Et kraftsystem i endring - hvordan ivareta sikker systemdrift Kraftsystemmøte 9. april 2015 Ingrid H. Eivik System- og markedsutvikling
Systemdrift Sørge for sikker drift, - høyeste prioritet Legge til rette for et effektivt kraftmarked Utvikle effektive løsninger for systemdriften Pådriver for å videreutvikle energimarkedene Et marked i samspill med fysiske lover Sentrale oppgaver: Håndtere flaskehalser i sentral- og regionalnett Sikre kontinuerlig balanse mellom produksjon, forbruk og utveksling Spenningsregulering Koordinere driftsstanser Koordinering med andre TSOer Rammene er lagt gjennom forskrift om Systemansvaret
Systemdrift er balansekunst Grov balansering i markedsklareringen, - aktørene handler seg i balanse Ubalanser vil likevel oppstå, og må håndteres i systemdriften Strukturelle ubalanser spesielt rundt timeskift Stokastiske ubalanser / prognoseavvik (uforutsigbare) MWh/h 20 500 20 000 19 500 19 000 18 500 18 000 17 500 17 000 16 500 16 000 15 500 Forbruk + eksport - import ubalanse Produksjon 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Time Store strukturelle ubalanser spesielt rundt timeskift vises tydelig på frekvenskvaliteten
Fornybar produksjon m/andre egenskaper Tettere fysisk kobling med Europa Europeisk markedsintegrasjon, regelverk og styring. Norden som region SYSTEMDRIFT Nye forbruksmønstre og AMS Endret kjøremønster reg. prod. Utbygging sentralnettet Sikker drift Verdiskaping Effektiv ressursutnyttelse Større og raskere endringer i flyt Perioder med redusert fleksibilitet og systemstøtte Økt kompleksitet Ny teknologi / nye løsninger Mer ekstremvær og nye rekorder
Felles europeiske energimarkeder er under utvikling Day-Ahead marked Felles spotmarked etablert for Vest-Europa 19 land Videre utvidelse planlegges østover Markedet bygger på prinsippene fra det nordiske kraftmarkedet Drives i fellesskap av europeiske kraftbørser Buye r Selle r Intradag marked Felles europeisk intradagmarked under utvikling Felles prosjekt mellom 5 kraftbørser og 14 TSOer Plan om idriftsettelse ila 2017 Vil på sikt også gi mulighet for å handle kvartersprodukter Stor betydning for balansering av vind- og solkraft i Europa Krav i europeisk regelverk Ingen endring for aktørene
Nytt europeisk regelverk skal implementeres - Nordisk samarbeid står sentralt EU innfører felles regelverk for kraftsektoren. Tas inn i norsk lovverk Hovedprinsippene legges europeisk Regioner skal løse fellesfunksjoner Regional implementering Viktig for Norden at regelverket tar hensyn til nordiske særegenheter, med høy andel fleksibel vannkraft Et samlet Norden står sterkere for å ivareta nordisk egenart og løsninger Norden som premissgiver Størst mulig "nordisk selvstyre" Nordisk modell En av få Utvikling ved konsensus Target model En av mange Utvikling ved flertallsavgjørels e
Mye uregulerbar kraft og flere nye HVDC-kabler gir økte utfordringer i systemdriften Økt kabelkapasitet gir store og raske endringer av produksjon og flyt Endret kjøremønster regulerbar vannkraft Mye uregulerbar kraftproduksjon gir et kraftsystem med andre egenskaper Vind, småkraft og import kan i perioder dekke mye av forbruket. Lite produksjon fra regulerbare kraftverk Gir økte utfordringer på flere områder: Ubalansene øker Flaskehalshåndtering Mindre treghet i systemet (inertia) Perioder med redusert tilgang til fleksibilitet og reguleringsressurser Spenningsstøtte, stabilitet, og kortslutningsytelse i sentralnettet Økt kompleksitet Simulert vannkraftproduksjon i Sør-Norge i et tørrår på natt (time 1-6) i 2020, fordelt på regulert og uregulert produksjon.
Ubalansene øker - og balanseringen blir mer krevende Strukturelle ubalanser en utfordring, spesielt rundt timeskift Ulik profil på forbruk, produksjon og utveksling Markedsdesign med timesoppløsning De strukturelle ubalansene øker med større flytendringer på HVDC-forbindelser Mer vind- og småkraft gir økte stokastiske ubalanser Større avvik mellom planlagt og faktisk kraftproduksjon Mer krevende systemdrift, og forverret frekvenskvalitet Dagens virkemidler blir utilstrekkelige!
Områder for forbedring og videreutvikling Sikre funksjonalitet i kraftsystemet Forbedre energimarkeds- og handelsløsninger Krav tilpasses nye utfordringer og regelverk Sikre reguleringsevne og øvrig systemstøtte Kontroll av funksjonalitet, og verifisering av leveranser Mer effektiv kapasitetsutnyttelse Handel med balansetjenester Redusere ubalanser Finere tidsoppløsning i planer og markeder - trinnvis utvikling Videreutvikle balansetjenester Smartere løsninger og automatisering Nordiske markeder for automatiske reserver Forbedringer av markedsdesign Mer automatiske reserver. Flere tilbydere. Mer og bedre informasjon. Bedre overvåking og kontroll Økt automatisert styring Nye analyseverktøy for risikostyring og beslutningsstøtte
Riktig funksjonalitet og sikre leveranser er fundamentalt for driftssikkerheten Generatorene er av stor betydning for driftssikkerheten Funksjonalitet og leveranser fra enkelte generatorer er ikke tilfredsstillende God kvalitet på anleggsdata i analyse-modeller og driftssystemer er essensielt for driftssikkerheten Tilpasse og tydeliggjøre krav (FIKS) Utvikler felles nordisk teknisk spesifikasjon for primærreserver Konsesjonærer skal komplettere og bekrefte egne anleggsdata (FosWeb) Løpende verifisering av leveranser
Ny automatisk sekundærreserve FRR-A viser god effekt Implementert i 2013 Videreutvikles til en felles nordisk markedsløsning Et felles nordisk marked forutsetter reservasjon av overføringskapasitet Gunstig med økt volum og flere timer Frekvenskvaliteten fortsatt ikke tilfredsstillende. Økte ubalanser fremover krever ytterligere tiltak: Videreutvikle FRR-A Redusere strukturelle ubalanser i planfasen (finere tidsoppløsning)
Handel med reserver Automatiske reserver Skagerrak-forbindelsen (SK4) fra 1. januar -15 10 MW primærreserve / 100 MW FRR-A Fra Norge til Danmark. Fast leveranse i 5 år Hasle - Pilot for utveksling av FRR-A Bilateralt prosjekt Svk - Statnett Koordinert kjøp i Norge og Sverige Fase I: 8 uker høsten 2014. Maks 50 MW Arbeides for en geografisk utvidelse i 2016 Manuelle reserver RK-markedet Mulighetsstudie 2014: Utveksling Norden Baltikum / Polen / Tyskland Neste fase: Vurdere og teste løsninger. Trinnvis utvikling. Handel med reserver forutsetter reservasjon av overføringskapasitet.
Markedene må nærme seg fysikken Økte ubalanser Press på overføringskapasiteten Økt uforutsigbarhet Økt kompleksitet Markeder som i økt grad sørger for balanse innenfor timen Finere tidsoppløsning Markedsløsninger som mer effektivt utnytter infrastrukturen, og bedre håndterer variasjon og usikkerhet Kontinuerlig ramping Tap i markedsalgoritmen Flytbasert markedskobling
Finere tidsoppløsning i markedene vil redusere ubalansene SK4 Kontinuerlig ramping - pilot NordBalt Nordlink NSN 2015 2020 Mer vind- og småkraft, større og hyppige flytendringer Krav til kvartersplaner Prod-flytting FRR-A Justerte krav til kvartersplaner "Produksjons-glatting" Videreutvikle FRR-A Vurderes Kvarter ubalanseoppgjør Kvarter RK Kvarter intradag Finere tidsoppløsning i alle markeder (?) 14
Mer effektiv flaskehalshåndtering med flytbasert markedskobling Markedet begrenses av handelskapasiteter Handelskapasiteter fastsettes i dag før markedsklareringen Algoritmen i klareringen tar i begrenset grad hensyn til fysikken Flytbasert markedsklarering Flyten mellom områdene blir implisitt prioritert i markedsklareringen Markedsalgoritmen tilføres økt informasjon om fysikken / nettet Gir flere og bedre løsningsmuligheter. Økt fleksibilitet og økt nettutnyttelse Bedre kontroll på driftssikkerheten Samfunnsøkonomisk gevinst
Ny teknologi muliggjør smartere systemdrift Nye og bedre kommunikasjonsløsninger Mer nøyaktige målinger / Sanntidsinformasjon Bedre kontrollsystemer Bedre modeller / verktøy for analyse og diagnose Bedre overvåking og tilstandskontroll Bedre beslutningsstøtte Mer automatisk styring Systemvern Automatiske reserver (FRR-A) Automatisere reguleringsfunksjonen Økt fleksibilitet Utnytte fleksibelt forbruk ved automatisk styring FoU-arbeid på flere områder Innovasjon og innføring av ny teknologi har høy fokus Pilot Nord-Norge nasjonalt demo-anlegg for test av nye løsninger
Sikker drift også i et mer komplekst kraftsystem Riktig funksjonalitet og pålitelige leveranser Markedsløsninger nærmere fysikken Effektive markedsløsninger tilpasset et endret kraftsystem Tilstrekkelig fleksibilitet Utnytte ny teknologi www.statnett.no/smup Nordiske løsninger og samarbeid står sentralt
usikker, men