Market coupling - propojování evropských energetických trhů

Liberalizace energetického sektoru, která v Evropě započala v roce 1996 a postupně se rozšířila mezi všechny členské státy Evropské unie, měla za cíl přinést do tradičně regulovaného odvětví konkurenci a tlak na snížení ceny elektřiny pro konečné odběratele.

K tomuto účelu byly členské země nuceny oddělit v rámci tzv. „unbundlingu“ výrobu elektřiny od přenosu a distribuce, které zůstávají z mnoha důvodů stále regulované. Tímto procesem došlo k rozpadu národních energetických monopolů na menší celky a vzniku státních firem, které od té doby působí jako provozovatelé přenosových soustav (v ČR společnost ČEPS a.s.).

Energetické společnosti, které do té doby působily pouze v rámci jednotlivých států, mohly rozšířit svou působnost i do okolních zemí. K této expanzi vedly energetické společnosti především velké cenové rozdíly, které mezi jednotlivými státy panovaly.

Zrození přeshraničního obchodu s elektřinou

Společnosti, které byly schopny vyrábět elektrickou energii za nižší ceny než jejich konkurenti v zahraničí, měly přirozenou tendenci vyvézt svoji elektřinu do země, kde byly ceny na trhu vyšší a naopak společnosti, které vyráběly elektřinu z drahých zdrojů si raději nechaly dovézt elektřinu levnější od konkurenta, kterou pak lépe uplatnily na domácím trhu.

Tímto započal přeshraniční obchod s elektřinou, který kromě svých nesporných výhod naráží na technická omezení v podobě omezených přenosových kapacit mezi jednotlivými zeměmi. Přenosová kapacita mezi různými zeměmi se může významně lišit. Mezi některými zeměmi je kapacita s nadsázkou řečeno neomezená (viz např. země Beneluxu) naopak jiné země, které nemají vybudované dostatečné přeshraniční vedení, se potýkají s nedostatkem této přenosové kapacity a je pro ně tedy problém elektřinu vyvézt či dovézt.

Market coupling v rámci EU

Protože se tok elektřiny neřídí nasmlouvanými finančními kontrakty mezi jednotlivými společnostmi, nýbrž fyzikálními zákony, kdy elektřina vždy teče cestou nejmenšího odporu, vznikají v přenosových cestách mnohdy přetížení. Ta ohrožují bezpečnost provozu a parametry přenosové soustavy, se kterými se pak operátor musí vypořádat.

K tomu, aby se podařilo vytvořit funkční mechanismus obchodu mezi jednotlivými státy a zároveň nedocházelo k ohrožování a přetěžování elektrizačních soustav, byl vytvořen algoritmus, na jehož základě jsou vypočítávány dostupné přeshraniční kapacity. Ty mohou společnosti využít s respektováním fyzikálních omezení způsobených skutečným průchodem elektrické energie.

Tento proces se nazývá market coupling a jeho cílem je vytvořit do budoucna jednotný energetický trh, což je jedním z hlavních cílů energetické unie.

Princip fungování propojování energetických trhů

Propojením jednotlivých zemí, kdy je levná elektřina vyvážena do země s vyšší cenou, dochází ke sbližování cen na obou trzích. V dokonalém případě, kdy je přenosová kapacita mezi zeměmi v podstatě neomezená, dochází k úplnému propojení mezi těmito trhy a vytvoření jednotné ceny silové elektřiny v obou zemích. V takovém případě se říká, že země byly propojeny (coupled markets).

Obchodníci s elektřinou podávají na domácím trhu své nabídky a poptávky určitého množství elektřiny. Operátor trhu s elektřinou (v ČR společnost OTE a.s.) posbírá veškeré nabídky a poptávky a dále je seřadí na základě tzv. merit-orderu, tedy na straně nabídky od nejnižší ceny k nejvyšší, na straně poptávky přesně naopak. Tam, kde se poptávková křivka setká s nabídkovou, je určena cena silové elektřiny na domácím trhu, tzv. „clearing price“.

Stejným způsobem se vytvoří cena i na sousedních trzích, dojde se k ní totožným způsobem. Hlavními faktory, které mají vliv na cenu elektřiny, jsou energetický mix jednotlivých zemí a velikost spotřeby v daném období.

Dalším procesem na cestě za propojením trhů je porovnání ceny mezi sousedními zeměmi. Cena se na jednotlivých trzích bude lišit v závislosti na zmíněných faktorech (energetický mix země, spotřeba a další..). Následně je vypočítána dostupná přenosová kapacita mezi státy a spuštěn přeshraniční obchod.

Blíže je proces propojování energetických trhů zobrazen na následujících obrázcích, kde jsou dvě země, A a B, s rozdílnou cenou elektřiny na trhu, které se následně v rámci market couplingu propojí.

Na obrázku jsou dva trhy, s rozdílnou cenou. Výrobci na trhu A budou chtít vyvážet na trh B, tím se změní poptávková a nabídková křivka na obou trzích.

Výrobce, potažmo obchodník, bude exportovat elektřinu do sousední země do té doby, dokud je marginální nabídková cena (offer) na jeho trhu nižší, nežli marginální poptávková cena na trhu druhém (bid). Pokud je vypočítaná přenosová kapacita mezi zeměmi dostatečná, cena se na obou trzích sladí a trhy jsou propojeny (coupled markets). Pokud je přeshraniční kapacita nižší než obchodované množství přeshraniční elektřiny, nastávají mezi trhy cenové rozdíly.

Na obrázku níže je zobrazen princip tvorby tzv. Net Export Curve (NEC), která vypovídá o ochotě trhu exportovat respektive importovat při různých cenách na sousedním trhu. NEC je na obrázku červená křivka a vznikne z poptávkové a nabídkové křivky. Za cenu odpovídající rovnovážné ceně (průsečík nabídky a poptávky) nemá trh potřebu komoditu dovážet ani vyvážet. Pokud cena na sousedním trhu vzroste, zvýší se ochota exportovat a naopak.

Vytvoří-li se NEC křivky na dvou sousedních trzích, pak z nich lze vyčíst, který trh bude exportním, který importním a jaké množství komodity je potřeba mezi trhy přepravit, aby se cena sjednotila.

Trh A bude importním. Abychom zjistili množství importní kapacity, otočí se NEC křivka trhu A podle osy a v průniku obou křivek je pak dáno množství přenosové kapacity, potřebné ke sjednocení ceny mezi trhy.

Pokud není přenosová kapacita dostatečná, ceny se na obou trzích přiblíží, avšak nesjednotí.

Explicitní vs implicitní aukce přenosových kapacit

Základním rozdílem mezi těmito dvěma způsoby alokace přeshraničních kapacit je, že v případě explicitní aukce se obchoduje zvlášť elektřina a zvlášť přeshraniční kapacita. V případě explicitní aukce kapacit se kapacita obchoduje v rámci ročních, měsíčních, nebo denních aukcí. Tím, že jsou elektřina a přeshraniční kapacita obchodovány odděleně, může při obchodování jedné komodity chybět informace o ceně komodity druhé, což může vyústit v neefektivní využití přenosových kapacit.

Implicitní aukce naproti tomu probíhá na trzích denních a jejím hlavním cílem je sjednotit spotové trhy v různých cenových oblastech. K dosažení efektivnějšího využití přenosových kapacit se elektřina obchoduje zároveň s přeshraniční kapacitou. K tomu dochází způsobem, který je podrobněji popsán v odstavci „Princip fungování propojování energetických trhů“. Dostupná přenosová kapacita je vypočítána na základě výsledků z denního trhu s elektřinou, a tudíž se obchoduje implicitně spolu s elektřinou.

Progres ve sjednocování energetických trhů v rámci EU

První země, které se v rámci market couplingu spojily, byly Francie, Belgie a Nizozemí. Toto propojení proběhlo v Listopadu 2006 za přispění jednotlivých operátorů trhů a provozovatelů přenosových soustav. Toto propojení se nazývá Trilateral Market Coupling (TLC). Nárůst likvidity na trhu s elektřinou a efektivnější využívání přenosových kapacit mezi těmito zeměmi dalo impuls ostatním zemím k podílení se na tvorbě jednotného trhu.

Dalším státem, který značnou mírou přispěl k formaci jednotného trhu, bylo Německo, které se ke státům TLC připojilo v Listopadu 2010. Toto propojení bylo organizováno energetickými burzami Francie a Německa (EPEX Spot), Belgie (BELPEX) a Nizozemí (APX). Propojení těchto trhů představovalo 40% celkové evropské spotřeby elektřiny.

V roce 2014 se k těmto zemím připojila Skandinávie spolu s Velkou Británií a Pobaltskými státy, čímž se podíl společného trhu navýšil na 75 % celkové spotřeby EU. V květnu téhož roku se k těmto státům dále připojilo Španělsko a Portugalsko, v únoru 2015 Itálie.

Market coupling a Česká Republika

Česká Republika spadá do projektu tzv. 4M market couplingu, který zahrnuje kromě naší země Slovensko, Maďarsko a Rumunsko. Tento proces započal v roce 2012 a od té doby se úspěšně vyvíjí. Market coupling v rámci těchto čtyř zemí funguje na principu implicitních aukcí.