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Exemples de simulations concrètes dans le trading d’énergie
Das Dokument präsentiert Simulationen aus dem Warmup-Projekt 'Smart Energy Day', das Strategien zur optimalen Nutzung von Wärme- und Stromlasten beschreibt, um Kosten zu minimieren und Energieeffizienz zu maximieren. Wichtige Themen sind das Timing der Wärmebereitstellung basierend auf Strompreisen, die Abschaltung einzelner Wärmepumpen zur Steuerung der Netzlast und die Nutzung thermischer Speicher. Zudem wird betont, wie wichtig es ist, Schnittstellen zwischen verschiedenen Automatisierungssystemen zu schaffen und dabei Komfort und thermische Behaglichkeit zu berücksichtigen.
Exemples de simulations concrètes dans le trading d’énergie
- 1. Simulationen aus demWARMup-Projekt Smart Energy Day 6. Sept. 2013, Sion Samuel Pfaffen
- 2. Motivation 2 Beispiele: • Wärmebedarf danndecken, 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. Markt: Intraday 28.06.2012 Preiseprofileines sonnigen Tages in DE 6. Sept. 2013 | V1.02 3 (Quelle: EPEX) 09:00 119.73 20.73 1 2
- 4. Markt: Tertiärregelleistung TRL- Preisefür 4h-Blöcke (Jun – Sept 2013) 6. Sept. 2013 | V1.02 4 (Quelle: Swissgrid) TRL- TRL+
- 5. Anlagemodell 6. Sept. 2013| V1.02 5
- 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. 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. Grafische Darstellung derResultate 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. 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. Grafische Darstellung derResultate 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. 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. 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. Angemeldeter Fahrplan el.LeistunginMW 0 20 40 60 80 Fahrplan TRLVorhaltung 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. 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. 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. Ausblick 6. Sept. 2013| V1.02 16
- 17. 6. Sept. 2013| V1.02 17 www.misurio.ch Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!