Functioning of the Nordic physical wholesale electricity market in peak price scenarios

No Thumbnail Available
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
School of Engineering | Master's thesis
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Date
2010
Major/Subject
Energiatalous ja voimalaitostekniikka
Mcode
Ene-59
Degree programme
Language
en
Pages
84
Series
Abstract
Nordic countries have a common wholesale market for physical power. The day-ahead market, Elspot, is the main marketplace for Nordic electricity market players including generators, large industrial consumers and retailers of electricity. The implicit auction model used in the Elspot market guarantees optimal utilization of production resources and the transmission network. Sometimes the fundamentals affecting the market conditions change so that the supply-demand situation on the market gets tight. Increased consumption of electricity due to cold weather and failures in the transmission grid or generation units contribute to the potential for having peak prices on the market. Peak prices have not introduced themselves on the Nordic market very often. However, winter 2009-2010 has proven that in unfavourable market conditions, there are real risks for the forming of very high peak prices and long lasting high prices. Extreme area prices have been experienced in five of the Nordic bidding areas for several hours during three separate days. Simultaneously, the system price used as a reference for the hedging contracts on the Nordic financial market, has been significantly lower than majority of the area prices on the market. In this thesis, the functioning of the Nordic physical electricity markets during the experienced peak price days has been studied. The objective has been to identify the main market fundamentals, which can be seen as the causes for the peak prices. Study has been made by analyzing market data from the physical power markets. Results indicate that the main reasons for price spikes have been the production and transmission conditions, cold weather and the unresponsiveness of the demand side to high wholesale prices. Functioning of the physical markets following the Elspot day-ahead market indicate that there is a significant potential of loads capable for demand response in peak price scenarios. This has been shown by the increased volumes and significantly lower prices on the aftermarkets. The amount of flexibility seen on the aftermarkets would have had significant impact over the price setting on the market. Since 70 % of the Nordic electricity consumption is traded through the Elspot market, it would be the right place for the demand flexibility. The market functioning could be enhanced by providing more market data and by developing the bidding products available for the players.

Pohjoismainen sähköpörssi Nord Pool Spot AS organisoi yhteispohjoismaisia, implisiittiseen huutokauppaan perustuvia sähkön tukkumarkkinoita. Toimijat ilmoittavat pörssille haluamansa määrät ja hinnat, joilla ovat valmiita ostamaan tai myymään sähköä. Sähkön siirrot eri tarjousalueiden välillä optimoidaan ja tämän ansiosta sähkö siirtyy aina halvemmalta ilmoitusalueelta kohti kalliimpaa. Käytetyn mallin ansiosta koko markkina-alueen kansantaloudellinen hyvinvointi maksimoituu. Huutokaupan tuloksena muodostuu sähkölle yhteispohjoismainen systeemihinta ja niin sanotut aluehinnat, jotka poikkeavat systeemihinnasta merkittävästi ääritilanteissa. Ääritilanteessa sähkömarkkinatilanne on kiristynyt suuren kysynnän, vähentyneen tarjonnan tai kantaverkon toiminnan häiriintymisen johdosta. Alueelliset hintapiikit aiheuttavat markkinatoimijoille merkittäviä riskejä, johtuen muun muassa siitä, että pääosa johdannaissuojauksista tehdään systeemihintaa vastaan. Sähkön fyysisellä markkinalla laskutus tehdään aluehintojen perusteella. Pohjoismaisilla sähkömarkkinoilla äärihintoja on muodostunut 2000-luvulla suhteellisen harvoin. Talven 2009 - 2010 aikana markkinatilanne on kuitenkin kiristynyt kylmän sään, tuotantolaitosten huoltojen ja siirtorajoitusten johdosta. Näiden seurauksena markkinoilla on eteläistä Norjaa ja läntistä Tanskaa lukuun ottamatta koettu ennätyksellisen korkeita hintoja. Tämän työn tarkoituksena on ollut tutkia äärihintojen muodostumiseen vaikuttaneita tekijöitä ja fyysisten markkinoiden toimintaa ääritilanteiden aikana. Työ on suoritettu analysoimalla fyysisten markkinoiden markkinatietoja. Tulokset osoittavat, että talven 2009 - 2010 hintapiikit ovat muodostuneet kylmästä säästä johtuvan kohonneen kulutuksen, sekä tuotantolaitosten ja kantaverkkojen häiriötilanteiden yhteisvaikutuksena. Merkittävä tekijä hintapiikkien muodostumisessa on ollut myös kysyntäjouston vähäisyys huutokauppaan tuoduissa tarjouksissa. Koska Elspot markkinoiden hintoja käytetään muiden markkinoiden referenssihintana, kysyntäjousto olisi hyvä saada tarjolle nimenomaan Elspot markkinoille. Elspot kaupankäyntikierrosta seuraavien jälkimarkkinoiden toiminta osoittaa, että kuluttajat eivät ole olleet valmiita maksamaan markkinoilla muodostunutta hintaa tarvitsemastaan sähköstä. Tästä selvimpänä osoituksena on ollut voimakas alasäätötarve säätösähkömarkkinoilla ja jälkimarkkinoiden selvästi alempi hintataso. Mikäli jälkimarkkinoilla havaittu joustavuus olisi tarjottu Elspot markkinoille, sillä olisi ollut merkittävä vaikutus hinnanmuodostukseen. Työssä on tunnistettu kehittämistarpeita markkinoiden toiminnan parantamiseksi. Näitä ovat muiden muassa markkinainformaation lisääminen ja tarjoustyyppien kehittäminen.
Description
Supervisor
Lahdelma, Risto
Thesis advisor
Mäkelä, Karri
Keywords
Nordic electricity markets, pohjoismainen sähkömarkkina, implicit auction, implisiittinen huutokauppa, peak prices, hintapiikit, demand response, kysyntäjousto,
Other note
Citation