Knowledge base: Warsaw University of Technology

Settings and your account

Back

Balancing of electricity consumption deviation for a portfolio of an electricity trading company

Piotr Witold Pawłowski

Abstract

The purpose of this Engineering Thesis is to analyse balancing of electricity consumption deviation for a portfolio of an electricity trading company. Analysis was based on actual energy prices and energy consumption data gathered from real costumers from the Polish energy market. This Thesis presents Polish balancing market structure, assignments and responsibilities for market users and current legal provisions, including the Grid Code (Instrukcja Ruchu i Eksploatacji Sieci Przesyłowych) of the transmission system operator PSE-Operator S.A. Balancing energy prices and Spot market prices are collected from year 2015. Energy consumption data was gathered from 40 real, sample customers. At the begging, there are given examples of factors that have impact on electricity balancing from the suppler side, such as: power outages, differences between actual and forecasted energy generation from renewable energy sources and unscheduled cross-border capacity exchange at the borders. There are also presented examples that affect energy electricity balancing from a demand side such as: impact of weather conditions and changes at the energy consumption profile. The main purpose of this Thesis is to analyse how the number of consumers affects balancing of electricity consumption deviation for a portfolio of an electricity trading company. Deviation was defined as a quotient of actual energy consumption and predicted volume for each hour of a day, expressed in %. Thesis shown that number of customers has significant impact on coefficient of irregularity of power consumption “k”. Moreover, there are some solutions to decrease peak to off-peak ratio in energy consumption profile. Conclusions led up to creating short-term and long-term energy balancing costs calculation models. Short-term model is used at each n-1 day for a next day, and includes energy consumption forecasts, historical energy prices on Spot and balancing markets, historical electricity consumption and other factors. Long-term model includes calculation of the possible lowest balancing cost, by optimal choice of products from commodity exchange (week, month, quarter, year forward) and Spot market to “fill” forecasted energy consumption profile. This approach assures the lowest deviation ratio between actual and forecasted energy consumption profile. Conducted analysis confirmed that with an increase of number of energy consumers in a portfolio of electricity trading company the electricity consumption deviation decreases. Analyses of balancing and Spot market historical prices enabled comparison of cost which would occur depending on closing the transaction on Spot or on the balancing market.
Diploma type
Engineer's / Bachelor of Science
Diploma type
Engineer's thesis
Author
Piotr Witold Pawłowski (FPAE) Piotr Witold Pawłowski,, Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Title in Polish
Bilansowanie handlowe odchylenia zużycia energii elektrycznej dla portfela spółki zajmującej się obrotem energią elektryczną
Supervisor
Konrad Świrski (FPAE/IHE) Konrad Świrski,, The Institute of Heat Engineering (FPAE/IHE)Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Certifying unit
Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Affiliation unit
The Institute of Heat Engineering (FPAE/IHE)
Study subject / specialization
, Energetyka (Power Engineering)
Language
(pl) Polish
Status
Finished
Defense Date
19-02-2016
Issue date (year)
2016
Pages
48
Internal identifier
MEL; PD-3551
Reviewers
Konrad Świrski (FPAE/IHE) Konrad Świrski,, The Institute of Heat Engineering (FPAE/IHE)Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE) Konrad Wojdan (FPAE/IHE) Konrad Wojdan,, The Institute of Heat Engineering (FPAE/IHE)Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Keywords in Polish
rynek energii elektrycznej, rynek bilansujący, koszty bilansowania, energia elektryczna, spółka obrotu, PSE-Operator S.A., odchylenie, profil zużycia, portfel, pozycja otwarta
Keywords in English
electricity market deviation, energy balancing market, electricity, trading company, balancing of electricity, energy consumption
Abstract in Polish
Celem pracy jest analiza procesu bilansowania odchylenia zużycia energii elektrycznej dla portfela spółki zajmującej się obrotem energią elektryczną. Analizę przeprowadzono na podstawie rzeczywistych cen i danych zużycia energii przez odbiorców dla rynku polskiego. W pracy przedstawiono strukturę rynku bilansującego w Polsce oraz zadania i obowiązki podmiotów na nim działających wynikające z przepisów prawnych, a w szczególności z Instrukcji Ruchu i Eksploatacji Sieci Przesyłowych operatora systemu przesyłowego PSE-Operator S.A. Do analizy zostały wykorzystane informacje o cenach i wolumenie energii elektrycznej na rynku bilansującym oraz na rynku dnia następnego (RDN) dla roku 2015. Analizie zostało poddane 40 rzeczywistych profili zużycia energii elektrycznej dla wybranych odbiorców energii. Przedstawiono i opisano czynniki wpływające na niezbilansowanie systemu elektroenergetycznego po stronie podaży, takie jak: nieplanowane odstawienia elektrowni, różnice między planowaną a rzeczywista generacją ze źródeł odnawialnych oraz wymiana międzysystemowa. Wskazano i opisano, także czynniki wpływające na niezbilansowanie systemu po stronie popytu, do których należą między innymi proces technologiczny odbiorcy i pogoda. Główną częścią pracy jest analiza wpływu wielkości portfela odbiorców, reprezentowanych przez profile zużycia energii elektrycznej, na odchylenie czyli niezbilansowanie handlowe spółki obrotu. Odchylenie zostało wyznaczone na podstawie założonej prognozy zużycia oraz danych godzinowych dotyczących rzeczywistego zużycia. Pokazano wpływ ilości profili zużycia energii elektrycznej na współczynnik nierównomierności poboru energii k. Następnie opisano działania mogące wpłynąć na „spłaszczenie” profilu zużycia energii elektrycznej w portfelu spółki obrotu. Powyższe rozważania doprowadziły do stworzenia modeli kalkulacji kosztu bilansowania w perspektywie długo i krótkoterminowej. Model krótkoterminowy, tworzony w dniu n-1 na dzień n, uwzględnia prognozy zużycia energii elektrycznej, historyczne ceny z RDN i rynku bilansującego, historyczne dane zużycia energii przez odbiorcę oraz inne czynniki. Model długoterminowy zakłada obliczenie najniższego możliwego kosztu bilansowania, przez dobór optymalnych produktów giełdowych z rynku terminowego (kontraktów forward tygodniowych, miesięcznych, kwartalnych i rocznych) oraz domknięcie pozycji na RDN wypełniającego łączny profil zużycia, który gwarantuje najmniejszą wartość odchylenia pomiędzy rzeczywistym zużyciem a profilem utworzonym przez takie produkty. Przeprowadzona analiza potwierdziła, że zwiększeniu ilości odbiorców energii elektrycznej w portfelu towarzyszy spadek odchylenia zużycia energii elektrycznej. Na podstawie analizy historycznych cen na rynku spot i na rynku bilansującym, porównano koszty wynikające z decyzji o zamknięciu pozycji przez spółkę obrotu na RDN albo pozostawienie otwartej pozycji i domknięcie jej na rynku bilansującym.
File
  • File: 1
    PracaInzPPawlowski.pdf
Request a WCAG compliant version
Local fields
Identyfikator pracy APD: 9056

Uniform Resource Identifier
https://repo.pw.edu.pl/info/bachelor/WUTd8ba34c08ed14b60b5496bf7f257fb9c/
URN
urn:pw-repo:WUTd8ba34c08ed14b60b5496bf7f257fb9c

Confirmation
Are you sure?
Report incorrect data on this page