Regulatory requirements for implementing demand response in the nordic electricity markets

 |  Login

Show simple item record

dc.contributor Aalto-yliopisto fi
dc.contributor Aalto University en
dc.contributor.advisor Partanen, Timo
dc.contributor.author Säntti, Jori
dc.date.accessioned 2015-12-16T07:58:16Z
dc.date.available 2015-12-16T07:58:16Z
dc.date.issued 2015-12-14
dc.identifier.uri https://aaltodoc.aalto.fi/handle/123456789/19206
dc.description.abstract Demand response is defined as the modification of consumption pattern in reaction to an external signal providing a service within the energy system. It has been recognized as having substantial efficiency potential as part of the liberalized energy markets. The study examines the introduction of demand response in the Nordic electricity markets, aiming at fluent adoption of this resource while obtaining the most profitable outcome concerning the net welfare. The study focuses on three main challenges; a suitable market model, verification, as well as the valuation and net benefits of demand response. Regarding the market model, the main challenge is defining an optimal mode of operations for the demand response markets. The main question concerns the adoption of separate third party aggregators, independent actors, which would be allowed to collect together a group of flexible consumers and offer their demand reduction to the markets without the consent of the customers’ supplier. There is a risk of creating unfair balancing costs to the supplier, which can be resolved by the design of the model. The different possible market configurations were analysed based on their suitability and their effect. The optimal solution was discovered to be a combination of selected models, allowing the participation of a wide range of resources. This encourages competition, which was found essential in achieving the full potential of demand response. The compensation for demand response is based on the reduced consumption, so there is a need for exact measurement. Demand response is the difference between the normal consumption level that never occurred and the actualized consumption. The most accurate method was discovered to be using a rolling average with some circumstantial correction to create a baseline, which can then be used in calculating the amount of response. It was discovered that paying full market price for demand response is essential in achieving the desired level of demand response. At the same time, this can create some efficiency losses and adverse effects to the suppliers which is why the net benefits should be investigated more thoroughly. The study concluded that demand response can have a negative net effect depending on the situation, and using mathematical net benefit estimation methods for limiting detrimental flexibility bids seems plausible. Demand response should be considered as a utility suitable for some situations instead of a comprehensive solution for market inefficiencies. This highlights the importance of assessing the overall effects before applying any changes in the current market structure. en
dc.description.abstract Kysyntäjousto tarkoittaa kulutuksen muuttamista ulkoisen signaalin ohjaamana, tuottaen samalla hyötyä energiajärjestelmälle. Sen potentiaali arvioidaan erittäin suureksi tulevaisuuden sähkömarkkinoiden tehokkuuden kannalta. Tämä tutkimus keskittyy kysyntäjouston käyttöönottoon Pohjoismaiden sähkömarkkinoilla siten, että kaikki järjestelmän tarjoamat hyödyt saataisiin hyödynnettyä mahdollisimman hyvin. Työ keskittyy kolmeen päähaasteeseen; markkinamallin kehittämiseen, jouston mittaamiseen ja jouston arvon, sekä kokonaishyödyn arviointiin. Markkinamallin kannalta keskeisin haaste on määrittää optimaalinen toimintatapa kysyntäjouston kannalta. Yksi keskeisin kysymyksistä koskee kolmannen osapuolen aggregaattoreita, itsenäisiä toimijoita jotka kokoavat yhteen usean joustoon kykenevän kulutusyksikön jouston ja tarjoavat sitä markkinoille riippumatta näiden kuluttajien sähkönmyyjän toiveista. Toimintatapaan liittyy riski siitä, että samalla aiheutetaan epäoikeudenmukainen tasevirhe ja siten myös kulu sähkön toimittajalle. Tämä virhe pystytään kuitenkin ratkaisemaan markkinamallin suunnittelulla. Vaihtoehtoisia markkinamalleja arvioitiin niiden soveltuvuuden ja vaikutusten mukaan, ja optimaalisimmaksi vaihtoehdoksi tunnistettiin yhdistelmä toimintatapoja, joka mahdollistaa useiden erilaisten toimijoiden osallistumisen. Tämän nähtiin edistävän kilpailua, mitä pidetään edellytyksenä kysyntäjouston täyden hyödyn saavuttamisessa. Kysyntäjouston kompensaatiot perustuvat kulutuksen vähentämiseen, joten tarvitaan tarkka metodi tämän vähennyksen mittaamiseksi, sillä kysyntäjousto on erotus normaalin toteutumattoman kulutustason ja toteutuneen kulutuksen välillä. Tarkimmaksi metodiksi arvioidaan rullaavan keskiarvomenetelmän avulla laskettu vertailukulutuskäyrä, jota tarkennetaan esimerkiksi säähän tai vuodenaikaan liittyvillä korjaustermeillä. Tutkimus selvitti että täyden markkinahinnan maksaminen kysyntäjoustosta on tarpeen jouston tarvittavan määrän aikaansaamiseksi. Tämän todetaan kuitenkin aiheuttavan tehokkuustappiota ja haittoja, minkä johdosta jouston kokonaisvaikutuksia tulisi tutkia tarkemmin. Työssä todetaan, että kysyntäjoustolla voi olla negatiivinen nettovaikutus, ja onkin suositeltavaa käyttää kokonaishyötyä arvioivia matemaattisia metodeja, joiden perusteella haitallisten joustotarjousten täytäntöönpanoa voidaan rajoittaa. Kysyntäjoustoa ei tulisi tarkastella kokonaisvaltaisena ratkaisuna markkinoiden tehottomuuteen, vaan tiettyihin tilanteisiin soveltuvana hyödykkeenä, korostaen tarvetta arvioida kokonaisvaikutuksia ennen nykyisen markkinarakenteen muuttamista. fi
dc.format.extent 91
dc.format.mimetype application/pdf en
dc.language.iso en en
dc.title Regulatory requirements for implementing demand response in the nordic electricity markets en
dc.title Kysyntäjouston käyttöönoton sääntelylliset edellytykset Pohjoismaiden sähkömarkkinoilla fi
dc.type G2 Pro gradu, diplomityö en
dc.contributor.school Insinööritieteiden korkeakoulu fi
dc.subject.keyword demand response en
dc.subject.keyword aggregation en
dc.subject.keyword electricity markets en
dc.subject.keyword regulation en
dc.subject.keyword market model en
dc.identifier.urn URN:NBN:fi:aalto-201512165724
dc.programme.major Energiatekniikka fi
dc.programme.mcode K3007 fi
dc.type.ontasot Master's thesis en
dc.type.ontasot Diplomityö fi
dc.contributor.supervisor Lahdelma, Risto
dc.programme Energia- ja LVI-tekniikan koulutusohjelma fi


Files in this item

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record

Search archive


Advanced Search

article-iconSubmit a publication

Browse

My Account