Aggregators and storage of the Nordic imbalance settlement model

No Thumbnail Available
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Insinööritieteiden korkeakoulu | Master's thesis
Date
2017-12-11
Department
Major/Subject
Energiatekniikka
Mcode
K3007
Degree programme
Master’s Programme in Energy Technology (EEN)
Language
en
Pages
58+1
Series
Abstract
The increasing amount of renewables in electricity production and rapid fluctuations in weather conditions creates challenges for the electricity systems and markets. The variations in energy production disturbs the balance between electricity production and consumption. The balance can be restored by making the electricity demand more flexible with demand response and increase the amount of electricity storages. However, individual demand response resources for instance on the commercial sector and electricity storages, are often small and scattered on a wide area. Therefore, these resources should be regulated and aggregated together in order to obtain a greater impact. EU has proposed that this aggregation should be handled by a new electricity market operator called the aggregator. This thesis proposes two models of how different aggregators and their aggregated energies could be handled in the recently introduced Nordic imbalance settlement model. The aggregation models are then evaluated by interviewing different market operators from Finland, Sweden and Norway. The interviewees were asked to give their general opinions about the aggregator and their need on the Nordic electricity market. Also, more specific questions about the aggregation models were asked. The interviews revealed that there are differing opinions about the need for aggregators between the Nordic countries, which will further hamper the harmonization of the aggregator role. However, the interviewees supported more or less small-scale electricity storages and their flexibility potential. Furthermore, the interviewees questioned the sanctioning and compensation principles in the aggregation models and they proposed that sanctions and compensations should be adjusted. The thesis also discusses the state of aggregators in two European countries and in the state of California in USA. The aggregator role is slowly and steadily evolving in France and Belgium but since the aggregator is a new market role in Europe, there are still barriers that prevents the aggregator to fully participate on the market. In California, the aggregator role and the processes for handling the aggregators are more advanced than in Europe.

Den ökande andelen förnybara energikällor i energiproduktionen och snabba fluktuationer i väderförhållanden skapar utmaningar för elsystemen och marknaderna. Variationerna i energiproduktionen stör balansen mellan energiproduktionen och förbrukningen. Balansen kan återställas genom att göra efterfrågan av el mer flexible med hjälp av efterfrågerespons och öka mängden ellagring. Individuella efterfrågerespons resurser exempelvis på kommersiell sektor och hembatterier, är ofta små och spridda på ett brett område. Dessa resurser bör därför regleras och aggregeras tillsammans för att de skall ha en inverkan på det hela. EU har föreslagit att denna aggregering ska hanteras av en ny elmarknadsoperatör som kallas aggregatorn. Detta arbete föreslår två modeller för hur olika aggregatorer och de aggregerade energierna skulle kunna beaktas i den nordiska balansavräkningsmodellen. Aggregationsmodellerna utvärderas genom att intervjua olika marknadsoperatörer från Finland, Sverige och Norge. Marknadsoperatörerna blev ombedda att ge sina allmänna åsikter om aggregator rollen och behov av denna rollen på den nordiska elmarknaden. Dessutom ställdes mer specifika frågor om modellerna. Marknadsoperatörerna avslöjade att det finns olika behov av aggregatorrollen i de nordiska länderna, vilket ytterligare hindrar harmoniseringen av aggregatorrollen. Marknadsoperatörerna stödde dock mer eller mindre småskaliga ellagrings teknologier och deras flexibilitetspotential. Dessutom ifrågasatte marknadsoperatörerna sanktions- och kompensationsprinciperna i aggregeringsmodellerna och de föreslog att sanktioner och kompensationer bör justeras Arbete diskuterar även den nuvarande situationen med aggregatorrollen i två olika europeiska länder och i delstaten Kalifornien i USA. Den nya aggregatorrollen utvecklas sakta men säkert i Frankrike och Belgien, men eftersom aggregatorer är alldeles nya marknadsoperatörer i Europa finns det fortfarande hinder som förhindrar aggregatorer att delta på marknaden. I Californien är aggregatorer och processerna gällande denna rollen, mer avancerade än i Europa.
Description
Supervisor
Syri, Sanna
Thesis advisor
Ahonen, Minnakaisa
Keywords
aggregator, electricity storage, imbalance settlement, demand response
Other note
Citation