CHP-voimalaitoksen sähköntuotannon tarjontamallin muodostaminen

Abstract

Avoimilla sähkömarkkinoilla sähköntuotannon kannattavuuteen voidaan vaikuttaa käyttämällä voimalaitokselle ja sähkömarkkinoille soveltuvaa tarjontamallia. Tarjontamallin tavoitteena on yhdistää sähkömarkkinoiden ja voimalaitoksen toiminta samaan laskentamalliin, jotta sähköntuotanto voidaan tarjota markkinoille mahdollisimman kannattavasti ja toimitusvarmuus pysyy korkealla. Työssä kehitetään menetelmät CHP-voimalaitoksen Elspot-tarjouksen laskennalle, Elbas-kaupankäynnin kannattavuuden tarkastelulle ja säätösähkötarjouksien hinnoitteluun. Työn tavoitteena on selvittää Vaskiluoto 2 -voimalaitoksen tuotantokustannukset sekä käytön rajoitteet ja kehittää niiden perusteella menetelmä voimalaitoksen sähköntuotannon tarjonnalle. Sähköntuotannon kannattavuus syntyy sähköstä saatavan myyntihinnan ja tuotantokus-tannusten erotuksesta. Tämän vuoksi voimalaitoksen sähköntuotannon tarjontahintaan vaikuttavat pääasiassa muuttuvat kustannukset, joihin lasketaan polttoainekustannukset, verot ja muut tuotannon määrästä riippuvat kustannukset. Tarjontahintaan vaikuttavat myös tuotantotuet ja kaukolämmön myynnin tulot. Työssä selvitettiin Vaskiluoto 2 -voimalaitoksen toiminnan merkittävimmät rajoitteet, joita ovat sähkötehon säätönopeuden rajoitteet sekä kaukolämmön tuotannosta riippuvat minimi- ja maksimisähkötehot. Tämän jälkeen muodostettiin laskentamallit, joita käytetään laitoksen toiminnan kuvaamiseen sekä tuotantosuunnitelman muodostamiseen. Polttoaineenkulutus on merkittävin muuttuvien kustannusten aiheuttaja, joten se mallinnettiin mittaustietojen avulla eri sähkö- ja kaukolämpötehojen tuotannoille. Kehitetyllä laskentamallilla voidaan laskea voimalaitokselle tuotantokustannukset ja tuotantosuunnitelma erilaisissa tuotanto- ja markkinatilanteissa. Lisäksi voidaan laskea Elspot-tarjous, jonka muodostamiseen esitettiin menetelmät käyttäen yhden tunnin tarjouksia, blokkitarjouksia ja tarjousten yhdistelmää. Elspot-tarjouksen laskentamenetelmiä vertailtiin 3 eri hintaskenaariossa. Sähköntuotannon kannattavuus oli paras yhden tunnin tarjouskäyrillä, jotka oli hinnoiteltu sähköntuotannon tuloksen perusteella. Blokkitarjousten käytöllä saatiin Elspot-kierroksen jälkeistä tuotantosuunnitelman muokkaustarvetta pienennettyä huomattavasti. Sähköntuotannon kannattavuus on blokkitarjouksilla hyvin lähellä tarjouskäyriä, jos tuotantosuunnitelman muokkauksen vaikutus sähköntuotannon kannattavuuteen huomioidaan. Elbas-kaupankäynnin kannattavuutta tarkasteltiin yhdessä hintaskenaariossa. Elbas-kaupankäynnillä todettiin olevan merkittävä vaikutus sähköntuotannon kannattavuuteen, jos Elspot- ja Elbas-hintojen välinen ero on suuri tai kaupankäyntiä tehdään usealle tunnille.