Taloudellisia näkökulmia tuulivoimasta sähkövoimajärjestelmässä (Economic Aspects of Wind Power in Power Systems)

Transkriptio

1 1 Wind Power in Power Systems -jatko-opintokurssi Luku 18: Taloudellisia näkökulmia tuulivoimasta sähkövoimajärjestelmässä (Economic Aspects of Wind Power in Power Systems) Antti Rautiainen

2 Sisältö Johdanto (Introduction) 18.2 Verkkoliitynnän ja verkon vahvistamisen kustannukset (Costs for Network Connection and Network Upgrading) 18.3 Järjestelmän käyttökustannukset vapailla markkinoilla (System Operation Costs in a Deregulated Market) 18.4 Esimerkki: Nord Pool (Example: Nord Pool) 18.5 Johtopäätökset (Conclusions)

3 18.2 Verkkoliitynnän ja verkon vahvistamisen kustannukset 3 Kustannusten määrittelyperiaatteet voidaan jakaa kolmeen osaan Matalat liityntäkustannukset (shallow connection costs) Syvät liityntäkustannukset (deep connection costs) Matalahkot kustannukset (shallowish connection costs)

4 18.2 Verkkoliitynnän ja verkon vahvistamisen kustannukset Matalat liityntäkustannukset 4 Sisältävät ainoastaan suorat liittymiskustannukset Tanska Saksa

5 18.2 Verkkoliitynnän ja verkon vahvistamisen kustannukset Syvät liityntäkustannukset 5 Sisältävät kaikki liityntälaite- ja verkonvahvistuskustannukset sekä jakelu- että kantaverkkotasolla Vaikea määritellä kustannusten syitä Tulevien voimaloiden perusteeton hyötyminen edellisten voimaloiden yhteydessä maksetuista investoinneista

6 18.2 Verkkoliitynnän ja verkon vahvistamisen kustannukset Matalahkot liityntäkustannukset 6 Yhdistelmä syvistä ja matalista kustannuksista Sisällytetään osa verkonvahvistuskustannuksista

7 18.2 Verkkoliitynnän ja verkon vahvistamisen kustannukset Verkon tekniset rajoitukset 7 Verkonvahvistus tarpeellista tietyissä tilanteissa Ei pelkkä tekninen, vaan myös taloudellinen kysymys Hetkellinen ylikuormitus Tuotannon rajoitus

8 18.3 Järjestelmän käyttökustannukset vapailla markkinoilla 8 Luonteeltaan vaihteleva tuotanto aiheuttaa muutoksia järjestelmän käytössä Säätötarpeet (tuotannon ja kulutuksen välinen tasapaino) kasvavat Primääri- ja sekundaarisäätö

9 18.3 Järjestelmän käyttökustannukset vapailla markkinoilla Primääsisäätökysymykset 9 Ei merkittäviä lisätarpeita primäärisäätöön Suuria tehomuutoksia voivat aiheuttaa Myrskyrintaman lähestyminen Vikatilanteet

10 18.3 Järjestelmän käyttökustannukset vapailla markkinoilla Sekundaarisäätökysymykset 10 Sekundaarisäätö vapauttaa primäärisäätökapasiteettia Tarve riippuu tuotantoennusteen virheestä Sähköpörssin sulkeutumisajalla suuri vaikutus virheeseen Ongelmia NETA-järjestelmässä Vaihtelut vähenevät kertoimella 1/ n, jossa n on tuuliburbiininen lukumäärä

11 18.3 Järjestelmän käyttökustannukset vapailla markkinoilla Sähkömarkkinanäkökulmia 11 Tuulivoimalla pienet rajakustannukset (marginal costs) Tuulivoima tehostanee markkinoiden toimintaa Voi vaikeuttaa tuotannon ja kulutuksen välisen tasapainon saavuttamista

12 18.4 Esimerkki: Nord Pool 12 Tanskalaisen tuulivoiman vaikutukset pohjoismaiseen sähköpörssiin Elspot-markkinoihin Säätösähkömarkkinoihin

13 18.4 Esimerkki: Nord Pool Nord Pool -sähköpörssi 13 Nord Pool Elspot -päivämarkkina Tuotanto- ja kulutustarjoukset Tuotannon ja kulutuksen välisen tasapainon tuottava hinta määräytyy pörssissä tunneittain Hinta-alueet mahdollisia

14 18.4 Esimerkki: Nord Pool Elspot-hinnoittelu 14 Vesivoiman dominoima järjestelmä Länsi- ja Itä-Tanskan välillä ei yleensä suuria hinta-eroja

15 18.4 Esimerkki: Nord Pool Tuulivoima ja sähköpörssi 15 Tarkastellaan tuulivoiman vaikutusta järjestelmään Tanskasta (lähinnä Länsi-Tanskasta) saatujen kokemuksien valossa Länsi-Tanskassa 18 % energiasta tuulivoimalla Priorisoitu ajojärjestys (prioritised dispatch) tuulivoimalle ja pienimuotoiselle CHP:lle

16 18.4 Esimerkki: Nord Pool Tuulivoima ja sähköpörssi 16 Rajoittunut siirtokapasiteetti laskee hintaa Länsi-Tanskassa

17 18.4 Esimerkki: Nord Pool Tuulivoima ja sähköpörssi 17 Tuulivoima vaikuttaa hintaan kahdella tavalla Tuulivoima siirtää tuotantokäyrää oikealle Siirtokapasiteettivaje

18 18.4 Esimerkki: Nord Pool Tuulivoima ja säätösähkömarkkinat 18 Säätösähkömarkkinat toimivat ennustetun tuotannon ja todellisen kulutuksen välisessä epätasapainossa Tarjoukset 1-2 tuntia ennen toteutusta

19 18.4 Esimerkki: Nord Pool Tuulivoima ja säätösähkömarkkinat 19 Säätötarve ja sen luonne riippuvat tuulivoiman määrästä

20 18.4 Esimerkki: Nord Pool Tuulivoima ja säätösähkömarkkinat 20 Säätötarve ja sen luonne riippuvat tuulivoiman määrästä

21 21 Kiitos mielenkiinnosta...