Kapasiteettimekanismin vaikutus pörssisähkön markkinahintaan tuulivoimavaltaisessa sähkömarkkinassa
No Thumbnail Available
Files
Aalto login required (access for Aalto Staff only).
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Sähkötekniikan korkeakoulu |
Bachelor's thesis
Electronic archive copy is available locally at the Harald Herlin Learning Centre. The staff of Aalto University has access to the electronic bachelor's theses by logging into Aaltodoc with their personal Aalto user ID. Read more about the availability of the bachelor's theses.
Unless otherwise stated, all rights belong to the author. You may download, display and print this publication for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Author
Date
2024-08-27
Department
Major/Subject
Elektroniikka ja sähkötekniikka
Mcode
ELEC3013
Degree programme
Sähkötekniikan kandidaattiohjelma
Language
fi
Pages
40
Series
Abstract
Kapasiteettimekanismi on Euroopan Unionin sisämarkkinoilta tuleva tukitoimenpide, jonka Suomi voi ottaa käyttöön tarvittaessaan. Sähköntuotanto on murrosvaiheessa, kun uusiutuvat tuotantomuodot tulevat osaksi sähköjärjestelmää. Erityisesti tuulivoiman kasvu tulee asettamaan haasteita sähkömarkkinoihin sen sääriippuvaisen tuotantomuodon vuoksi. Tulevaisuudessa tuulivoimatuotanto kasvattaa pörssisähkön hintaheiluntaa entisestään. Lisäksi vaihteleva tuulivoima luo haasteita sähköjärjestelmän tehotasapainoon. Tässä kandidaatintutkielmassa perehdytään sähkön markkinahintaan ja tuulivoimatuotantoon Suomessa, jotta tunnistetaan käsiteltävä kapasiteettivaje. Työssä käytetään pääosin vuonna 2023 toteutuneita sähkön markkinahinnan ja sähköntuotannon tietoja. Tavoitteena on selvittää mahdollisuus asettaa sähkön markkinahinnalle 200 €/MWh:n hintakatto. Tutkielmassa analysoidaan kapasiteettiratkaisuina varavoiman lisäämistä kaasuturbiineilla ja sähkön varastointikapasiteettina pumppuvoimalaitosta. Työssä arvioidaan kaasuturbiinin ja pumppuvoimalaitoksen vaikutusta pörssisähkön markkinahintaan tekemällä tuotantokustannuslaskelmat hyödyntämällä LCOE-laskentamenetelmää. Puuttuva lisäkapasiteetti mahdollistetaan myös lisäämällä tuontisähköä ja kysyntäjoustoa. Työssä esitettyjen laskelmien perusteella kapasiteettimekanismin vuosittaiset kustannukset ovat yhteensä noin 75 miljoonan euron luokkaa, jonka keskimääräinen vaikutus sähkön markkinahintaan on 0,94 €/MWh. Kustannukset voidaan kattaa myös vaihtoehtoisilla tavoilla, jotka esitetään tutkielmassa. Tämänkaltaisten keinojen ansiosta pörssisähkön markkinahinnalle saadaan asetettua 200 €/MWh:n hintakatto ja varmistetaan sähköenergian saatavuus huippukulutustuntien aikana.The capacity mechanism is a support measure from the European Union's internal market that Finland can adopt if needed. Electricity production is in a transitional phase as renewable production methods become part of the electricity system. Especially, the growth of wind power will pose challenges to electricity markets due to its weather-dependent nature of production. In the future, wind power production will further increase the volatility of the electricity spot price. Additionally, the fluctuating nature of wind power creates challenges for the power balance of the electricity system. This bachelor's thesis looks into electricity prices and wind power production in Finland to identify the problem at hand. The work primarily focuses on data from 2023 regarding electricity prices and production of electricity. The objective is to figure out the possibility of reducing high electricity spot market prices exceeding 200 €/MWh. The thesis analyzes capacity solutions such as increasing backup power with gas turbines and electricity storage capacity with a pumped-storage power plant. The impact of gas turbines and a pumped hydro storage power plant on the electricity spot market price is evaluated by performing production cost calculations using the Levelized Cost of Electricity (LCOE) calculation method. The missing additional capacity will also be addressed by increasing import electricity and demand response. Based on the calculations presented in the thesis, the annual costs of the capacity mechanism amount to approximately 75 million euros, which increases the average market price by 0,94 €/MWh. The thesis also considers how capacity payments will be covered by other means. With such measures, the spot electricity market price can be mostly kept below 200 €/MWh, ensuring the availability of electrical energy during peak consumption hours.Description
Supervisor
Turunen, MarkusThesis advisor
Lehtonen, MattiKeywords
kapasiteettimekanismi, sähköjärjestelmä, sähkön hinta, tuulivoima, kaasuturbiinit, pumppuvoimalaitos
