Simulácia nabíjania batériových úložísk na vnútrodennom trhu pre potreby aFRR

Zdroj obrázku: Libor Láznička
Prečo je simulácia dôležitá?
Je na vnútrodennom trhu dostatok likvidity, aby mohol prevádzkovateľ BESS na Slovensku dokúpiť po každej aktivácii regulácie potrebnú energiu?
Odpoveď vám poskytne simulácia. Navštívte http://bess-sim.kinit.sk a nastavte si vlastné parametre.
Napríklad BESS s kapacitou 2 MWh mohla od januára 2025 do októbra 2025 poskytnúť kontinuálny 1 MW výkon pre aFRR+ s 99,95% spoľahlivosťou pri nabíjaní z vnúrodenného trhu.
Predtým, než sa samostatná BESS zapojí do poskytovania služieb, je potrebné overiť, či dokáže popri regulácii aj priebežne dopĺňať energiu vhodnou nabíjacou stratégiou. Môže na to využívať aj vnútrodenný trh (VDT), kde sa elektrina obchoduje krátko pred dodávkou.
Aké sú parametre simulácie?
Simulácia umožňuje zvoliť zdrojové údaje VDT:
- produkt kontinuálneho vnútrodenného trhu (15-minútový alebo 60-minútový)
- simulované obdobie (aktuálne v intervale od 1.1.2023 do 31.10.2025)
- príznak zohľadňovania plánovaných odstávok VDT
Parametre BESS pre simuláciu:
- kapacita batérie (MWh)
- výkon pre aFRR (MW)
- inštalovaný výkon (MW)
- straty pri nabíjaní a vybíjaní (%)
Parametre umožňujú zohľadniť straty pri nabíjaní a vybíjaní BESS (napr. 7 %) alebo rozdiel medzi inštalovanou a dostupnou kapacitou (napr. pri využívaní State of Charge) v rozsahu 10 až 90 % (pri inštalovanej kapacite 2,5 MWh je takto reálne dostupná kapacita 2 MWh).
Aká je zvolená nabíjacia stratégia?
Zariadenie musí byť v princípe schopné poskytovať dohodnutý výkon pre službu aFRR+ kontinuálne. Pri aktivácii si zariadenie eviduje spotrebovanú energiu, ktorú následne nakupuje na vnútrodennom trhu ihneď v najbližšej možnej obchodnej perióde.
Napríklad pri výkone 1 MW sa počas plnej 15-minútovej aktivácie spotrebuje 0,25 MWh, ktoré sa nakúpi v nasledujúcej možnej obchodnej perióde. Ak sa v danej perióde nepodarí potrebné množstvo nakúpiť, obchoduje sa v ďalších periódach, pričom potrebné množstvo sa priebežne kumuluje. Vyšší pomer medzi výkonom pre aFRR a kapacitou zariadenia (napr. 1:2, 1:5) umožňuje zariadeniu pohodlnejšie preklenúť výskyty nelikvidných obchodných periód.
Čo simulácia sleduje?
- Dostupnosť objemov: Je na trhu dostatok elektriny na pokrytie potreby BESS?
- Odstávky: Ak je obchodná platforma nedostupná (napr. údržba), nákup nie je možný.
- Stav nabitia (SoC): Koľko energie batéria má a koľko potrebuje dokúpiť, aby bola pripravená na ďalšiu reguláciu.
Aký algoritmus simulácie je použitý?
Algoritmus prechádza postupne každú periódu vyhodnocovaného obdobia. Nižšie je opísaný postup pre 15-minútový produkt VDT vzhľadom na jeho vyššiu flexibilitu. Možnosť obchodovania 15-minútových produktov na VDT je dostupná pre slovenských účastníkov trhu od 29. novembra 2022.
Krok 1. Kontrola zobchodovaných objemov
V prvom kroku pracuje algoritmus s údajmi vyhodnotenia OKTE – Zobchodovaný nákup a Zobchodovaný predaj, ktoré predstavujú skutočne zobchodované množstvo v danej obchodnej perióde. Keďže objednávky sa môžu párovať aj cezhranične, použije sa maximálna hodnota z týchto dvoch údajov, čo predstavuje likviditu v danej perióde. Ak by sa párovali len slovenské objednávky (lokálne párovanie), hodnoty by sa rovnali.
Pre každú predmetnú 15-minútovú periódu v H+1 prebehne kontrola, či MAX (Zobchodovaný nákup, Zobchodovaný predaj) (MWh) ≥ Kapacita pre aFRR/4 (MWh). Ak áno → perióda vyhovuje. Ak nie → perióda ide do preverovania v 2. kroku.
Krok 2. Kontrola ponúkaných objemov bez plánovaných odstávok
V druhom kroku preveruje algoritmus Objednávky na predaj. Uvažuje slovenské objednávky na predaj, ktoré boli v danej obchodnej perióde na VDT ponúkané, ale neboli zobchodované v celom objeme (nebol dopyt, nebol dopyt s požadovanou cenou). Periódy, v ktorých prebiehala plánovaná odstávka VDT, nie sú uvažované.
Pre každú predmetnú 15-minútovú periódu v H+1 prebehne kontrola, či Objednávky na predaj (MWh) ≥ Kapacita pre aFRR/4 (MWh). Ak áno → perióda vyhovuje. Ak nie → likvidita v danej perióde nie je dostatočná.
Krok 3. Kontrola ponúkaných objemov aj počas plánovaných odstávok
V treťom, alternatívnom kroku, vyhodnocuje algoritmus vyhovujúce periódy Objednávky na predaj (MWh) aj počas plánovaných odstávok platformy VDT. Ide o simuláciu, ktorú je možné aplikovať cez nastavenie príznaku zohľadňovania plánovaných odstávok VDT.
Krok 4. Kontrola nasledujúcich periód
V prípade, ak likvidita v danej perióde nie je dostatočná, algoritmus preverí, či je možné dokúpiť chýbajúce množstvo v nasledujúcich periódach H+1 tak, aby bol obstaraný celkový objem Kapacita pre aFRR (MWh).
Viac v dokumente Algoritmus nabíjania BESS.
Aký je zvolený prístup?
Pri simulácii nabíjania BESS na VDT bol zvolený konzervatívny prístup:
- použité výsledky VDT obsahujú len hodnoty slovenských objednávok, pričom dostupné množstvo v rámci integrovaného európskeho trhu mohlo byť v danom okamihu ešte vyššie
- simuluje sa kontinuálna aktivácia aFRR+, v praxi však aktivácia aFRR+ nie je kontinuálna
- nesimuluje sa kombinácia 60 a 15-minútových VDT produktov, ani využitie vnútrodenných aukcií
- aj počas nedostupnosti cezhraničných SEPS interkonektorov pracuje simulácia s hodnotami objednávok tak, ako boli reálne vyhodnotené OKTE (v krajnom prípade v režime lokálneho párovania)
Ak výsledok simulácie pre dané parametre preukáže nízke riziko nedostatočnej likvidity VDT pre nabíjanie BESS, potom v reálnom prostredí je možné očakávať ešte priaznivejšie výsledky.
Prečo je transparentnosť dôležitá?
Obmedzenie prístupu BESS k podporným službám musí byť v zmysle platnej legislatívy transparentne zdôvodnené. Ak má byť jedným z dôvodov obmedzenia nedostatočná likvidita VDT, simulačný nástroj môže tento dôvod objektívne overiť na základe verejne dostupných dát.
Transparentné zverejnenie algoritmu a odkaz na dátové zdroje zároveň umožňuje tretím stranám výsledky simulácie nezávisle potvrdiť alebo namietať.
Použité zdroje dát
Výsledky vnútrodenného trhu (OKTE)
- https://okte.sk/sk/kratkodoby-trh/zverejnenie-udajov-vdt/celkove-vysledky-vdt/
- https://okte.sk/sk/kratkodoby-trh/zverejnenie-udajov-vdt/podrobny-prehlad-vdt/
Zoznam nedostupností platformy (OKTE)
- https://okte.sk/sk/informacie/notifikacie/
- https://www.okte.sk/sk/informacie/notifikacie (XBID_NEMO_07 a XBID_NEMO_24)
Aktivácia aFRR (TransnetBW)
Autori simulátora
Simulátor vznikol v rámci spolupráce spoločnosti energIQube a Kempelenovho inštitútu inteligentných technológií (KInIT).
Autor: Libor Láznička (blog)