NOVÉ OBCHODNÍ MODELY V ENERGETICE

Energetická flexibilita přináší ekonomičtější a udržitelný obchodní model pro energetiku

Autor: Ondřej Mamula, MBA, vedoucí skupiny Energetika CIIRC ČVUT

Ekonomická zvýhodnění některých typů zdrojů a další zásahy do trhu ale tuto samoregulaci prakticky paralyzovaly. Investice do nových zdrojů a rozšiřování sítí tak de facto řídí státní pobídky, nikoliv volný trh, což vede k nevyrovnanému zdrojovému mixu s řadou strategických a systémových rizik.

Jedním z mechanismů, jak se vyhnout investicím do nových zdrojů, je i tzv. energetická flexibilita, tedy schopnost adaptovat svoji spotřebu či vlastní výrobu elektřiny dle momentální situace na trhu či v síti, kterou se zabývá skupina Energetika na CIIRC ČVUT. 

Co je to energetická flexibilita

Funkční síť, svítící světla, elektřina v zásuvce a dostupný mobilní nebo wi-fi signál jsme si zvykli přijímat jako naprostou samozřejmost. Elektřina významně přispívá k našemu pohodlí. Abychom si tento komfort mohli užívat, je třeba, aby elektřina byla vyrobena a dodána do našeho odběrného místa. Každý z nás se ale chová trochu jinak a elektřinu během dne spotřebovává odlišně. Dodavatel, který nám elektřinu „prodává“ musí dobře predikovat chování všech svých odběratelů a zároveň do koncových obchodních tarifů správně promítnout nákupní ceny, včetně zohlednění všech rizik, například fluktuací odběru, chyb v predikcích apod. Dodavatel musí nepřesnou predikci operativně korigovat, jinak zaplatí tučnou pokutu za tzv. „odchylku“. Pro korekci odchylky se využívá právě flexibilita. Sofistikovaný obchodník má ve svém portfoliu zdroje nebo odběratele, kteří své odběrové chování dokáží modifikovat. Provozovatel distribuční sítě také využívá flexibilitu pro předcházení přetížení sítě a stabilizaci napětí, a to prostřednictvím HDO (hromadné dálkové ovládání) a příslušných distribučních dvoutarifů.

Elektřiny musí v každém zlomku vteřiny být vyrobeno přesně tolik, kolik se spotřebovává. Tuto rovnováhu udržuje společnost ČEPS a pro její udržení čerpá flexibilitu v podobě tzv. Podpůrných služeb. Jejich cílem je řízená dodávka chybějícího výkonu přesně dle požadavků ČEPSu. V horizontu deseti let se místo velkých fosilních zdrojů poskytovateli flexibility stanou nejen provozovatelé malých decentrálních zdrojů, ale také spotřebitelé. 

Projekty SecureFlex a Dflex

Aby bylo možné flexibilitu vůbec využít, musejí být správně nastaveny technologické, organizační, ekonomické i regulativní podmínky. Skupina Energetika na CIIRC ČVUT se účastní projektů SecureFlex a Dflex financovaných se státní podporou Technologické agentury ČR v rámci Programu THÉTA.

V projektu SecureFlex analyzujeme vhodné tržní modely pro obchodování s flexibilitou v ČR, vyvíjíme tržní i technické analytické a optimalizační nástroje pro obchodníky/agregátory a provozovatele sítí tak, aby bylo možno identifikovat dílčí dostupné flexibility a agregovat je do produktů obchodovatelných na trzích s elektrickou energií (EE) a Podpůrnými službami (PpS) aniž by byl narušen bezpečný provoz sítí. Společně s dalšími řešiteli projektu jsme např. vyvinuli soubor vzájemně propojených komponent, které umožní spolehlivě agregovat dílčí flexibility dle požadavků trhu, viz následující obrázek:

Nejprve je třeba analyzovat chování Poskytovatele flexibility (POFL), resp. technologie, kterými je vybaven, a zvolit vhodný obecný matematický model, kterým bude dostupná flexibilita modelována (např. tepelné čerpadlo, HVAC). Obecný model je následně nastaven dle konkrétních parametrů technologie. S využitím aktuálních hodnot o stavu technologie, případně dalších hodnot, které model vyžaduje, je průběžně poskytována predikce dostupného flexibilního výkonu pro konkrétního POFLa (tzv. instance).

Jednotlivé instance jsou sestavovány (agregovány) podle konkrétní služby požadované trhem. U obchodní flexibility, kde je obchodován průměrný výkon za obchodní interval, lze tuto úlohu přirovnat ke hře tetris. Z jednotlivých kostiček (jednotlivých flexibilit), je sestaven kompletní obrazec.

Příliš mnoho změn výkonu (změna výkonu oproti výchozímu odběrovému chování je principem flexibility) koncentrovaných do jedné části distribuční sítě by mohlo negativně ovlivnit její provozní parametry (např. napětí), proto je v konceptu SecureFlexu zařazen analytický modul, který ověřuje vliv agregace na síťovou bezpečnost.

V projektu DFLEX pak navazujeme praktickým otestováním konceptu agregace flexibility na straně spotřeby pro účely poskytování podpůrných služeb (PpS). Hlavním cílem je potvrzení hypotézy, že PpS vzniklé agregací budou odpovídat evropským standardům a že budou kvalitativně srovnatelné s dnešními PpS poskytovanými konvenčním způsobem. 

Oba projekty v součinnosti identifikují technické a legislativní bariéry a doporučují případné úpravy energetické legislativy pro umožnění využití agregovaných služeb a produktů na trzích s EE a PpS v ČR. Projekty své výsledky diseminují prostřednictvím aplikačních garantů, odborných platforem ERÚ a MPO, zájmových sdružení i výrobců průmyslových technologií a SW řešení v oblasti energetiky.

Články čísla 7 /21

Pozvánky