Flexibilita vstupuje i do zajišťování výkonové rovnováhy. Jak ji ideálně uplatnit na trhu?

Svět prochází významnou transformací ve snaze omezit změny klimatu. Jedním z nejvíce postižených sektorů je energetika. Ta nyní čelí spoustě nových výzev, mezi něž patří také širší využívání flexibility z menších zdrojů, a to i z OZE. Pokud jde o samotnou flexibilitu, tu je možné využít jednak pro zajišťování výkonové rovnováhy v soustavě, případně pro obchodování se silovou elektřinou nebo řízení vlastní odchylky.

Díky postupným úpravám kodexu přenosové soustavy průběžně dochází ke změnám v obchodování a dodávkách služeb výkonové rovnováhy (SVR). Tyto služby umožňují firmě ČEPS zajišťovat stabilní provoz elektrizační soustavy ČR. V souvislosti s měnícím se kodexem na trh přichází noví hráči – agregátoři flexibility. Postupně se tedy jejich prostřednictvím můžou menší flexibilní zdroje zapojit do trhu se SVR. Aby bylo flexibilitu možné využívat na trhu, je nutné se zaměřit na efektivní hledání dostupných rezerv v rámci portfolia obchodníka, resp. agregátora flexibility. Pro optimální obchodní využití flexibility je zapotřebí mít nástroj zajišťující splnění celé řady požadavků, které jsou popsány v následujících odstavcích.

Čím je flexibilita specifická?

Procesy související s uplatňováním flexibility na trhu a řízením flexibilní výroby/spotřeby z lokálních zdrojů mají svá specifika.

Schématické znázornění návaznosti procesů souvisejících s uplatněním flexibility na trhu.

Klíčovým faktorem pro maximalizaci výnosů flexibilního portfolia zdrojů je schopnost dostatečně přesně predikovat dostupnou flexibilitu v čase. Velikost a dostupnost flexibilního výkonu bývá ovlivněna celou řadou faktorů, které je potřeba brát v potaz při její identifikaci (např. počasí, chování spotřebitelů, stav distribuční soustavy apod.). Jakmile je k dispozici informace o předpokládané dostupné flexibilitě, přichází na řadu potřeba identifikovat správný trh, na němž je možné flexibilitu nejlépe zobchodovat. Při identifikaci vhodných trhů se dostává ke slovu mj. i predikce cen na jednotlivých trzích a také predikce systémové odchylky.

Následně je třeba vytvořit takovou přípravu provozu, která zajistí optimální rozložení zobchodovaného výkonu na jednotlivé zdroje poskytující flexibilitu. Při přípravě provozu je nutné brát ohled na provozní a nákladové charakteristiky jednotlivých zdrojů. Pro vlastní dodávku flexibility je kritické mít k dispozici technický dispečink. Prostřednictvím řídicího systému umožňuje dispečink zajistit plynulý chod celého portfolia zdrojů včetně jeho real-time monitoringu. Na závěr pak musí dojít k vyhodnocení dodané flexibility a spolehlivosti jednotlivých zdrojů při jejím poskytování. V případě, že zdroje poskytující flexibilitu jsou ve vlastnictví jiného subjektu než agregátora, musí agregátor flexibility zajistit finanční vyrovnání za její poskytnutí.

Jak se uplatnit na trhu s flexibilitou?

Pro vstup na trh s flexibilitou existuje několik možností. Jednou z variant je stát se agregátorem flexibility, který má k dispozici portfolio zdrojů/spotřeby ve svém vlastnictví. V takovém případě je nutné mít schopnost predikce výroby a spotřeby jak elektřiny, tak případně tepla. Predikce tepla je potřebná v případě, že jsou v portfoliu kogenerační jednotky, elektrokotle nebo tepelná čerpadla. Na základě těchto predikcí je pak možné identifikovat dostupnou flexibilitu ve svém portfoliu. Následně ji může agregátor nabídnout na trh se SVR, případně ji využít na trhu se silovou elektřinou.

Jakmile dojde k zobchodování flexibility, je potřeba zobchodovaný výkon efektivně rozprostřít mezi své zdroje. Vlastní dodávku elektřiny do sítě z portfolia distribuovaných flexibilních zdrojů je pak nutné řídit v reálném čase, aby byla dodržována kvalita dodávaných SVR. Klíčová pro fungování agregátora je také schopnost adekvátně reagovat na odchylku od plánu a na neočekávané provozní situace (výpadek zdroje v portfoliu z důvodu jeho poruchy nebo výpadku části distribuční soustavy apod.).

Další možností pro vstup na trh s flexibilitou je stát se takovým agregátorem flexibility, který agreguje zdroje ostatních poskytovatelů flexibility (PoFl). Ti si sami určí, kolik flexibility a kdy chtějí agregátorovi poskytovat. Tuto informaci mohou předat agregátorovi prostřednictvím webové nebo mobilní aplikace. Agregátor pak z této nabízené flexibility sestaví své nabídky pro jednotlivé trhy s elektřinou.

Třetí možností je stát se jedním z poskytovatelů flexibility (PoFl). Takový poskytovatel disponuje vlastními zdroji, jako jsou například kogenerační jednotky, bateriová úložiště nebo malé vodní elektrárny. Na trh se PoFl dostane tak, že poskytne svou flexibilitu agregátorovi spolu s informací, kolik flexibility může nabídnout a kdy. Poskytovatel následně zajistí, aby byl zdroj agregátorovi v daný čas k dispozici.

Kogenerační jednotky jako zdroj flexibility

Jak už bylo naznačeno v předchozích odstavcích, jedním ze zdrojů flexibility mohou být také kogenerační jednotky. Ty se na trhu využívaly už dříve, ovšem především k bilancování vlastní odchylky. Kogenerační jednotky mají velký potenciál také pro poskytování SVR díky jejich schopnosti rychlé změny výkonu. Dalším faktorem umožňujícím využití KGJ je možnost posouvat dodávaný výkon v čase díky schopnosti akumulovat vyráběné teplo v akumulačních nádržích. Díky změnám v kodexu přenosové soustavy se tedy v ČR otevřel trh se SVR i menším kogeneračním jednotkám. Nově tak může být i z KGJ rozptýlených v distribuční soustavě sestaven agregační blok pro poskytování SVR, který ale musí mít schopnost nabídnout výkon pro SVR alespoň 1 MW.

Kogenerace, ilustrační foto

Důležitou roli ve využívání flexibilního výkonu KGJ hraje predikce spotřeby tepla. Tato predikce slouží k předpovědi dostupného flexibilního výkonu na základě toho, jaká se bude v průběhu času vyvíjet aktuální kapacita akumulačních nádrží tepelné energie. Na základě dostupných kapacit akumulačních nádrží pak lze plánovat dostupný flexibilní výkon kogeneračních jednotek.

Jak dostat flexibilitu na trh?

Jakmile je k dispozici informace o dostupném výkonu pro jednotlivá zařízení, je možné jej začít skládat do tzv. agregačních bloků. Prostřednictvím agregačních bloků pak lze flexibilitu obchodovat a dodávat na trhy se SVR (RR, mFRR, aFRR, FCR). Na trhu se SVR se nabízí nejprve výkon, který si rezervuje ČEPS pro případnou dodávku služeb. Následně se pak obchoduje cena za aktivaci flexibility, tedy za dodávku regulační energie SVR pro ČEPS. Pro dodávku SVR je pak nutné zobchodované množství flexibilního výkonu rozepsat na jednotlivé agregační bloky.

Flexibilitu je možné případně využít k obchodování na denním či vnitrodenním trhu nebo k balancování vlastní odchylky. Výběr trhu, na který je pak vhodné dostupný výkon umístit, závisí mj. na predikci cen na jednotlivých trzích, předpokládaném vývoji systémové odchylky nebo odhadu vlastní odchylky.

Řešení jménem Flexigy

Trhy, kde lze uplatnit flexibilitu, především pak SVR, jsou lukrativním místem pro obchodování s velkým potenciálem do budoucna. K tomu, abyste se mohli podílet na obchodování flexibility na trzích, je však nutné mít nástroj, který splňuje celou řadu požadavků. A právě zde přichází na scénu řešení Flexigy od společnosti Unicorn.

Big picture řešení Flexigy.

 

Flexigy totiž průběžně vyhodnocuje aktuálně dostupnou flexibilitu v portfoliu agregátora složeného z např. kogeneračních jednotek, bateriových úložišť, fotovoltaik nebo dobíjecích stanic. Součástí procesu vyhodnocování dostupné flexibility je i zahrnutí výstupů predikce tepla a disponibilní kapacity v akumulačních nádrží KGJ. Flexibilitu následně systém sestaví do optimálních agregačních bloků, které pak umožní prodat na trh. Systém navíc umožňuje optimalizovat přípravu provozu a řízení zdrojů v reálném čase s ohledem na 15minutové obchodní intervaly. Klíčovou vlastností Flexigy je schopnost stanovit ideální strategii pro obchodování s flexibilitou napříč trhy. Na základě dat systém doporučí vhodnou strategii k rozložení nabídek. Flexigy průběžně reaguje na nové příležitosti k obchodování s flexibilitou v rámci měnící se české i evropské legislativy.

O autorovi

Tomáš Molek, Senior Consultant ve společnosti Unicorn Systems

Tomáš Molek působil v Unicornu od roku 2018 v analytických a konzultantských pozicích pro oblast přeshraničního balancingu (platforma LIBRA pro projekty TERRE a MARI) a pro oblast sdílení dat mezi ČEPS, provozovateli distribučních soustav a agregátory (OneNet/AccessNet). Aktuálně je zodpovědný za rozvoj a prodej produktu Flexigy, což je univerzální nástroj pro správu, řízení a obchodování flexibility v portfoliu agregátora flexibility. Z dalších zkušeností lze zmínit pozici redaktora serveru oenergetice.cz a práci pro oddělení Energy Finance Komerční banky na pozici Specialisty financování energetiky. Kromě inovací v energetice se také zajímá o vývoj v oblasti energetického využívání odpadu v ČR. Tomáš Molek vystudoval fakultu elektrotechnickou ČVUT v Praze program Elektrotechnika, energetika a management.

Tomáš Molek

O Unicornu

Unicorn je renomovaná evropská společnost poskytující ty největší informační systémy a řešení z oblasti informačních technologií. Dlouhodobě se soustředíme na vysokou přidanou hodnotu a konkurenční výhodu přinášenou našim zákazníkům. Působíme na trhu již od roku 1990 a za tu dobu jsme vytvořili řadu špičkových a rozsáhlých řešení, která jsou rozšířena a užívána mezi těmi nejvýznamnějšími podniky z různých odvětví. Jsme zároveň provozovateli internetové služby Plus4U, ve které nabízíme široké portfolio služeb založených na robustních softwarových řešeních pro malé a střední podniky a hlavně pro lidi.

Naším cílem je vzdělávat lidi a také společnost. Proto jsme v roce 2007 založili Unicorn University, která zároveň provozuje Unicorn Top Gun Academy - komplexní vzdělávací systém pro naše spolupracovníky, tedy pro všechny z nás.