Exemples de simulations concrètes dans le trading d’énergie

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par Samuel Pfaffen, chef de projets, Misurio (Suisse)

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Exemples de simulations concrètes dans le trading d’énergie

  1. 1. Simulationen aus dem WARMup-Projekt Smart Energy Day 6. Sept. 2013, Sion Samuel Pfaffen
  2. 2. Motivation 2 Beispiele: • Wärmebedarf dann decken, wenn die Strompreise tief sind (optimaler Day-ahead- Einkauf) • Einzelne Wärmepumpen abschalten, wenn die Netzlast hoch ist (Peak-Shaving) • Wärmepumpen zu-/abschalten, wenn die Stromproduktion und die Netzlast nicht im Gleichgewicht sind (Regelleistung) • Den steilen Rampen der Produktion aus erneuerbaren Energien folgen (Intraday- Handel) • Gezieltes vorausschauendes Überheizen, wenn in den Folgetagen eine Kältewelle droht (Komfortvorgaben) Optimale Verwertung der Flexibilität von thermischen Speichern 6. Sept. 2013 | V1.02
  3. 3. Markt: Intraday 28.06.2012 Preiseprofil eines sonnigen Tages in DE 6. Sept. 2013 | V1.02 3 (Quelle: EPEX) 09:00 119.73 20.73 1 2
  4. 4. Markt: Tertiärregelleistung TRL- Preise für 4h-Blöcke (Jun – Sept 2013) 6. Sept. 2013 | V1.02 4 (Quelle: Swissgrid) TRL- TRL+
  5. 5. Anlagemodell 6. Sept. 2013 | V1.02 5
  6. 6. Konzept des Simulators 6. Sept. 2013 | V1.02 6 Energie-Contracting Handel Übertragungsnetz- betreiberin Strommarkt Leittechnik externe Inputs Betriebsoptimierung & Steuerung der thermischen Lasten TRL Verteiler TRL Auktion TRL Abruf day-ahead intraday TRL Optimierung TRE Optimierung Intraday- Optimierung Eigenschaften aggregierter Speicher Sollwerte Leistung Fahrpläne MonitoringTRL Abruf TRE Preise TRL Angebote Akzeptiert j/n Strom-Beschaffung Eigenschaften aggregierter Speicher 12 36 4 5 78 Fahrplanoptimierung 1 2 3 6 4 5 78 externe Inputs ZeitachseD-2/-4 D-1 D
  7. 7. Konzept des Simulators 6. Sept. 2013 | V1.02 7 Energie-Contracting Handel Übertragungsnetz- betreiberin Strommarkt Leittechnik externe Inputs Betriebsoptimierung & Steuerung der thermischen Lasten TRL Verteiler TRL Auktion TRL Abruf day-ahead intraday TRL Optimierung TRE Optimierung Intraday- Optimierung Eigenschaften aggregierter Speicher Sollwerte Leistung Fahrpläne MonitoringTRL Abruf TRE Preise TRL Angebote Akzeptiert j/n Strom-Beschaffung Eigenschaften aggregierter Speicher 12 36 4 5 78 Fahrplanoptimierung 1 2 3 6 4 5 78 externe Inputs ZeitachseD-2/-4 D-1 D
  8. 8. Grafische Darstellung der Resultate der TRL Optimierung eines einzelnen Tages 6. Sept. 2013 | V1.02 8 -15-10-505 2 4 6 TRL+/- MW -15-10-505 2 4 6 TRL+/- MW -15-10-505 2 4 6 TRL+/- MW -15-10-505 2 4 6 TRL+/- MW -15-10-505 2 4 6 TRL+/- MW -15-10-505 2 4 6 TRL+/- MW -15-10-505 2 4 6 TRL+/- MW -15-10-505 2 4 6 TRL+/- MW -15-10-505 2 4 6 TRL+/- MW -15-10-505 2 4 6 TRL+/- MW -15-10-505 2 4 6 TRL+/- MW -15-10-505 2 4 6 TRL+/- MW -15-10-505 2 4 6 TRL+/- MW -15-10-505 2 4 6 TRL+/- MW -15-10-505 2 4 6 TRL+/- MW -15-10-505 2 4 6 TRL+/- MW -15-10-505 2 4 6 TRL+/- MW -15-10-505 2 4 6 TRL+/- MW -15-10-505 2 4 6 TRL+/- MW -15-10-505 2 4 6 TRL+/- MW -15-10-505 2 4 6 TRL+/- MW -15-10-505 2 4 6 TRL+/- MW -15-10-505 2 4 6 TRL+/- MW -15-10-505 2 4 6 TRL+/- MW -15-10-505 2 4 6 TRL+/- MW -15-10-505 2 4 6 TRL+/- MW -15-10-505 2 4 6 TRL+/- MW Kosten (+) & Profit(-) EUR -0.5 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 x 10 4 dayahead TRL+ TRL- intraday 1h intraday 15m power balancing TRE q soft constraints soc deviation delta Pel next day energy cost Total EUR -13 -12 -11 -10 -9 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 0 1 2 3 4 x 10 4 1
  9. 9. Konzept des Simulators 6. Sept. 2013 | V1.02 9 Energie-Contracting Handel Übertragungsnetz- betreiberin Strommarkt Leittechnik externe Inputs Betriebsoptimierung & Steuerung der thermischen Lasten TRL Verteiler TRL Auktion TRL Abruf day-ahead intraday TRL Optimierung TRE Optimierung Intraday- Optimierung Eigenschaften aggregierter Speicher Sollwerte Leistung Fahrpläne MonitoringTRL Abruf TRE Preise TRL Angebote Akzeptiert j/n Strom-Beschaffung Eigenschaften aggregierter Speicher 12 36 4 5 78 Fahrplanoptimierung 1 2 3 6 4 5 78 externe Inputs ZeitachseD-2/-4 D-1 D
  10. 10. Grafische Darstellung der Resultate der TRL- Auktion eines Tages 6. Sept. 2013 | V1.02 10 2 0 50 100 150 200 250 300 350 0 100 200 300 400 500 600 CHF/MW MW Merit Order für den 01.05.2012 TRL- 00:00 - 04:00 0 50 0 100 200 300 400 500 600 700 CHF/MW Merit Ord Merit Order für den 01.05.2012 TRL- 12:00 - 16:00 600 Merit Ord 0 150 200 250 300 350 MW 0 50 100 150 200 250 300 350 0 100 200 300 CHF/ MW 0 50 100 150 200 250 300 0 100 200 300 CHF/ MW 150 200 250 300 350 400 MW r für den 01.05.2012 TRL- 12:00 - 16:00 0 100 200 300 400 0 100 200 300 400 500 600 CHF/MW MW Merit Order für den 01.05.2012 TRL- 16:00 - 20:00 0 100 200 300 0 100 200 300 400 500 600 MW CHF/MW Merit Order für den 01.05.2012 TRL- 20:00 fremde akzeptierte Angebote fremde nicht akzeptierte Angebote eigene akzeptierte Angebote eigene nicht akzeptierte Angebote Stufenangebote
  11. 11. Konzept des Simulators 6. Sept. 2013 | V1.02 11 Energie-Contracting Handel Übertragungsnetz- betreiberin Strommarkt Leittechnik externe Inputs Betriebsoptimierung & Steuerung der thermischen Lasten TRL Verteiler TRL Auktion TRL Abruf day-ahead intraday TRL Optimierung TRE Optimierung Intraday- Optimierung Eigenschaften aggregierter Speicher Sollwerte Leistung Fahrpläne MonitoringTRL Abruf TRE Preise TRL Angebote Akzeptiert j/n Strom-Beschaffung Eigenschaften aggregierter Speicher 12 36 4 5 78 Fahrplanoptimierung 1 2 3 6 4 5 78 externe Inputs ZeitachseD-2/-4 D-1 D
  12. 12. Konzept des Simulators 6. Sept. 2013 | V1.02 12 Energie-Contracting Handel Übertragungsnetz- betreiberin Strommarkt Leittechnik externe Inputs Betriebsoptimierung & Steuerung der thermischen Lasten TRL Verteiler TRL Auktion TRL Abruf day-ahead intraday TRL Optimierung TRE Optimierung Intraday- Optimierung Eigenschaften aggregierter Speicher Sollwerte Leistung Fahrpläne MonitoringTRL Abruf TRE Preise TRL Angebote Akzeptiert j/n Strom-Beschaffung Eigenschaften aggregierter Speicher 12 36 4 5 78 Fahrplanoptimierung 1 2 3 6 4 5 78 externe Inputs ZeitachseD-2/-4 D-1 D
  13. 13. Angemeldeter Fahrplan el.LeistunginMW 0 20 40 60 80 Fahrplan TRL Vorhaltung PelBoiler PelHeizung TRL+ Abruf TRL- Abruf Leistungsbilanz Boilerpool th.LeistunginMW -50 0 50 100 150 PthBoiler PthVerluste PthWarmw asserbedarf Ladezustand Boilerpool in% 60 80 100 geplanter Verlauf Verworfener Verlauf Ist-Wert Leistungsbilanz Gebäudepool th.LeistunginMW -100 -50 0 50 100 150 200 250 300 PthHeizung PthTransmission PthSolar PthinterneGew inne Ladezustand Gebäudepool in°C 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 20 22 24 26 geplanter Verlauf Verworfener Verlauf Ist-Wert Intraday Intraday-Optimierung 6. Sept. 2013 | V1.02 13 5 Aktueller Zeitschritt
  14. 14. Intraday-Optimierung 6. Sept. 2013 | V1.02 14 5 Angemeldeter Fahrplan el.LeistunginMW 0 20 40 60 80 Fahrplan TRL Vorhaltung PelBoiler PelHeizung TRL+ Abruf TRL- Abruf Leistungsbilanz Boilerpool th.LeistunginMW -50 0 50 100 150 PthBoiler PthVerluste PthWarmw asserbedarf Ladezustand Boilerpool in% 60 80 100 geplanter Verlauf Verworfener Verlauf Ist-Wert Leistungsbilanz Gebäudepool th.LeistunginMW -100 -50 0 50 100 150 200 250 300 PthHeizung PthTransmission PthSolar PthinterneGew inne Ladezustand Gebäudepool in°C 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 20 22 24 26 geplanter Verlauf Verworfener Verlauf Ist-Wert Intraday
  15. 15. Fazit 6. Sept. 2013 | V1.02 15 • Thermische Speicher bieten ein attraktives Lastverschiebungspotenzial • Das Speichervermögen von Gebäuden und eine vorausschauende Betriebsweise versprechen die grösste Wirtschaftlichkeit • Überheizen oder Unterkühlen führen zu einem Mehrverbrauch an Strom und somit zu lokal sinkender Energieeffizienz aber steigender Systemeffizienz • Es braucht Schnittstellen zwischen den Automatisierungswelten von Anlagen und Gebäuden und denen von Stromnetzen und Kraftwerken • Komfort und thermische Behaglichkeit dürfen nicht vergessen werden
  16. 16. Ausblick 6. Sept. 2013 | V1.02 16
  17. 17. 6. Sept. 2013 | V1.02 17 www.misurio.ch Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

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