Market Coupling

Największe wyzwania w procesie budowy rynku
energii UE
Konrad Purchała
Biuro Rozwoju Rynku Energii
Warszawa, 11 Października 2015
Proces budowy europejskiego rynku
energii elektrycznej
•
Cele UE:
•
Zintegrowany rynek “od Lizbony po Helsinki”
•
•
•
•
•
•
Od pierwszego (1996) do trzeciego (2009) Pakietu Energetycznego
Zgodnie z decyzją Rady Europejskiej reforma ma być zakończona do końca 2014 r. (cel w
większości osiągnięty, reszta będzie zakończona w latach 2015-2016)
Rozwój połączeń transgranicznych dla ułatwienia handlu
Bardziej efektywne wykorzystanie dostępnej generacji i sieci przesyłowej
Rozwój odnawialnych źródeł energii
Postępująca integracja europejskiego rynku energii
•
Handel transgraniczny stanowi coraz istotniejszą część rynku energii
•
•
Czynnik stabilizujący ceny i zwiększający pewność dostaw energii (security of supply)
Market Coupling poprawia efektywność alokacji zdolności przesyłowych
•
Unikanie handlu energią w kierunku przeciwnym do różnicy cen
2
Regulacje EU w obszarze rynku energii elektr.
 Proces tworzenia wspólnego europejskiego rynku energii



1996 – zasada Third Party Access (wprowadzenie konkurencji)
2003 – uwolnienie rynków, handel transgraniczny
2009 – unbundling, ENTSOs, Kodeksy Sieciowe, Europejski Regulator ACER

Dyrektywa 72/EC/2009


Rozporządzenie 713/EC/2009 ws powołania ACER


Pogłębienie uwolnienia rynku, Mocniejsze zapisy nt. unbundlingu
Stworzenie europejskiego Regulatora ACER, określenie jego kompetencji
Rozporządzenie 714/EC/2009 ws dostępu do infrastruktury transgranicznej



Utworzenie ENTSO-E, Kodeksy Sieciowe (harmonizacja pracy systemów)
ITC (Inter-TSO Compensation)
Wiążące wytyczne „Congestion management guidelines”
 Obecnie opracowywane są tzw. Kodeksy Sieciowe


Cel: harmonizacja zasad technicznych i rynkowych
Opracowywane pierwotnie przez ENTSO-E, formalnie przyjmowane przez KE
3
Model docelowy rynku energii
•
Model docelowy rynku energii UE (określony w Kodeksach Sieci)
•
Rynek Dnia Następnego
•
•
•
Rynek Dnia Bieżącego
•
•
•
Notowania ciągłe blisko czasu rzeczywistego
Zdolności przesyłowe alokowane wg zasady „first come, first served”
Rynek Długoterminowy
•
•
•
Market Coupling (Single Price Coupling)
Jedna aukcja, wyznaczanie ceny i poziomów wymiany handlowej dla całej Europy
Długoterminowe prawa przesyłowe, służące jako instrument zabezpieczający
Fizyczne prawa przesyłowe (Physical Transmission Rights - PTR) lub Finansowe Prawa Przesyłowe
(Financial Transmission Rights - FTR)
Alokacja transgranicznych zdolności przesyłowych
•
•
Alokacja zdolności przesyłowych w oparciu o metodologię FBA (Flow Based Allocation)
Metodologia skoordynowanego ATC dopuszczalna w obszarach o sieci nie wielooczkowej
np. Skandynawia, półwysep Iberyjski, kraje bałtyckie
4
Market Coupling
•
Market coupling to mechanizm który alokuje zdolności przesyłowe w
funkcji cen kształtujących się na poszczególnych rynkach giełdowych
•
Funkcja celu to maksymalizacja social welfare, co przekłada się na wzrost eksportu
w obszarach o niskiej cenie, i importu w obszarach o wysokiej cenie
•
•
Mechanizm ma tendencję do wyrównywania cen na poszczególnych rynkach
Ta zasada jest prawdziwa dla każdego procesu łączenia rynków (także aukcji
explicit), przy czym market coupling robi to w sposób bezpośredni, a więc bardziej
efektywny
5
Aukcje typu „implicit”
market coupling
rynki niepołączone
cena
Rynek A
Rynek B
Różnica cen
wolumen
Aukcje typu „implicit”
market coupling
rynki połączone
cena
Rynek A
Rynek B
Eksport
Jedna wspólna cena
Import
wolumen
Aukcje typu „implicit”
market coupling
Rynki połączone, ograniczenie wymiany transgranicznej
cena
Rynek A
Rynek B
ATC
Różnica cen
ATC
wolumen
Linia czerwona – poziomy cen na rynkach niepołączonych
Inicjatywy Market Coupling
Market Coupling od lutego 2014
Coupling z NWE w maju 2014
Planowany 2018
Italian
Borders
Coupling z NWE w lutym 2015
Swiss
borders
Gotowość do couplingu w grudniu
2014, w zależności od EC-CH
ATC Coupling CZ+SK+HU+RO od
listopada 2014
9
Docelowy Market Coupling
2016/2018
• Paneuropejski Market Coupling
• Wymaga zaawansowanego
mechanizmu wyznaczania i alokacji
transgranicznych zdolności
przesyłowych (uwzględniającego
fizykę systemu)
•
W kontynentalnej Europie
metodologia Flow-Based
Allocation (FBA)
jest koniecznością
10
Główne wyzwania dla rozwoju rynku energii UE
Koordynacja zdolności przesyłowych
•
Odpowiednia koordynacja procesu wyznaczania i alokacji zdolności
jest warunkiem powodzenia integracji rynków
•
Wyzwania:
•
•
•
•
Obserwowane zjawisko: wysoki poziom nieplanowych przepływów
•
•
•
•
Dynamiczny rozwój OZE (duża zmienność przepływów)
Wzrastający poziom handlu transgranicznego
Struktura sieci niedostosowana do obecnej sytuacji, powolny proces rozbudowy sieci
Brak spójnych zasad (priorytetowy dostęp do sieci w niektórych regionach)
Niedostateczna koordynacja wyznaczania transgranicznych zdolności przesyłowych
i procesu ich alokacji
Negatywny wpływ na bezpieczeństwo pracy systemu
Rozwiązanie: Flow Based Allocation
•
•
•
Lepsze uwzględnienie praw fizyki w mechanizmach rynkowych
Uwzględnienie współzależności pomiędzy transakcjami rynkowymi i przepływami mocy
Niedyskryminacyjne, efektywne i bezpieczne wykorzystanie zasobów sieciowych
11
Basic physics of power system operation
FBA Market Coupling
zone A
Market transaction
zone D
Physical flow
=
zone B
Commercial flow
zone E
zone C
•
Transakcje automatycznie rozdzielane na poszczególne dostępne elementy sieciowe
–
•
Za pomocą tzw. współczynników Power Transfer Distribution Factors (PTDF)
Commercial flow = Physical flow (na tyle na ile jest to możliwe dla rynku strefowego)12
Basic physics of power system operation
FBA Market Coupling
zone A
Market transaction
zone D
Physical flow
=
zone B
Commercial flow
zone E
zone C
Wzrost wymiany handlowej rozdzielany na dostępne linie przesyłowe
Standardy bezpieczeństwa pracy są dotrzymywane – wymiana możliwa do
wartości dopuszczalnych z punktu widzenia możliwości przesyłowych sieci
13
ATC Market Coupling
zone A
zone D
zone B
Market transaction
Commercial flow 1
Commercial flow 2
Commercial flow 3
≠
Physical flow
zone E
zone C
•
Istnieją różne możliwe sposoby realizacji transakcji handlowych A -> D
–
–
Ścieżki transakcji będą dobierane automatycznie przez algorytm optymalizacyjny celem
maksymalizacji „social welfare” (pośrednio maksymalizacji wymiany handlowej)
Bez właściwego uwzględnienia wpływu wynikowych przepływów mocy na warunki pracy sieci
14
FBA vs ATC
Market Coupling
•
•
Flow Based Market Coupling uwzględnia współzależności między
transakcjami i wynikowymi przepływami mocy w sieci połączonej
•
Eksport z obszarów o niskiej cenie będzie realizowany do momentu wyrównania
cen lub wyczerpania możliwości przesyłowych
•
Konsekwencja: ograniczenie poza danym krajem może wpływać na jego
zdolności export/import (na zasadzie najsłabszego ogniwa)
ATC market coupling wykorzystuje wszystkie możliwe ścieżki
handlowe dla wyrównania cen, bez uwzględnienia praw fizyki
•
•
•
Brak uwzględnienia współzależności pomiędzy przepływami, więc mechanizm
de facto sankcjonuje maksymalizację przepływów kołowych
Istnieje obawa, że spowoduje to zwiększenie rozbieżności pomiędzy światem
handlowym i rzeczywistymi przepływami mocy
Zdolności typu ATC są praktycznie niemożliwe do skoordynowania
15
Główne wyzwania dla rozwoju rynku energii UE
Odpowiednie zdefiniowanie Obszarów Rynkowych
•
Odpowiednie zdefiniowanie Obszarów Rynkowych jest podstawą
efektywnej alokacji zdolności przesyłowych
•
•
•
•
Tranzakcje wewnątrz obszaru rynkowego nie są kontrolowane przez mechanizm FBA
Struktura obszarów rynkowych powinna odpowiadać strukturze sieci, pozwalając
mechanizmowi FBA uwzględniać wpływ transakcji handlowych na krytyczne elementy
sieci
Transakcje rynkowe zawierane wewnątrz danego obszaru rynkowego nie powinny
wpływać znacząco na przepływy poza danym obszarem
Konfiguracja obszarów rynkowych jest neutralna dla płynności
rynku
•
Prawidłowa definicja obszarów rynkowych spowoduje maksymalizację transgranicznych
zdolności przesyłowych
•
Płynność rynku wewnątrz Obszarów Rynkowych jest zapewniona przez wewnętrzne
źródła wytwórcze i optymalną alokację zdolności przesyłowych dzięki mechanizmowi
Market Coupling.
16
Główne wyzwania dla rozwoju rynku energii UE
Efektywna integracja OZE
•
Dynamiczny rozwój subsydiowanej generacji OZE wymaga
dobrze zaprojektowanego mechanizmu integracji OZE
•
•
•
Dotowane OZE wywierają presję na ceny rynkowe, powodując wzrost ich zmienności
• Inne konwencjonalne źródła są wypierane z rynku
• Jednakże, te konwencjonalne źródła są często niezbędne dla zapewnienia pewności zasilania
Uwzględnienie zjawisk fizycznych w mechanizmach rynkowych
•
Wysoki udział OZE skutkuje częstszą pracą systemu elektroenergetycznego na granicy
bezpieczeństwa niż bywało to w przeszłości
•
Konieczność uwzględnienia fizyki pracy systemu (rzeczywistych przepływów i stanu sieci) w
mechanizmach rynkowych ma coraz większe znaczenie
•
Konieczność szybkiego wprowadzenia FBA z dobrą konfiguracją obszarów rynkowych
Wystawienie generacji OZE na sygnały rynkowe
•
Zachęty dla OZE dla dostosowania się do rzeczywistych potrzeb rynku i systemu
•
•
•
Włącznie z odstawieniami, gdy jest za dużo mocy w systemie
Stworzenie jednakowych zasad dla różnych technologii wytwarzania
Dopasowanie zachęt inwestycyjnych do potrzeb rynku
17
Główne wyzwania dla rozwoju rynku energii UE
Rozwój zdolności wytwórczych
•
Odpowiedni mix zdolności wytwórczych ma kluczowe znaczenie dla
zapewnienia długoterminowej pewności zasilania w sposób ekonomiczny
•
•
•
•
Rynek tylko energii może nie być wystarczający wytworzenia zachęt dla
inwestycji w nowe źródła wytwórcze
•
•
•
•
OZE będą się rozwijać jeszcze dynamiczniej wraz z postępem technologicznym
Czyste technologie konwencjonalne będą jednak konieczne dla uzupełnienia OZE
Rozwiązaniem jest „zdrowy mix” czystych technologii konwencjonalnych oraz OZE
Trudne środowisko dla wielomiliardowych inwestycji o długim okresie zwrotu
Nierówna konkurencja technologii dotowanych i niedotowanych
Ryzyko regulacyjne: nowe systemy zachęt, nowe ostrzejsze regulacje dotyczące emisji CO2
Niektóre kraje rozwijają mechanizmy rynku mocy
•
•
•
Dedykowane mechanizmy działają w niektórych państwach UE (płatności za moc, rezerwa
strategiczna, etc)
Niektóre państwa UE wprowadzają obecnie takie mechanizmy, np. Francja (capacity obligations)
lub UK (pełny rynek mocy)
Od kilku lat w USA działa rynek mocy i doświadczenia są pozytywne.
18
Integracja rynku krajowego z rynkiem UE
Integracja rynku krajowego z rynkiem UE
•
Market Coupling
•
PSE w pełni popiera rozwój mechanizmu Market Coupling dla rynku dnia następnego
•
•
•
•
Połączenie LitPol zostanie także objęte tym mechanizmem po jego uruchomieniu
Wdrożenie MC na połączeniach synchronicznych wymaga jednak uruchomienia metodyki FBA
dla koordynacji wymiany handlowej
• Wg regionalnej mapy drogowej, nastąpi to w 2018r. Do tego czasu aukcje explicit zostaną utrzymane
Intra-Day
•
•
•
•
Market Coupling na połączeniu SwePol uruchomiony w 2010
Market Coupling zostanie także uruchomiony na połączeniach synchronicznych KSE
•
•
Market Coupling to rozwiązanie zgodne z modelem docelowym dla RDN (Rozporządzenie CACM)
Europejski rynek intra-day ma być także oparty o metodykę FBA (regiony CEE+CWE+CSE)
Bardzo trudny i obarczony wieloma ryzykami projekt XBID – zakończenie pilota w 2017/18
Rozwiązania przejściowe dla połączeń stałoprądowych są obecnie analizowane
Prawa długoterminowe
•
Opracowanie i wdrożenie Harmonized Auction Rules (HAR), wynikających z Kodeksu FCA
20
Połączenia transgraniczne KSE
rozwój
Połączenia transgraniczne KSE
Stärno
LITHUANIA
RUSSIA
Alytus
Słupsk
Ełk
Krajnik
Vierraden
Białystok
GERMANY
Hagenwerder
Roś
X
BELARUS
POLAND
Wólka
Dobrzyńska
Brześć
Boguszów
Porici
Pogwizdów
110 kV
220 kV
CZECH
400 kV
Zamość
X
Out of order
Kopanina
Bujaków
Darkov
Rzeszów
Krosno
Iskrzynia
Albrechtice
Nosovice
Lemešany
Slovakia:
• Krosno – Lemesany (2x831 MVA)
Dobrotwor
X
Chmielnicka
UKRAINE
Trzyniec
DC link 450 kV
400 kV temporarily
operating on 220 kV
Ustroń /
Mnisztno
Czech:
•Dobrzeń - Albrechtice (1386 MVA)
•Wielopole – Nosovice (1386 MVA)
•Kopanina/Bujaków – Liskovec (2x400 MVA)
Ukraine:
•Zamość – Dobrotwór (415 MVA)
•Rzeszów – Chmielnicka (out of order)
Mikułowa
Dobrzeń
Wielopole
Germany:
•Krajnik – Vierraden (2x408 MVA)
•Mikułowa – Hagenwerder (2x1386 MVA)
Białoruś:
•Białystok – Roś (out of order)
Sweden:
• DC Link - 600 MW
Liskovec
SLOVAKIA
Lithuania (stage 1 – under development):
• DC Link - 500 MW
22
Polski system przesyłowy
ZRC
STO
Sieć NN
SLK
ALY
242 linii, 13 445 km long
750 kV
1 linia
GDA
DUN
GBL
GDP
ELS
114 km
ZDK
REC
PLP
EKB
OLM
PLC
400 kV
220 kV
74 linie
167 linii
5 383 km
7 948 km
GLN
POM
GRU
MON
LMS
BYD
101 HV stacji
BCN
TEL
PLO
WYS
WLA
CZE
PDE
PAT
MSK
WZE
KON
SOC
STN
SDU
WTO
MOR
WSI
KRM
LSN
MIL
OLT
PPD
PLE
Trwające inwestycje
ROS
NAR
OST
GOR
450 kV DC kabel podmorski
pomiędzy Polską i Szwecją – 254 km
ADA
ZGI
PIA
ZGC
JAN
KAL
LES
KOZ
PAB
ZUK
• Ok. 4600 km nowych linii 400 kV;
• Modernizacja istniejących linii 400 kV
i 220 kV o długości 2500 km;
• Budowa 17 nowych stacji, modernizacja
21 istniejących;
• Plan inwestycyjny na lata 2014 – 2018,
wart 2,15 bln €
• Dodatkowe inwestycje warte 5,6 bln €
planowane do 2025
BIA
JAS
PKW
KRA
VIE
ELK
OLS
OSR
POL
CRN
PIO
ROG
PUL
ROZ
PAS
BEK
HAG
TRE
MIK
SWI
WRC
CPC
KIE
ANI
DBN
JOA
HCZ
BOG
GRO
MKR
CHM
PEL
TCN
LAG
KAT
HAL
SIE
PRB
CZT
ALB
NOS
LIS
KOM
RZE
LUA
KLA
BYC
MOS KOPBIR
PBO
DOB
KHK
JAM
WIE
400 kV temporarily working on 220 kV
CHA
ATA
SKA
WAN
BGC
TAW
KRI
BUJ
ZAP
Substation 400-220-110 kV
Investments finalised
Lines reconstructed
ZAM
STW
LOS
ROK
DC-line 450 kV
RAD
WRZ
BLA
750 kV
400 kV
220 kV
CHS
OSC
KPK
ZBK
KED
LSY
ABR
LEM
23
1. PST na granicy Polska-Niemcy
● Skoordynowana przez PSE i 50Hertz instalacja
STO
ZRC
przesuwników fazowych (PST) w stacjach
Vierraden i Mikułowa;
● Koniec 2015 w stacji Mikułowa (PSE)
● Październik 2017 w stacji Vierraden (50Hertz)
● Skoordynowane prowadzenie ruchu
SLK
DUN
GDA
ZYD
REC
PLC
GLN
MON
VIE
KRA
PKW
przesuwników
● Zapewnienie bezpiecznej pracy na połączeniach DE-PL
● Zapewnienie możliwości importu co najmniej 500MW do Polski
GOR
● W połączeniu ze wzmocnieniem sieci
PPD
w zachodniej części KSE
●
PAT
KON
PAT
KRM
LSN
● Wzrost zdolności przesyłowych połączeń synchronicznych
ok. 2000 MW zdolności importowych i 3000 MW zdolności
eksportowych jest spodziewane od 2020 r.
Usprawnienie mechanizmów rynkowych (Flow-Based Market
Coupling) umożliwi dalszą poprawę sytuacji
CZE
PLE
ZGC
LES
ZUK
OSR
POL
OSR
CRN
PAS
HAG
DBN
KLE
BSP
MIK
WRC
SWI
CPC
BOG
GRO
ZBK
24
Dziękuję za uwagę!