytuacja znacząco poprawiła się w marcu, gdzie wraz ze wzrostem temperatur i spadkiem zapotrzebowania sytuacja na rynku SPOT uległa poprawie. Wynika to także z faktu, iż zapotrzebowanie w systemie elektroenergetyczny Francji jest bardziej zależne od temperatury niż w systemie niemieckim. Spośród 2160 godzin I kwartału 2017 roku idealne porycie cenowe nastąpiło w 551 godzinach, co stanowi 25,51% wszystkich godzin. Dla porównaniu w samym marcu na 744 godziny zjawisko tych samych cen miało miejsce w 349 godzinach, co stanowi 46,91%. Na wykresie 4.1. przedstawione zostało porównanie wartości bezwzględnej średniej dobowej różnicy cen pomiędzy Niemcami i Francją w I kwartale 2017 roku. 70 EPEX Spot - Francja i Niemcy - różnica ceny BASE ; 60, ; 0,073 0 Wykres 4.1. EPEX Spot porównanie wartości bezwzględnej średniej dobowej różnicy cen pomiędzy Niemcami i Francją w I kwartale 2017 roku Źródło: EPEX Spot 5. PODSUMOWANIE Wszyscy uczestnicy rynku muszą być przygotowani na dalsze zmiany w rynku energii elektrycznej. Metodologia Flow-Based Coupling ma za zadanie przede poprawienie przejrzystość hurtowego rynku energii elektrycznej z możliwie jak najlepszym wykorzystaniem dostępnych zdolności przesyłowych oraz zwiększenie niezawodność obliczeń przepływów pomiędzy państwami regionu CWE. Dodatkową zaletą jest także lepszy i dokładniejszy obraz pracy sieci przykładowo z lepszym uwzględnieniem generacji wiatrowej niż to ma miejsce przy metodologii ATC. Pozwala w lepszy sposób znaleźć mniej niestabilne punkty w sieci elektroenergetycznej oraz podjąć lepsze decyzje o jej dalszym rozwoju. W przypadku osiągniecia zadawalających wyników na Rynku Dnia Następnego w krajach CWE istnieją szanse na jej dalszy rozwój w pozostałych państwach objętych aktualnie mechanizmem opartym na alokacji dostępnych zdolności przesyłowych ATC oraz w dalszej perspektywie wprowadzenie identycznego mechanizmu także na Rynku Dnia Bieżącego (ang. Intraday Market).

13 Metodologia Flow-Based Market Coupling powoduje jednak, że mechanizm jest o wiele mniej przejrzysty dla uczestników rynku niż ma to miejsce w przypadku Available Transfer Capacity bardziej skomplikowany system kalkulacji sprawia, że prognozowanie cen energii na Rynku Dnia Następnego jest utrudnione i wielokrotnie może prowadzić do nieprzewidywalnych rezultatów. Ponadto w dalszym ciągu nie została rozwiązana kwestia ograniczeń przesyłu pomiędzy państwami. 10 Aktualnie dostępne zdolności transgraniczne nie są w stanie pokryć wystarczająco różnic cenowych pomiędzy wybranymi państwami, co doskonale obrazuje sytuacja z tegorocznej zimy. Ze względu na dużą nieświadomość tematu wśród uczestników rynku giełda EPEX Spot przy współpracy z francuskim operatorem systemu przesyłowego RTE France udostępniła pakiet płatnych szkoleń typu e-learning. 11 W tabeli 5.1. przedstawione zostało porównanie obu metodologii (ATC oraz FBMC) oraz ich podstawowe różnice. Tabela opracowana została przez KU Leuven Energy Institute. Kalkulacja dostępnych zdolności przesyłowych Weryfikacja Korekty długoterminowe Alokacja dostępnych zdolności przesyłowych OSP Obliczenia zdolności przesyłowych Poziom weryfikacji Poziom korekt Ograniczenia algorytmu MC Alokacja zdolności przesyłowych Available Transfer Capacity Obustronne ustalenia pomiędzy operatorami systemów przesyłowych Dostępne przepływy handlowe (NTC) z uwzględnieniem kierunku na poszczególnych granicach Dwukrotna Korekta wielkości i kierunku na poszczególnej granicy Ograniczenia w poszczególnych kierunkach na każdej z granic indywidualnie Alokacja odbywa się poprzez kierunki i granice wyznaczone przez OSP Flow-Based Market Coupling Koordynacja na poziomie regionalnym przez wszystkich operatorów systemów przesyłowych Siec połączeń pomiędzy poszczególnymi państwami z uwzględnieniem przepływów fizycznych 24-godzinna weryfikacja Korekta z uwzględnieniem sieci połączeń uwzgledniającej wymianę Ograniczenia uwzględnieniem sieci połączeń uwzględniającej wymianę Alokacja z uwzględnieniem sytuacji rynkowej Tabela 5.1. Podsumowanie podstawowych różnic pomiędzy metodologią ATC oraz FB. Źródło: W dalszej perspektywie istnieje możliwość wprowadzenia mechanizmu Flow-Based Market Coupling w Skandynawii. Operatorzy systemów przesyłowych Danii (Energinet), Szwecji (Svenska Kraftnät), Finlandii (Fingrid) oraz Norwegii (Statnett) opracowali wspólną koncepcję wprowadzenia mechanizmu na tamtejszy rynek KU LEUVEN ENERGY INSTITUTE - Cross-border electricity trading: towards flow-based market Coupling 11 EPEX Spot - E-LEARNING COURSES IN COOPERATION WITH RTE

14 BIBLIOGRAFIA [1] - EPEX Spot - Market Coupling - A Major Step Towards Market Integration [2] - CWE Flow-Based MC launch on 20 May 2015 following NRAs approval [3] - TCG Insight Flow based market coupling is coming to a market near you [4] - Cigre - Flow-based market coupling in the Central Western European region [5] - JAO - Documentation of the CWE FB MC solution as basis for the formal approval-request - Annex Results of the survey/ consultation in May/June 2013 [6] - KU LEUVEN ENERGY INSTITUTE - Cross-border electricity trading: towards flow-based market Coupling [7] - Elia - Flow-Based Market Coupling - First lessons [8] - JAO - Documentation of the CWE FB MC solution as basis for the formal approval-request - Annex Presentation of the Utility Tool [9] - Methodology and concepts for the Nordic Flow-Based Market Coupling Approach [10] - KU LEUVEN ENERGY INSTITUTE - Cross-border electricity trading: towards flow-based market Coupling [11] - EPEX Spot - E-Learning Courses In Cooperation With RTE SPIS TABEL, RYSUNKÓW I WYKRESÓW Wykres 2.1. Mix energetyczny państw CWE stan na 2014 rok Tabela 2.1. Podmioty zaangażowane w projekt FBMC Rysunek 3.1. Przedstawienie różnicy pomiędzy metodologią ATC a przepływami fizycznymi Rysunek 3.2. Wyniki symulacji porównawczej ATC oraz FBMC Rysunek 3.3. Uproszczony schemat SoS Rysunek 3.4. Zastosowanie FBMC z SoS Rysunek 4.1. Spready cenowe porównanie FB oraz FBI Market Coupling Rysunek 4.2. Narzędzie CWE Flow Based Utility Tool ekran główny Rysunek 4.3. Narzędzie CWE Flow Based Utility Tool arkusz Market Graphs Rysunek 4.4. Narzędzie CWE Flow Based Utility Tool arkusz CWE map Rysunek 4.5. Market Coupling w regionie CWE z dnia 14 czerwca 2016 roku (produkt 08-09) Tabela 4.1. EPEX Spot porównanie cen Day-Ahead pomiędzy Niemcami i Francją w I kwartale 2017 roku Wykres 4.1. EPEX Spot porównanie wartości bezwzględnej średniej dobowej różnicy cen pomiędzy Niemcami i Francją w I kwartale 2017 roku Tabela 5.1. Podsumowanie podstawowych różnic pomiędzy metodologią ATC oraz FB.