Analizator Towarowej Giełdy Energii

Analizator Towarowej Giełdy Energii

FAKT: Ceny energii elektrycznej na Towarowej Giełdzie Energii (TGE) zmieniają się z godziny na godzinę, a dzienne różnice są coraz większe. Wraz z przyrostem OZE ten trend będzie tylko się pogłębiać, czego przykładem jest rozwój sytuacji w Australii i Kaliforni.

Rozwój średniego dziennego zapotrzebowania na energię w Kalifornii z biegiem lat. Widać pogłębianie się krzywej zwanej „kalifornijską kaczką”. Spadek zapotrzebowania w godzinach dziennych wynika z przyrostu mocy fotowoltaicznych. Nie trzeba dodawać, że takie różnice w popycie mają przełożenie na ceny giełdowe. Autor: Office of Energy Efficiency & Renewable Energy ^[1]

PROBLEM: Jak wykorzystać rozwijający się w Polsce trend, by obniżyć rachunki za prąd?

ROZWIĄZANIE: Funkcja „TGE” w naszym systemie analizy i regulacji sieci elektroenergetycznej SynergyBox umożliwia optymalizację działania magazynu energii w oparciu o godzinowe ceny energii z Towarowej Giełdy Energii.

Aby w pełni docenić wartość naszego rozwiązania, omówmy działanie Towarowej Giełdy Energii.

Czym jest Towarowa Giełda Energii?

Towarowa Giełda Energii to jedyna licencjonowana giełda towarowa w Polsce, czyli jedyne miejsce, gdzie na zasadach giełdowych można kupować i sprzedawać energię elektryczną ^[2]. Prócz energii elektrycznej handluje się tam też gazem ziemnym, prawami majątkowymi, uprawnieniami do emisji CO2 oraz towarami rolno-spożywczymi. Towarowa Giełda Energii ma siedzibę w Warszawie, jednak transakcje zawierane są przez internet.

Na TGE istnieją kontrakty roczne, sezonowe, kwartalne, miesięczne, tygodniowe, dobowe, godzinowe, bazowe, szczytowe i pozaszczytowe. Z punktu widzenia OZE i magazynów energii najwięcej opcji daje rozliczenie w trybie godzinowym. Te są ustalane na Rynku Dnia Następnego.

Rynek Dnia Następnego, Fixing I, Fixing II i kształtowanie cen

Rynek Dnia Następnego to miejsce handlu energią, gdzie ustalana jest ilość i cena dostaw energii na następną dobę. Tutaj sprzedawcy energii ustalają ilość energii, jaką mogą dostarczyć w danych godzinach kolejnego dnia oraz oferują jak najniższą cenę, tak by ich oferta została zaakceptowana (podaż). Kupcy energii odwrotnie, szacują zapotrzebowanie na energię i swoją cenę kupna (popyt). Oferty są szeregowane, a ostateczna cena energii elektrycznej to punkt przecięcia linii popytu i podaży. Ta cena rozliczeniowa jest też zwana Market Clearing Price. Widać to na poniższym wykresie:

Przecięcie linii popytu i podaży.

Cena rozliczeniowa odpowiada zatem na pytanie „Jaka najniższa cena pozwala na pokrycie zapotrzebowania rynku na energię elektryczną”, jest to też w zasadzie ostatnia dopłacona oferta.

Po cenie rozliczeniowej rozliczają się wszyscy uczestnicy rynku, co ma duże znaczenie dla instalacji OZE. Dlaczego?. Instalacje OZE mogą sprzedawać energię po bardzo niskiej cenie, ponieważ mają bardzo niskie koszty operacyjne. Jeśli OZE pokrywają połowę zapotrzebowania na rynku, wówczas drugą połowę muszą pokryć inne źródła - na przykład elektrownie węglowe. Elektrownie węglowe muszą wołać o wyższą cenę sprzedaży i to właśnie ta cena jest ceną rozliczeniową. Instalacje OZE sprzedają zatem energię po tej samej cenie, ale znacznie niższym kosztem i w ten sposób zarabiają.

Druga strona medalu to sytuacja, w której OZE pokrywają całe zapotrzebowanie na rynku, bo nadpodaż OZE obniża ceny energii i instalacje OZE przynoszą mniejszy zysk. W skrajnych sytuacjach prowadzi to do ujemnych cen energii.

Omawiając rzeczy nieco bardziej szczegółowo, cena ustalana jest nie na jednej, a na dwóch sesjach, zwanych fixing I oraz fixing II.

Fixing I: tu oferty składane są od godziny 8:00 do 10:30 na wszystkie godziny następnej doby. O 10:30 określany jest kurs. W sesji fixing I nie można uwzględniać wymiany handlowej z połączonymi rynkami za granicą.

Fixing II uwzględnia możliwość sprzedaży i kupna energii za granicą. Tu oferty publikowane są o 11:15, a o 13:30 określa się kurs dla wszystkich godzin dostawy.

Dla dostawców i kupców energii w Polsce ważniejsza sesja to fixing I.

KLUCZOWY FAKT: Ceny energii elektrycznej dla wszystkich godzin doby są ustalane dzień naprzód.

TGE, a kupowanie energii po cenach godzinowych

Twoja firma może kupować energię elektryczną po cenach godzinowych opartych o indeks TGE.

Jak? Twoja firma nie może kupować prądu z TGE bezpośrednio, ale może to robić za pośrednictwem spółek obrotu energią. Przykładowa oferta to Giełdowa Wycena Energii od Tauron Biznes.

Dlaczego warte rozważenia? Umożliwia to optymalizację poboru energii tak, by zmaksymalizować zyski. Pamiętaj, że ceny godzinowe są znane z jednodniowym wyprzedzeniem.

Jak zmaksymalizować zyski? W praktyce maszyny włącza się wtedy, gdy zaczyna pracę kolejna zmiana. Oświetlenie włącza się w nocy. Zatem możliwość dostosowania poboru energii do cen godzinowych jest ograniczona.

Zmienić może to magazyn energii i funkcja TGE naszego analizatora SynergyBox. Dlaczego sam magazyn energii nie wystarczy? Odpowiedzi dostarcza poniższy wykres:

Wykres opisuje działanie instalacji OZE z fotowoltaiką i magazynem energii w dość pochmurny letni dzień. Opis od lewej: czerwona linia, czyli zapotrzebowanie na prąd, pokrywane jest w całości z importowanej energii z sieci (fioletowa linia przerywana). Od godziny 7 włącza się instalacja fotowoltaiczna (beżowa linia), która od godziny 8 nie tylko pokrywa zapotrzebowanie na prąd, ale również ładuje magazyn energii (zielona linia). Od godziny 13 magazyn energii zaczyna pokrywać zapotrzebowanie, dzięki czemu żadna energia nie jest ani importowana, ani eksportowana. Magazyn energii pokrywa zapotrzebowanie do godziny 18-stej. Od tego momentu jest rozładowany, a moc jest importowana z sieci. Zauważ, że od tej godziny Rynkowa Cena Energii (brązowe słupki) jest najwyższa i sięga 550 zł/MWh. Oznacza to, że firma pobiera energię z sieci u szczytu jej ceny.

SynergyBox może poprawić sytuację, co widać na poniższym wykresie:

W tym przykładzie analizator nakazuje magazynowi energii rozładowywać się tylko w godzinach, w których Rynkowa Cena Energii przekracza 85% maksymalnej dobowej RCE. Magazyn pokrywa zatem zapotrzebowanie w godzinach 18-21, co znacząco zmniejsza opłaty za prąd.

Źródła

1. Office of Energy Efficiency & Renewable Energy
2. Ustawa z dnia 26 października 2000 r. o giełdach towarowych.