RYNEK ENERGII ELEKTRYCZNEJ

Transkrypt

1 POLITECHNIKA LUBELSKA STOWARZYSZENIE ELEKTRYKÓW POLSKICH ODDZIAŁ LUBLIN XIX KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA RYNEK ENERGII ELEKTRYCZNEJ Kazimierz Dolny, 7-9 maja 2013 r. Zbiór prezentacji przedstawionych podczas Konferencji

2 PATRONAT HONOROWY Prezes Urzędu Regulacji Energetyki Prezes Stowarzyszenia Elektryków Polskich

3 SESJA PLENARNA III ROZWÓJ RYNKU ENERGII ELEKTRYCZNEJ Henryk Majchrzak, Konrad Purchała (Polskie Sieci Elektroenergetyczne SA) Europejski i krajowy rynek energii elektrycznej: największe wyzwania i wizja na przyszłość Jacek Brandt (Towarowa Giełda Energii SA) Uwarunkowania włączenia polskiego rynku energii w strukturę wspólnego rynku europejskiego z punktu widzenia giełdy energii

4 Europejski i krajowy rynek energii elektrycznej Największe wyzwania i wizja na przyszłość Henryk Majchrzak, Konrad Purchała Konferencja REE 2013, Kazimierz Dolny

5 Zagadnienia poruszane w referacie Największe wyzwania dla europejskiej elektroenergetyki Budowa wspólnotowego rynku energii elektrycznej Wzrost udziału źródeł odnawialnych w bilansie energetycznym Wystarczalność mocy wytwórczych Europejski rynek za 20 lat Uspójnienie zasad rynkowych z fizycznymi aspektami działania systemu Większa koordynacja w zarządzaniu pracą systemu Wsparcie rozwoju źródeł wytwórczych Aktywizacja strony popytowej 2

6 Budowa wspólnotowego rynku energii elektrycznej [1] Model Docelowy 2014/2015 Termin realizacji: grudzień 2014 (decyzja Rady Europejskiej) Flow-Based Market Coupling dla Rynku Dnia Następnego Continuous trading dla Rynku Dnia Bieżącego Zharmonizowany Rynek Długoterminowych Praw Przesyłowych Transgraniczny rynek bilansujący Implementacja w ramach inicjatyw regionalnych 2013/14: Projekt NWE (połączenie NORDPOOL CWE UK) 2013/14: Planowane połączenie rynków Polski, Rumunii i CZ+SK+HU 2014/15: Połączenie wszystkich inicjatyw regionalnych Flow-Based to spoiwo przyszłego rynku energii w Europie Powodzenie reformy europejskiego rynku energii elektrycznej zależy od skuteczności mechanizmów alokacji zdolności transgranicznych dla zapewnienia niezbędnej koordynacji wymiany handlowej w europejskiej sieci przesyłowej 3

7 Inicjatywy market coupling w UE (1) Maj 2013 Central-West Europe NordPool (+ coupling z PL) CZ+SK+HU ES-PT IT-SI Aukcje explicit Volume Coupling CWE - NordPool 4

8 Inicjatywy market coupling w UE (2) Przełom 2013/2014 NWE połączenie CWE, NordPool i UK Coupling NWE z PL (SwePol) PL+CZ+SK+HU+RO Dołączenie PL i RO do CZ-SK-HU ES-PT IT - SI Aukcje explicit 5

9 Inicjatywy market coupling w UE (3) 2014/2015 Europejski Market Coupling 6

10 Budowa wspólnotowego rynku energii elektrycznej [2] Najważniejsze wyzwania w procesie budowy wspólnotowego rynku Brak jednoznacznych, prawnie obowiązujących zasad Trudności z uzgodnieniem szczegółowych rozwiązań Niewystarczająca koordynacja wymiany transgranicznej Finansowanie prac projektowych Przepływy nieplanowe Przepływy mocy niekontrolowane przez mechanizmy rynkowe regulujące transgraniczny obrót energią elektryczną Skutek braku uwzględnienia fizycznych uwarunkowań pracy połączonych systemów elektroenergetycznych w procesach rynkowych Negatywny wpływ na bezpieczeństwo pracy systemu przesyłowego i efektywność funkcjonowania rynku energii elektrycznej poprzez pogorszenie warunków bezpieczeństwa pracy systemu w regionie CEE oraz zmniejszenie zdolności przesyłowych dostępnych dla polskich uczestników rynku 7

11 Wzrost udziału źródeł odnawialnych w bilansie energ. [1] Moc nowych źródeł wytwórczych przyłączanych rocznie do sieci (MW) źródło: EWEA 2012

12 Wzrost udziału źródeł odnawialnych w bilansie energ. [2] Bilans nowych mocy wybudowanych w UE w latach (GW) źródło: EWEA

13 Wzrost udziału źródeł odnawialnych w bilansie energ. [3] Moc instalacji wiatrowych w UE, morskich i lądowych źródło: EWEA

14 Wzrost udziału źródeł odnawialnych w bilansie energ. [4] Moc instalacji fotowoltaicznych w Europie (MW) źródło: EPIA

15 Wzrost udziału źródeł odnawialnych w bilansie energ. [5] Wielkość mocy zainstalowanych w źródłach odnawialnych w Europie dynamicznie rośnie Moce z źródłach wiatrowych przekroczyły 100 GW Moce w źródłach fotowoltaicznych zbliżają się do 70 GW Rozwój OZE jest nadal stymulowany wielkością subsydiów Najszybszy rozwój w krajach ze stabilnymi systemami wsparcia przy rosnącym koszcie obsługi OZE przez społeczeństwo Jednocześnie, trudno dziś opierać bezpieczeństwo energetyczne tylko na OZE Wiatr i fotowoltaika stanowią dobre wzajemne uzupełnienie, ale rzadko generują energie w tym samym czasie Źródła o nieciągłej charakterystyce wytwarzania potrzebują mocy rezerwowych 12

16 Wzrost udziału źródeł odnawialnych w bilansie energ. [6] Rosnący udział energii z OZE w bilansie energetycznym powoduje zakłócenie warunków konkurencji Znacznie korzystniejsze warunki konkurowania dla OZE niż dla źródeł konwencjonalnych Obniżenie zapotrzebowania pozostałego do pokrycia przez źródła konwencjonalne Zaostrzenie konkurencji pomiędzy źródłami konwencjonalnymi i zwiększona presja na spadek cen energii elektrycznej Zmniejszenie opłacalności inwestycji w energetykę konwencjonalną Wycofywanie źródeł konwencjonalnych nie mogących konkurować na rynku Problemy z bilansem mocy Wzrost cen i opłacalności inwestycji? A co z bilansem mocy tu i teraz? 13

17 Wystarczalność mocy wytwórczych [1] PSE od dawna informuje o możliwości wystąpienia problemów z bilansem mocy w roku 2016 Wycofywanie starych bloków niespełniających norm środowiskowych PSE z zaniepokojeniem przyjmuje sygnały o planowanym wycofywaniu się z zaawansowanych projektów inwestycyjnych w nowe źródła wytwórcze Rybnik, Ostrołęka, Opole Niektóre grupy energetyczne zastanawiają się nad przyspieszeniem procesu wycofywania starych bloków z uwagi na ich coraz mniejszą konkurencyjność na rynku energii Możliwe przyspieszenie trudnej sytuacji bilansowej KSE 14

18 Wystarczalność mocy wytwórczych [2] Wyniki badania ENTSO-E w zakresie wystarczalności generacji 15

19 Wystarczalność mocy wytwórczych [3] Jak zapewnić wystarczalność zasobów wytwórczych? Cel krótkoterminowy Utrzymanie dyspozycyjności niezbędnych źródeł wytwórczych Cel średnioterminowy Pobudzenie rozwoju nowych źródeł wytwórczych Pożądane cechy rozwiązań Minimalizacja kosztów pozyskanych zdolności wytwórczych Brak zakłóceń konkurencji na rynku energii Rozwiązania rozważane w Europie Rynek rezerw strategicznych (Niemcy, Skandynawia) Rynek zdolności wytwórczych (UK, Francja, Włochy) 16

20 Wystarczalność mocy wytwórczych [4] Rozwiązania rozważane w Polsce (1) Interwencyjna rezerwa zimna Doraźne Zakup przez OSP całych zdolności wytwórczych źródeł konwencjonalnych, które są wymagane w bilansie KSE a jednocześnie zostały wyparte z rynku Pokrywanie przez OSP kosztów stałych i zmiennych źródeł Źródła w pełni dysponowane przez OSP (nie uczestniczą w rynku) (2) Rezerwa mocy Zakup przez OSP nadwyżki mocy źródeł konwencjonalnych, częściowo wypartych z rynku a jednocześnie niezbędnych w bilansie KSE Pokrywanie przez OSP części kosztów stałych tych źródeł Źródła w pełni uczestniczą w rynku energii (3) Rynek zdolności wytwórczych Perspektywiczne Zakup przez uczestników rynku zdolności wytwórczych pokrywających ich zapotrzebowanie szczytowe powiększone o wymaganą rezerwę mocy Płatność za zdolności niezależna od płatności za energię Płatność za energię ograniczona od góry Obowiązek oferowania sprzedanych zdolności na rynku energii 17

21 Wystarczalność mocy wytwórczych [5] Rynek Zdolności Wytwórczych Rynek tylko energii jest modelem obowiązującym w większości krajów w Europie. W niektórych krajach istnieją jednak różne mechanizmy wsparcia zdolności wytwórczych takie jak np. opłaty za moc (capacity payment) Z teoretycznego punktu widzenia Rynek tylko energii jest wystarczający do zapewnienia wystarczalności zasobów zdolności wytwórczych i ciągłości dostaw energii do odbiorców. Teza ta wymaga jednak przyjęcia kilku kluczowych założeń, np. brak ograniczania cen energii, skłonność inwestorów do ryzyka, itd. Niestety, praktyczne doświadczenie z rozwiniętych rynków energii pokazuje, że rynek tylko energii jest niewystarczający Potrzeba mechanizmu wspierającego bilansowanie systemu w długim horyzoncie czasowym, wspierającego rozwój zdolności wytwórczych 18

22 Wystarczalność mocy wytwórczych [6] Rynek Zdolności Wytwórczych Rynek Zdolności Wytwórczych to mechanizm funkcjonujący równolegle do rynku energii elektrycznej Wymaga ilość zdolności wytwórczych jest określana przez Regulatora na podstawie rekomendacji Operatora (np 118%) Zdolności otrzymujące odpłatność w ramach Rynku Zdolności Wytwórczych muszą być zaoferowane na rynku energii, pod rygorem kar Rynek Zdolności Wytwórczych właściwie wycenia wartość towaru jakim jest moc dostępna w jednostkach wytwórczych Zmniejsza ryzyko inwestycyjne, tworząc zachęty dla budowy nowych mocy Rynek Zdolności Wytwórczych to źródło przychodów niezależne od rynku energii elektrycznej Zaakceptowane zdolności wytwórcze otrzymują płatność za moc dyspozycyjną po cenie ustalonej w aukcji, oraz otrzymują płatność za sprzedaną energią po cenach które ustalą się na konkurencyjnym rynku energii elektrycznej. 19

23 Rynek Energii elektrycznej wizja na przyszłość 20

24 Rynek energii elektrycznej wizja na przyszłość [1] Rok 2015 to nie koniec prac nad wspólnotowym rynkiem energii Tzw. Model Docelowy 2015 to jedynie pierwszy krok w stronę wspólnotowego rynku energii w UE Warunki pracy europejskiego systemu elektroenergetycznego są obecnie znacznie mniej przewidywalne niż jeszcze kilkanaście lat temu Przyjęty model przewidziany do implementacji w roku 2014/2015 byłby dobry na początek stulecia, jednak niewystarczający dla dzisiejszych i przyszłych wyzwań Rynek energii musi lepiej uwzględniać lokalizacyjne aspekty funkcjonowania systemu Implementacja Flow-Based Marking Coupling oraz rewizja obszarów rynkowych (stref) jest pierwszym krokiem w stronę właściwej architektury rynku. Następnym będzie lepsze odzwierciedlenie warunków pracy połączonego systemu przesyłowego w rynku energii (mniejsze strefy, Pełen Model Sieci) Wprowadzenie spójnych zachęt dla użytkowników systemu i uczestników rynku, wyrażonych przez pakiet towarów i ich właściwą wycenę 21

25 Rynek energii elektrycznej wizja na przyszłość [2] Gruntowna zmiana architektury rynku rynek wielotowarowy Dla zapewnienia długoterminowej wystarczalności zasobów wytwórczych niezbędne będzie wdrożenie wspólnotowego rynku zdolności wytwórczych Komisja Europejska, podobnie jak kilkanaście lat temu amerykański urząd regulacyjny FERC, powinna wprowadzić w tym segmencie rynku rozwiązania ogólno-europejskie Dalsze zacieśnienie współpracy międzyoperatorskiej Obecnie OSP współpracują na wielu poziomach: Przy budowie rynku w ramach ENTSO-E, przy zapewnieniu bezpiecznej pracy i skoordynowanym planowaniu pracy w ramach inicjatyw takich jak TSC czy CORESO Przyszły rynek będzie wymagał tworzenia w czasie rzeczywistym modeli sieci obejmujących cały europejski system przesyłowy Dalsze zacieśnienie współpracy przy planowaniu pracy systemu może wymagać przekazania pewnej części odpowiedzialności do ciał koordynujących Czy europejskie centrum kontroli lotów Eurocontrol to przyszły model dla elektroenergetyki? 22

26 Rynek energii elektrycznej wizja na przyszłość [2] Aktywizacja strony popytowej i tzw. smart grid Inteligentne liczniki oraz rozwój telekomunikacji znacząco zmienią kształt rynku energii elektrycznej Technologia umożliwiająca skorzystanie z tych zasobów już istnieje, barierą są koszty Aktywny udział odbiorców w bilansowaniu zasobów systemu ma fundamentalne znaczenie z punktu widzenia poprawnego funkcjonowania rynku energii Odbiorcy przekazują na rynek informację o maksymalnej cenie po jakiej są skłonni zakupić energie elektryczną Informacja ta będzie wykorzystywana zarówno w procesach zarządzania ograniczeniami, jak również w przeciwdziałaniu wykorzystywaniu siły rynkowej Energetyka prosumencka może oferować korzyści odbiorcom, ale także operatorom OSP i OSD Odbiorcy, których zużycie energii będzie modyfikowane w odpowiedzi na polecenie OSP/OSD, będą mogli świadczyć usługi na ich rzecz (np. rezerwy mocy). Agregacja wielu małych odbiorów stworzy potencjał istotny z punktu widzenia zarządzania całym systemem. 23

27 Dziękuję za uwagę 24

28 SESJA PLENARNA III ROZWÓJ RYNKU ENERGII ELEKTRYCZNEJ Henryk Majchrzak, Konrad Purchała (Polskie Sieci Elektroenergetyczne SA) Europejski i krajowy rynek energii elektrycznej: największe wyzwania i wizja na przyszłość Jacek Brandt (Towarowa Giełda Energii SA) Uwarunkowania włączenia polskiego rynku energii w strukturę wspólnego rynku europejskiego z punktu widzenia giełdy energii

29 Uwarunkowania włączenia polskiego rynku energii w strukturę wspólnego rynku europejskiego Jacek Brandt REE 2013, Kazimierz 7-9 maja 2013

30 Zasada ekonomiczna Market Coupling Cena energii Ofertowa krzywa popytu Ofertowa krzywa podażowa bez importu Ofertowa krzywa podażowa z importem MCP 1 Efekt techniczny MC Jest rzeczą podstawową, aby wszystkie zasady i ograniczenia występujące na giełdach energii były zbliżone. MCP 2 Efekt cenowy MC Algorytm wykorzystuje do obliczeń wszystkie oferty sprzedaży i zapotrzebowania w każdej strefie cenowej i podaje godzinowe ceny rozliczeniowe dla każdej strefy cenowej (market clearing price = MCP) Ilość energii

31 Rozwój mechanizmu market coupling w Europie 2002/2003 Nordpool wprowadził market splitting na rynku Nordic listopad 2006 Holandia, Belgia i Francja połączone zostały w ramach Trilateral Market Coupling listopad 2009 market coupling pomiędzy regionami CWE i Nordic marzec 2010 zainicjowanie projektu stworzenia zintegrowanego rynku energii elektrycznej PCR (Price Coupling of Regions) listopad 2010 projekt ITVC (Interim Tight Volume Coupling) połączył 10 krajów z obszaru NWE (Norwegia, Szwecja, Dania, Finlandia, Łotwa, Holandia, Niemcy, Belgia, Luxemburg, Francja) obecnie wdrażany PCR grudzień 2010 market coupling między Polską a Szwecją styczeń 2011 market coupling pomiędzy Włochami i Słowenią wrzesień 2012 market coupling pomiędzy Czechami, Słowacją i Węgrami maj 2012 rozpoczęcie projektu PCR w regionie CEE (projekt zawieszony) styczeń 2013 projekt rozszerzenia CZ-SK-HU MC o Polskę i Rumunię 3

32 MWh Rynek Dnia Następnego (RDN) market coupling na kablu Swe-Pol Link w 2012 roku Sumaryczna wielkość eksportu PL>SE ,60 MWh Sumaryczna wielkość importu SE>PL , 90 MWh Sumaryczna wielkość wymiany ,50 MWh , , , ,10 740, ,20 96,90 310,80 0, , , ,80 JAN FEB MAR APR MAY JUN JUL AUG SEP OCT NOW DEC ,50 PL>SE SE>PL , , , , , , , , , , ,20 4

33 Podstawowe elementy europejskiego modelu wewnętrznego rynku energii Najistotniejszymi elementami europejskiego modelu rynku energii są zaakceptowane przez Forum Florenckie 3 projekty: 1) Ramowe założenia dla market coupling w odniesieniu do rynków dnia następnego (według modelu PCR) 2) Docelowy model rynku dnia bieżącego (według modelu XBID) 3) Europejska koncepcję wyznaczania trans-granicznych zdolności przesyłowych 5

34 Ramowe założenia dla market coupling w odniesieniu do rynków dnia następnego (model PCR) Prace trwają od połowy 2010 roku Pilotażowym projektem PCR jest obszar NWE Aplikacja IT składa się z dwóch modułów: (i) algorytmu EUPHEMIA, (ii) modułu Matcher-Broker Zatwierdzony plan testów. Trwają testy funkcjonalne oraz testy łączności Pełne testy integracyjne od maja 2013 a testy symulacyjne od sierpnia 2013 Uzgadniane są procedury operacyjne: standardowe, zastępcze i awaryjne z częściowym i całkowitym decoupling iem Wdrożenie w życie etapu pilotażowego listopad

35 Podział zadań pomiędzy operatorami i giełdami w PCR (1) Operatorzy systemów przesyłowych odpowiadać będą za: Analizy sieciowe oraz wyznaczenie dostępnych dobowych transgranicznych zdolności przesyłowych i dostarczenie tych danych do giełd; Zarządzanie grafikami pracy uczestników rynku, w tym przyjęcie od giełd informacji o zawartych transakcjach krajowych i transgranicznych oraz realizację wyznaczonych trans-granicznych przepływów energii; Fizyczne rozliczenie zrealizowanych przepływów trans-granicznych; Wyliczenie oraz dystrybucję tzw. congestion rent pomiędzy operatorami; Publikację danych rynkowych zgodnie z obowiązującymi krajowymi lub europejskimi regulacjami: 7

36 Podział zadań pomiędzy operatorami i giełdami w PCR (2) Giełdy energii odpowiadać będą za: Zebranie od uczestników rynku zleceń kupna i sprzedaży energii, ich anonimizację i agregację w krzywe godzinowe; Wspólne zarządzanie zagregowanymi krzywymi godzinowymi przy zachowaniu pełnej poufności danych; Realizację procesu market coupling, wyliczenie pozycji netto dla każdej strefy cenowej oraz trans-granicznych przepływów energii wynikających z zawartych transakcji trans-granicznych; Wyznaczenie godzinowych cen rozliczeniowych dla każdej strefy cenowej objętej mechanizmem market coupling; Rozdzielenie krzywych zagregowanych na poszczególne, zrealizowane zlecenia oraz alokację indywidualnych wyników do każdego uczestnika rynku i do podmiotu realizującego funkcję shippera w każdej strefie cenowej; Wzajemne rozliczenia pomiędzy giełdami; Indywidualne rozliczenia transakcji zawartych przez członków danej giełdy Publikację danych rynkowych zgodnie z obowiązującymi krajowymi lub europejskimi regulacjami. 8

37 Docelowy model rynku dnia bieżącego (model XBID) Przyjęty model rynkowy dla alokacji trans-granicznych zdolności przesyłowych w ramach RDB oparty będzie o niejawną alokację ciągłą (implicit continuous allocation) Model ten będzie się składał ze Wspólnej Książki Zleceń (Shared Order Book - SOB) oraz Modułu Zarządzania Zdolnościami Przesyłowymi (Capacity Management Module - CMM) Algorytm będzie kojarzył zlecenia godzinowe i blokowe ze wszystkich krajowych giełd energii z uwzględnieniem bieżących danych o dostępnych zdolnościach przesyłowych na poszczególnych połączeniach transgranicznych Moduł zarządzania zdolnościami przesyłowymi ma za zadanie bieżącą aktualizację dostępnych zdolności przesyłowych na wszystkich połączeniach trans-granicznych Trwa proces wyboru dostawcy rozwiązania Wdrożenie w życie projektu XBID w obszarze NWE I kw

38 Europejska koncepcja wyznaczania trans-granicznych zdolności przesyłowych W zakresie tego projektu zaakceptowane zostały 2 metodologie: FBA (Flow-Based Allocation) oraz ATC (Available Transfer Capacity). Metodologią podstawową dla Europy kontynentalnej wybrana została metodologia FBA. Jej wyniki wyznaczają fizyczne rezerwy kluczowych elementów sieci. Metodologia ta umożliwia określenie współzależności wszystkich rozpływów energii w sieci oczkowej przy użyciu tzw. PTDF (Power Transfer Distribution Factor), które wyznaczają wpływ każdego przepływu pomiędzy strefami na poszczególne elementy sieci. Metodologią przejściową jest metodologia ATC, oparta na zasadzie oszacowania i zdefiniowania ex ante pewnego poziomu maksymalnych handlowych zdolności wymiany na każdej elektrycznej granicy systemów. Metodologia ATC stosowana będzie w regionie Nordic. 10

39 Rynek Dnia Następnego na TGE dane miesięczne za okres od stycznia 2011 do marca 2013 MWh Rynek Dnia Następnego (RDN) Obroty (MWh) i ceny miesięczne (PLN/MWh) PLN/MWh 250,00 240,00 230,00 220,00 210,00 200,00 190,00 180,00 170,00 160,00 150,00 Obroty miesięczne Ceny miesięczne 11

40 Notowania kontraktów rocznych BASE_Y-2012, BASE_Y i BASE_Y-2014 na TGE Wolumen obrotu BASE_Y-12 MWh Wolumen obrotu BASE_Y-13 Wolumen obrotu BASE_Y-14 Kurs rozliczeniowy BASE_Y-12 Kurs rozliczeniowy BASE_Y-13 Kurs rozliczeniowy BASE_Y-14 PLN/MWh

41 Porównanie indeksów RDN na wybranych giełdach energii 13

42 EUR/MWh Porównanie cen kontraktów rocznych BASE_Y-2013 na wybranych europejskich giełdach energii (Euro/MWh) NasdaQ EEX PXE TGE

43 Porównanie cen kontraktów rocznych BASE_Y-2014 na wybranych europejskich giełdach energii (Euro/MWh) 46 NasdaQ EEX PXE TGE

44 Dziękuję za uwagę 16

45