RYNKI ENERGII ELEKTRYCZNEJ

Transkrypt

1 RYNKI ENERGII ELEKTRYCZNEJ W STANACH ZJEDNOCZONYCH dr inż. Tomasz Siewierski Instytut Elektroenergetyki Politechnika Łódzka Konferencja ZET 2012 Nałęczów luty

2 Rozwój rynku energii w Polsce czyli tło problemu Rynek energii e Polsce wdrożony został 25 lat temu i od tego czasu wprowadzone zostały do jego funkcjonowania niewielkie zmiany W tym czasie realia funkcjonowanie sektora elektroenergetycznego w Polsce i na świecie znacznie się zmieniły Obecna architektura rynku nie jest w stanie sprostać narastającym problemom: Wzrost zapotrzebowania na energię elektryczną Zbyt wolne tempo odtwarzania i rozbudowy majątku wytwórczego Brak zdolności przesyłowych i dystrybucyjnych w systemie Rozwój energetyki odnawialnej i rozproszonej Brak środków na inwestycje (generacja, przesył, dystrybucja) Bierna postawa odbiorców Konieczność ość realizacji acj unijnej polityki energetycznej e ej i klimatycznej (ograniczenie e emisji) Upolitycznienie sektora energetycznego Bardzo podobna sytuacja występuje również w innych krajach EU Rozwiązaniem może być alternatywny model rynku energii elektrycznej zastosowany w USA Konferencja ZET 2012 Nałęczów luty

3 Wady obecnego modelu Brak rynku dnia bieżącego długi horyzont bilansowania Znaczące koszty likwidacji ograniczeń przesyłowych Brak sygnałów lokalizacyjnych Rozdzielenie rynku towarowego od rynku usług systemowych Konferencja ZET 2012 Nałęczów luty

4 Odrobina historii bo historia nie może się mylić Rynek California ISO (CAISO) Electric Reliability Council of Texas (ERCOT) ISO New England (ISO-NE) Midwest Independent System Operator (MISO) New York ISO (NYISO) PJM Obszar geograficzny Kalifornia i Płn. Meksyk Connecticut, Maine, Massachusetts, New Hampshire, Rhode Island, Vermont Illinois, Indiana, Iowa, Kentucky, Michigan, Minnesota, Missouri, Montana, North Dakota, Ohio, Płd. Dakota, Pensylwania, Wisconsin, Manitoba Moc zainstalowana [GW] Zapotrzebowanie szczytowe [GW] Ludność [mln] Teksas New York Delaware, Illinois, Indiana, Kentucky, Maryland, Michigan, New Jersey, Pół., Karolina, Ohio, Pensylwania, Tennessee, Virginia, West Virginia, District of Columbia Southwest Power Pool (SPP) Arkansas, Kansas, Luizjana, Missouri, Nebraska, Nowy Meksyk, Oklahoma, iteksas Konferencja ZET 2012 Nałęczów luty

5 Model Rynku Energii Mechanizmy ekonomiczne Bezpieczeństwo i niezawodność Prawa fizyki opisujące pracę sieci Model Rynku Energii Elektrycznej Konferencja ZET 2012 Nałęczów luty

6 Model sieci Konferencja ZET 2012 Nałęczów luty

7 Architektura SMD Konferencja ZET 2012 Nałęczów luty

8 Rynek Zdolności ś iwytwórczych Rynek Energii Zdolności Wt Wytwórcze Ceny Energii Inwestycje Konferencja ZET 2012 Nałęczów luty

9 Rynek Zdolności Wytwórczych Cena referencyjna Max. dostep pne moce wytwórc cze Zapotrzebow wanie Min.dostep pne moce wytwórcze Price [$/MW] P [MW] Konferencja ZET 2012 Nałęczów luty

10 Rynek Zdolności ś iwytwórczych Konferencja ZET 2012 Nałęczów luty

11 Rynek Zdolności Wytwórczych struktura nowych inwestycji PJM Woda 0.6% Atom Biogaz 8.8% 0.3% Biomasa 0.5% Fotowoltaika 20% 2.0% Gaz ziemny 24.9% Inne 0.5% ISO NE Wiatr 31.0% Woda 12.4% Atom 0.5% Biogaz 0.4% Biomasa 5.0% Fotowoltaika 0.2% Mazut Węgiel Wiatr 12% 1.2% 55.4% Węgiel 1.0% Gaz ziemny Mazut 5.8% 49.0% 0.5% Konferencja ZET 2012 Nałęczów luty

12 Rynek Towarowy Rynek Towarowy jest w modelu SMD jedynym y rynkiem na którym odbywa się handel energią elektryczną jako fizycznym towarem Rynek ten składa się z: Rynku Dnia Następnego (Day Ahead Market-DAM), gdzie ISO zabezpiecza dominującą część zapotrzebowania na każdą godzinę następnej doby Rynku Czasu Rzeczywistego (Real Time Market-RTM), na którym ISO uzupełnia wolumen zaakceptowanych ofert według uaktualnionej prognozy zapotrzebowania oraz ubytków zdolności wytwórczych spowodowanych awariami jednostek wytwórczych lub sieci przesyłowej W rynku towarowym mogą aktywnie uczestniczyć wytwórcy zgłaszając oferty przyrostowe (offers, supply curves) i odbiorcy (lub reprezentujący ich agregatorzy), którzy zgłaszają oferty redukcji poboru (price sensitivity bids, demand curves). W rynku RTM uczestniczyć mogą tylko uczestnicy, którzy wcześniej zgłosili swoje oferty na rynek DAM i oferty te nie zostały zaakceptowane. Konferencja ZET 2012 Nałęczów luty

13 Rynek Towarowy Konferencja ZET 2012 Nałęczów luty

14 Rynek Towarowy sposób wyznaczania ceny krańcowej P = P + P + P LMP energy losses constr P energy cena krańcowa energii elektrycznej P losses cena krańcowa strat przesyłowych P constr cena krańcowa likwidacji ograniczeń przesyłowych Energia 32$/MWh (cena taka sama we wszystkich węzłach) LMP Bus $/USD Straty 0.75$/MWh Ograniczenia 4.25$/MWh Konferencja ZET 2012 Nałęczów luty

15 Rynki Praw Przesyłowychł Wprowadzenie w systemie cen węzłowych ę składnika odpowiedzialnego za likwidację ograniczeń przesyłowych skutkuje zwiększonym ryzykiem cenowym, związanym z nieprzewidywalnością i zmiennością cen energii w poszczególnych miejscach sieci Ponieważ składnik wynikający z ograniczeń przesyłowych wyrażony jest przez koszt krańcowy likwidacji ograniczeń, może się ę zdarzyć, że cały wolumen energii odbieranej lub dostarczanej do danego węzła zostanie obciążony znaczącym kosztem usuwania ograniczeń dla tego węzła, które spowodowane są przez niewielką część dostarczanej lub odbieranej energii Aby ograniczyć tak duże ryzyko wynikające z wpływu składnika ceny LMP odpowiedzialnego za usuwanie ograniczeń przesyłowych wprowadzony został ł na amerykańskich ń ki rynkach energii elektrycznej system kontraktów finansowych związanych z prawami przesyłowymi. Konferencja ZET 2012 Nałęczów luty

16 Rynki Praw Przesyłowychł W zależności od formy i od rynku nazwa tych instrumentów finansowych może ż być ć różna, na przykład dfinancial i ltransmission i Rights FTR, Auction Revenue Rights (PJM), Transmission Congestion Contracts TCC (NYISO) lub Congestion Revenue Rights CRR (CAISO) Przedmiotem handlu na rynku RPP są kontrakty finansowe zawierane pomiędzy podmiotami rynku i operatorem dla których instrumentem bazowym jest składnik ceny LMP wynikający z konieczności likwidacji ograniczeń przesyłowych Ponieważ w danym kontrakcie jeden z tych węzłów jest węzłem generacyjnym y (source) a drugi węzłem ę odbiorczym (sink), dla każdej pary węzłów zdefiniowane są oddzielne kontrakty w dwóch przeciwnych kierunkach przesyłu energii. Prawa przesyłowe mogą być sprzedawane w całości lub w części przydzielane bezpłatnie Konferencja ZET 2012 Nałęczów luty

17 Rynki Praw Przesyłowychł Przychody uzyskiwane w ramach aukcji zdolności przesyłowych FTR na rynku PJM w stosunku do rzeczywistych kosztów likwidacji ograniczeń przesyłowych. Konferencja ZET 2012 Nałęczów luty

18 Wnioski Amerykański model rynku energii elektrycznej jest zdecydowanie bardziej skomplikowany w porównaniu do modelu europejskiego W założeniu rynek ten pozwala lepiej stymulować procesy inwestycyjne i ograniczać wykorzystywanie siły rynkowej Transparentność reguł sprzyja inwestycjom, w tym również w majątek sieciowy Wadą amerykańskich rozwiązań jest zmienność cen oraz algorytm ich wyznaczania Ściślejsza integracja europejskich rynków energii bez wprowadzenia zmian w sposobie modelowania ograniczeń fizycznych nie będzie możliwa Koszty funkcjonowania systemu elektroenergetycznego po wprowadzeniu modelu węzłowego spadają o 3 do 5 procent(strata wytwórców) Polska samodzielnie nie wprowadzi modelu SMD Konferencja ZET 2012 Nałęczów luty

19 Dziękuję za uwagę Pytania? Tomasz Siewierski Institute of Electrical Power Engineering Technical Univeristy of Lodz, ul. Stefanowskiego 18/22, Lodz, Poland Phone: +48 ( ), Fax: +48 (42) Konferencja ZET 2012 Nałęczów luty