VTT beyond the obvious 1

Samankaltaiset tiedostot
Sähköjärjestelmän käyttövarmuus & teknologia Käyttövarmuuspäivä

Capacity Utilization

Storages in energy systems

Sähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source

Sähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source

Sähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source

Sähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source

Sähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source

Tarua vai totta: sähkön vähittäismarkkina ei toimi? Satu Viljainen Professori, sähkömarkkinat

CASE POSTI: KEHITYKSEN KÄRJESSÄ TALOUDEN SUUNNITTELUSSA KETTERÄSTI PALA KERRALLAAN

Metsälamminkankaan tuulivoimapuiston osayleiskaava

Benchmarking Controlled Trial - a novel concept covering all observational effectiveness studies

Other approaches to restrict multipliers

( ( OX2 Perkkiö. Rakennuskanta. Varjostus. 9 x N131 x HH145

Hydrological applications

Uusiutuva/puhdas energia haasteita ja mahdollisuuksia. Prof. Jarmo Partanen

Tynnyrivaara, OX2 Tuulivoimahanke. ( Layout 9 x N131 x HH145. Rakennukset Asuinrakennus Lomarakennus 9 x N131 x HH145 Varjostus 1 h/a 8 h/a 20 h/a

Sähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source

Näkökulmia energia- ja ilmastostrategiaan

Mitä joustavuus tarkoittaa tulevaisuuden sähköjärjestelmässä?

Sähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source

Sähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source

Sähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source

Finnish Solar Revolution

Kansainvälisiä tutkimus- ja kehitysprojekteja ekotehokkaan rakennetun ympäristön tuottamiseen, käyttöön ja ylläpitoon

TM ETRS-TM35FIN-ETRS89 WTG

The BaltCICA Project Climate Change: Impacts, Costs and Adaptation in the Baltic Sea Region

TM ETRS-TM35FIN-ETRS89 WTG

SolarForum. An operation and business environment development project

TAMPEREEN TEKNILLINEN YLIOPISTO Teollisuustalous

Päivänsisäisten markkinoiden kehitysajatuksia

( ,5 1 1,5 2 km

Automaatiojärjestelmän hankinnassa huomioitavat tietoturva-asiat

Energiasään ennustaminen

Uusiutuvan energian etätuotanto

TM ETRS-TM35FIN-ETRS89 WTG

Vision of the Power System 2035

TM ETRS-TM35FIN-ETRS89 WTG

WindPRO version joulu 2012 Printed/Page :42 / 1. SHADOW - Main Result

Sähkön rooli? Jarmo Partanen LUT School of Energy systems

16. Allocation Models

TM ETRS-TM35FIN-ETRS89 WTG

Hiilineutraalin Turun toimenpiteet ja haaste Lounais-Suomen yhteinen ilmastohaaste, Rauma Turun kaupunginhallituksen puheenjohtaja Olli A

NBS projektin tilannekatsaus. Tasevastaavapäivä Pasi Aho

WindPRO version joulu 2012 Printed/Page :47 / 1. SHADOW - Main Result

TM ETRS-TM35FIN-ETRS89 WTG

TM ETRS-TM35FIN-ETRS89 WTG

TM ETRS-TM35FIN-ETRS89 WTG

Suomi muuttuu Energia uusiutuu

Use of spatial data in the new production environment and in a data warehouse

Eurooppalaisen siirtoverkon suunnittelun lähtökohdat. Jussi Jyrinsalo Neuvottelukunta

Tuulivoiman rooli energiaskenaarioissa. Leena Sivill Energialiiketoiminnan konsultointi ÅF-Consult Oy

TM ETRS-TM35FIN-ETRS89 WTG

Increase of opioid use in Finland when is there enough key indicator data to state a trend?

RATKAISUJA UUSIUTUVAN ENERGIAN VAIHTELEVUUDEN ONGELMAAN Rauli Svento Uusiutuvan energian ajankohtaispäivä

,0 Yes ,0 120, ,8

Aidon Energy Vision Miten regulaatio tukee energiamarkkinoiden kehitystä? Veli-Pekka Saajo

Valuation of Asian Quanto- Basket Options

On instrument costs in decentralized macroeconomic decision making (Helsingin Kauppakorkeakoulun julkaisuja ; D-31)

Suomi innovaatioympäristönä maailman paras?

Geoenergian tulevaisuuden visio. Jari Suominen

Sähkönjakeluverkon hallinnan arkkitehtuuri. Sami Repo

Heisingin kaupungin tietokeskus Helsingfors stads faktacentral City of Helsinki Urban Facts 0N THE EFFECTS 0F URBAN NATURAL AMENITIES, ARCHITECTURAL

Biomassan käyttö energian tuotannossa globaalit ja alueelliset skenaariot vuoteen 2050

CIO muutosjohtajana yli organisaatiorajojen

Jussi Jyrinsalo Neuvottelutoimikunta Fingridin toiminta kansainvälisessä ympäristössä

Innovative and responsible public procurement Urban Agenda kumppanuusryhmä. public-procurement

Collaborative & Co-Creative Design in the Semogen -projects

Returns to Scale II. S ysteemianalyysin. Laboratorio. Esitelmä 8 Timo Salminen. Teknillinen korkeakoulu

A new model of regional development work in habilitation of children - Good habilitation in functional networks

AYYE 9/ HOUSING POLICY

Suomen aurinkoenergiapotentiaali & ennustaminen ISY kevätseminaari, ABB

WAMS 2010,Ylivieska Monitoring service of energy efficiency in housing Jan Nyman,

100% RE SUOMI OSANA POHJOIS- EUROOPAN SÄHKÖMARKKINOITA

Sektoritutkimusohjelman ilmastoskenaariot SETUKLIM

Skene. Games Refueled. Muokkaa perustyyl. for Health, Kuopio

PYÖRÄILY OSANA HELSINGIN SEUDUN KESTÄVÄÄ KAUPUNKILIIKENNETTÄ

Sähköverkko- ja markkinavisio 2035 & Roadmap 2025

PrinLab. Antti Berg Oulun seudun ammattikorkeakoulu, Tekniikan yksikkö

Research plan for masters thesis in forest sciences. The PELLETime 2009 Symposium Mervi Juntunen

Rakennukset Varjostus "real case" h/a 0,5 1,5

Building Information Model (BIM) promoting safety in the construction site process. SafetyBIM research project 10/2007 2/2009. (TurvaBIM in Finnish)

Panosprosessien integroitu hallinta

ISO vai TSO. Juha Kekkonen. 1 Juha Kekkonen

Scanfil Kannattavaa kasvua

7.4 Variability management

Sähköverkkovisio 2025? 16/03/2016 Jarmo Partanen

Kysyntäjousto rakennuksissa

Metsäbiomassaan perustuvien nestemäisten biopolttoaineiden ilmastovaikutukset

Miten ymmärtää puubiomassan kaasutusta paremmin? - Hiilen kaasutusmallin kehittäminen

Efficiency change over time

Vesivoimaketjun optimointi mehiläisalgoritmilla (Valmiin työn esittely)

TM ETRS-TM35FIN-ETRS89 WTG

ProAgria. Opportunities For Success

Smart City -ratkaisut

METSÄT JA ENERGIA Kannattaako keskittyä hajautettuun? Pekka Peura

When Grids Get Smart. ICT apuna energian tuotannon ja siirron tehostamisessa sekä uusiutuvien energialähteiden integroinnissa energiajärjestelmiin

Data quality points. ICAR, Berlin,

S Sähkön jakelu ja markkinat S Electricity Distribution and Markets

Sähköntuotanto ja ilmastonmuutoksen hillintä haasteet tuotannolle, jakelulle ja varastoinnille

Transkriptio:

Miten energiajärjestelmien mallintamisessa kannattaa huomioida ennusteiden epävarmuus? Hannele Holttinen, Juha Kiviluoma, Topi Rasku, Jari Miettinen, Niina Helistö, Erkka Rinne 21.3.2019 VTT beyond the obvious 1

Sisältö Aikaskaalat, epävarmuustiedon käyttö vaikutus säätövoiman tarpeeseen Energiamallinnus epävarmuudet eri aikaskaaloilla, ja niiden mallinnus 21.3.2019 VTT beyond the obvious 2

VaGe-project Improve the uncertainty estimates of weather related power generation: medium- and shortterm time scales to mitigate variability and uncertainty utilizing better forecasts (calibrated ensemble forecasts) Improve energy system modelling: an adaptable energy system optimization model to capture forecast uncertainty

Wind power as one of the challenges for Nordic /European markets 21.3.2019 VTT beyond the obvious 4

IEAWIND Task 36 Survey: Möehrlen, WEPROG, Barcelona 9.6.2016

Decisions Actors Responsibility Years Investments Market actors Regulator Months Days Hours Minutes Hydro planning Day-ahead market Intra-day markets Balancing market Manual reserves Producers Market actors Market actors Market actors Market actors, providers - Market operator Market operator System operator System operator Planning and operation of power systems different time scales Seconds Automatic reserves Reserve providers System operator Now Inertia Reserve providers System operator

Day ahead system operation with balancing Scheduling, electricity markets according to forecasted demand and generation Covering the uncertainties in forecasts: operating reserves Combining all uncertainties

Day ahead versus intraday imbalances increasing due to wind power, case Nordic Imbalances are twice as large for Finland than aggregating 4 Nordic countries Imbalances are twice as large for day-ahead than for intraday When larger share of wind power, it is important to correct forecast errors intra-day J Miettinen, H Holttinen: Impacts of forecast errors on the real-time balancing need a Nordic case study IET Renewable Power Generation Volume 13, Issue 2, 04 February 2019, p. 227 233

Smoothing impact Nordic case: extreme errors smooth out J Miettinen, H Holttinen: Characteristics of day-ahead wind power forecast errors in Nordic countries and benefits of aggregation. Wind Energy, 2016. (http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/we.2073/abstract)

Simulating forecast errors of aggregated wind power for energy system models The distribution of forecast errors is dependent on the region size, the amount of wind power and how dispersed it is Theoretical work shows that with two parameters the distribution can be estimated quite well This can be used for simulating errors J Miettinen, H Holttinen, B-H.Hodge: Simulating wind power forecast error distributions for spatially aggregated wind power plants. Submitted to Wind Energy (revision March 2019) 21.3.2019 VTT beyond the obvious 10

Miten mallintaa vaihteleva tuotanto tulevaisuuden energiajärjstelmää optimoitaessa? review artikkelin tulokset: Aikaresoluutio ja järjestelmän ajon yksityiskohdat (ramppaus, start/stop kustannukset) vaikuttavat tuloksiin kun paljon tuulta ja aurinkoa Aikaresoluution vaikutus suurin N Helistö, J Kiviluoma, H Holttinen, B-H.Hodge: Including operational aspects in the planning of power systems with large amounts of variable generation: A review of modeling approaches to WIREs Energy and Environment, 2019. https://doi.org/10.1002/wene.341 21.3.2019 VTT beyond the obvious 11

Backbone adaptable energy systems model New forecasts: Investointi-aikaskaala: edustavien viikkojen valinta ottamaan huomioon vaihtelut Vesivoima: pidempi horisontti (tarkemmin vesiarvolaskennalla) Day-ahead aikaskaala: Päätöksiä voi muuttaa kunnes ei enää ehdi Reservi kategorioita voidaan lisätä tarpeen mukaan (reservi lukitsee kapasiteetin, mutta voidaan myös vapauttaa toteutuvassa aikaaskeleessa) Planning Operations Hydro, demand, wind, solar

Miten energiamallinnuksessa voidaan huomioida epävarmuudet? Stokastiset ennusteet edustavat mahdollisia polkuja Haasteena mallin koon kasvu VaGe:ssa kehitetyssä Backbone mallissa aika-askelia voidaan suurentaa mallihorisontin kasvaessa Laitosten mallinnustarkkuutta voi pienentää ja aggregointia lisätä mallihorisontin kasvaessa Mallin aikarakennetta on helppo muuttaa: tulevissa esimerkeissä malli lukee uudet ennusteet kerran vuorokaudessa ja lisäksi korjaa ennusteita 6 tunnin välein Epävarmuuden näkeminen voi olla tärkeää esim. energiavarastoille jotta varasto riittävä useammaksi päiväksi

Ennustetarkkuuden parantuminen lähempänä nykyhetkeä - Rolling planning 21.3.2019 VTT beyond the obvious 14

Esimerkki edustavien viikkojen valinnasta Koko vuosi usein liian raskas investointioptimointiin Täytyy valita edustavat ajanjaksot Kehitettiin uusi menetelmä: regular decomposition Menetelmä nopea ja pääsee lähelle koko vuoden benchmarkia Kuvan tuloksissa kapasiteeteissa suuria eroja, mutta kustannukset +-1% Helistö, Kiviluoma, Reittu, to be submitted BF: Brute force KM: K-Means RD: Regular de-composition RS: Random sample full: Full year benchmark 21.3.2019 VTT beyond the obvious 15

Esimerkki tuuli/aurinko-aikasarjojen käytöstä FMI: Ennusteet hilapisteittäin Pohjois-Euroopalle: 360 tuntia eteenpäin, parvessa 50 skenaariota, tuulennopeus ja auringonsäteily Muodostaa parviennusteen pohjalta 3 kvantiiliennustetta 20%, 50% ja 80% kvantiileille Toteutunut tuotanto: hilapisteittäin Euroopan säädataa Reanalysis ERA5 21.3.2019 VTT beyond the obvious 16

Ennustedatan konvertointi VTT Backbone mallille alueittain tuuli- ja aurinkovoimatuotannoksi Solar Wind Solar and Wind Power Plant Locations Used for Aggregating the Weather Data for the Power System Model Areas 21.3.2019 VTT beyond the obvious 17

Kiitos! Hannele.holttinen@recognis.fi 21.3.2019 VTT beyond the obvious 18