1

Prof. dr. sc. Slavko Krajcar, FER- UNIZG

Može li današnje tržište električnom energijom zadovoljiti potrebe 21.

stoljeća?U Zagrebu 13. veljače 2017.

Konferencija:Nesigurnost određivanja proizvodne cijene električne energije u

energetskoj tranziciji

HET ’17

Zavod za energetska postrojenja, energetiku i ekologiju

2

“Demand for affordable, reliable, domestically sourced, and low-carbon electricity is on the rise.”

http://www.nrel.gov/docs/fy14osti/57477.pdf

3Podsjetimo se na okruženje “problema”

Ako zemljene djeluju

Ako se nastavesadašnje politike

Ako se ostvarePariška obećanja

Prosječno zagrijavanje (0C) projicirano na 2100. godinu

New economy

4Godišnje novi obnovljivi izvori i njihovo učešće u novoj izgradnji

Year 2015.

Wind/y 63 GW

Wind total 633 GW

PV/y 58 GW

PV total 232 GW

5EU RES 2009 to 2016

6EU neto izgradnja po tipovima elektrana i učešće W&S u *INDCs scenariju

*Intended Nationally Determined Contributions (INDCs)(Paris Agreement

7Ključne riječi ili okvir(i) za “promjenu”

Što i ako? Kako?

RES

Elecrticity market

Tržište EE

Intraday (ID)Daya

head

(DA

)

Balancing market (BM)

CRM

FiT

FiP

OIE

Net

wor

k co

des

Emissions neutrality

8

Danas:

Tržište električnom energijom (EoM- Energy only Market)

9

Nije problem u predviđanju cijene već je problem u “cijeni”

Što je problem?

10Missing money problem i Load factor problem kada imamo kompetitivnost …

RESHydro

Nuclear

Coal

Gas

Oil

RESHydro

Nuclear

Coal

Gas

Oil

D D

Ponuda u MWh Ponuda u MWh

Cijena(NJ/MWh

𝑝𝑝1

𝑝𝑝2Varijabilna zarada po tipu

Rast učešće OIE vodi prema nižim cijenama na tržištu i smanjenju broj sati rada (NOHR - Number of Hours Running) konvencionalnih elektrana

Cijena(NJ/MWh

S S

Missing money𝑝𝑝1

11Merit order u Njemačkoj (1)

Potrošnja 66.180 MW

Vjetrena proizvodnja

22.387 MW

Potrošnja 66.087 MW

Vjetrena proizvodnja

253 MW

Prom

jenj

iva

cije

na

Prom

jenj

iva

cije

na

Količina Količina

12Merit order u Njemačkoj (2)

WWS WWS

Potrošnja 66.087 MW

Vjetrena proizvodnja

253 MW

Potrošnja 66.180 MW

Vjetrena proizvodnja

22.387 MW

Potražnja PotražnjaPonuda Ponuda

Cijena na tržištu je to niža što je FiT(FiP) postrojenja više (ceteris paribus)

Količina Količina

Prom

jenj

iva

cije

na

Prom

jenj

iva

cije

na

13Missing money problem

Energy-only tržište

Uzmimo samo 2 tehnologije

Temeljno i vršno opterećenje

Prirodno ograničenje cijene -VOLL-a

Zaštita kupaca (regualtor) Price cap

Nedostatak novca: (VOLL-Price cap)*T1

14Security of supply (SoS) vs price of blackouts (cijena blackout-a)

Tržište funkcionira samo uz uvjet dovoljne ponude

blackout-a i njegovo trajanje ovisi o raspoloživosti kapaciteta u usporedbi s potražnjom

Poticaji za izgradnju povezani su s cijenom koji smo spremni platiti da ne dođe do blackout-a

Problem raspoloživosti sustava “samo za one koji su spremni platiti”

Za vrijeme blackout-a nema kompeticije

Oskudnost pad sustava pad funkcije tržišta

Potrošači nisu spremni platiti cijenu blackout-a

15Dan unaprijed cijene (NordPool) (prosinac ‘15 – siječanj ‘16)

15

16„Posljedica missing money“ (samo CCGT tehnologije)

17Poželjna ulaganja u budućnosti (u % instaliranih lapaciteta)

I. Pipkin, Capacity mechanisms as means for energy supply security, Østfold University College

18Neizvjesnost vs rizik

Neizvjesnost u(o) budućnosti?

Politička odgovornost?

Pravo vrijeme?

Pravo mjesto?

Prava tehnologija?

Prava cijena (novog) kapaciteta?

I. Pipkin, Capacity mechanisms as means for energy supply security, Østfold University College

19

… we have a problem ili kako dalje?

20

Tržište električnom energijom dizajnirano je da reflektira i optimira troškovnu strukturu konvencionalnih tehnologija koje smo pretežno mi imali u 20. stoljeću

Tržište električnom energijom, u sadašnjem trenutku, nije primjereno za sustav koji želimo razvijati u 21. stoljeću i ne daje djelotvorne signale u situaciji kada jedne tehnologije primaju potporu van tržišta

https://www.oxfordenergy.org/wpcms/wp-content/uploads/2016/01/Electricity-markets-are-broken-can-they-be-fixed-EL-17.pdf

Nema konsenzusa za “put naprijed” u sadašnjoj fazi …

21

Ponovimo …

22Kretanje cijene EE u EU (1998. – 2014.)

https://www.oxfordenergy.org/wpcms/wp-content/uploads/2016/01/Electricity-markets-are-broken-can-they-be-fixed-EL-17.pdf

Problem prvi: pad prosječnih cijena

23Prosječna cijena po danu za Njemačkoj 2000.-2012.

https://www.oxfordenergy.org/wpcms/wp-content/uploads/2016/01/Electricity-markets-are-broken-can-they-be-fixed-EL-17.pdf

Problem drugi: ravnanje cijena tokom dana

24

The future od load curve … from camel to duck (renewable challenge)

The real California data …

25Load curve Camel type …

26Load curve - Duck type …

27Budućnost tržišta električnom energijom (energy-only market)

Tržište električnom energijom otežano ispunjava glavnu funkciju, a to je osiguranje osiguranje dovoljne količine električne energije i dostatnu naknadu za vođenje i investiranje u proizvodnju te osiguranje cjenovnog signala samim potrošačima.

28

Postojeće tržište prožimaju sljedeći problemi:

Nema jasnog cjenovnog signala za sudjelovanje na tržištu Tržišna distorzija (na pad cijena utječu proizvodni objekti van sustava kompetitivnosti) Nema ulazne-izlazno strategije (npr. vjetrene elektrane u kompetitivnom okruženju, bez

obzira na dobar LCOE, ne bi mogle pokriti svoj CAPEX) Nema djelotvornog cjenovnog signala za investiranje Nema mogućnosti optimiranja cijelog sustava zbog različitih graničnih uvjeta

pojedinih tehnologija Nema djelotvornog signala na strani potrošnje (npr. pad cijena destimulira racionalno

ponašanje potrošača) Protrošači (prosumer) nemaju tržišnu nišu

Preuzeto iz: (https://www.oxfordenergy.org/wpcms/wp-content/uploads/2016/01/Electricity-markets-are-broken-can-they-be-fixed-EL-17.pdf

Zaključno …

29

Politički dijalog u EU započeo: As the Commission’s own staff paper pointed out: ‘In the long term, it is uncertain whether

wholesale prices based on existing market arrangements will be able to provide the revenues necessary to cover the total costs of investments’ and as a result ‘the market design may need to evolve’.

U stručnim se krugovima javljaju pitanja? Ili će vlade prestati izravno poticati OIE ili će redizajnirati tržište električnom energijom uvažavajući različitost tehnologija (dispečibilni vs

intermitentni; “veliki” granični troškovi vs granični troškovi = 0 itd.)

Diskusije su tek na početku i nema jasnog, a kamoli jednoznačnog rješenja (zapravo, nemajoš ni jasnog konsenzusa je li uopće potrebno temeljno “preuređenje” sustava)

Preuzeto iz: (https://www.oxfordenergy.org/wpcms/wp-content/uploads/2016/01/Electricity-markets-are-broken-can-they-be-fixed-EL-17.pdf

Kako ipak dalje?

30

The objective of regulation is to prevent (or conversely produce) inefficient (efficient) outcomes in different places and timescales that might (might not) otherwise occur.”

Što je zadaća regulacije?

31

Regulacija i modeli (čitaj EC) morat će preuzeti obvezu stalne intervencije i razvoja održive tržišne strukture (da se posluje što slobodnije, minimizira distorzije, osigurava robusnost na strani proizvodnje i potrošnje, ali posebice da se osigura visoko učešće intermitentnih izvora)?

Neki od primjera koji se po literaturi razmatraju (nije redoslijedom izvjesnosti)

Proširenje sustava poticaja: za adekvatnost, raspoloživost i sigurnost? CRM (Capacity remuneration mechanism) &/or tržište balansiranja (balancing market)

Consumer preferences (prilagođavanje tržišta pojedinim potrošačkim skupinama različitih preferencijama)

Spremanje energije, distribuiranost i decentraliziranost (lokalna i regionalna tržišta na razini distribucije)

Neka moguća rješenja? (1)

32Neka moguća rješenja? (2)

Prestanak poticaja i ostavljanje tržištu da određuje cijene i isplativost

Upravljanje potražnjom (Demand side management)

Centralno planiranje i upravljanje (aukcije, centralni “autoritet”… ekstremno, ali )

Uvođenje tržišta investiranja (npr. CRM aukcija u UK)

Konkurencija na razini usluge (slično ICT usluge)

Prodaja “flat” proizvodnje (slično ICT usluge)

33

Potpuno decentralizirano tržište (na tržištu su svi: mreža, proizvođači, potrošači i protrošači)

Razni načini podmirenja potražnje (kada ima “puno” i kada “nema” - on demand as it is available)

Ekonomija dijeljenja (Sharing economy)

Peer-to-peer odn. blockchain transaction (https://www.pwc.com/gx/en/industries/assets/pwc-blockchain-opportunity-for-energy-producers-and-consumers.pdf) sve transakcije ostvaruju se na temelju individualnih pravila

itd

34

God is in the detail

Quote from Mies van der Rohe

35

Present transformation(s):“This is not plug-and-play; it is civilization reboot”

36

THE END