Back to search

ENERGIX-Stort program energi

Kollektiv for Balansetjenester

Alternative title: Collective for balance services

Awarded: NOK 3.5 mill.

Electricity is the ultimate perishable commodity and must be consumed at the moment it is produced. The TSO is responsible for the balance between production and consumption at all times. The spot market for power is organized as a clearance market, where the actors submit their bids for expected production and consumption. The actors will then receive commitments for consumption and production in the coming period. Nordic power producers must submit bids for next day's production before noon on this day. That is, the bids contain an uncertainty of 12 to 36 hours. For producers of non-regulable power such as wind, solar and river power, this uncertainty is a challenge. In order to increase flexibility, several balance markets for power have been established, where any deviations from the commitments can be traded after clearance in the spot market. Here, the term balance market is used as a common term for the two markets regulator power market and XBID. In the regulating power market, actors can submit bids to produce or consume energy in addition to their obligations in the spot market. In the XBID marketplace, players can trade in balance before the relevant operating hours. If an operator expects an imbalance in the coming hour the operator can adjust its position by purchasing or selling power corresponding to the deviations from the obligations in the spot markets. All power suppliers can thus offer their power generation in the three markets spot market, regulator power market and XBID. The Nordic power system is tightly integrated and the power system can be largely seen together. Furthermore, significant synergies have been found in the operation of the regulating power market jointly between the TSOs in Europe. KoBas has developed predictive models for volume and price in the regulating power market, with associated outcome space estimates. Predictions in these markets may create value, both on their own and in combination with existing decision support tools. The project has identified relevant data sources and developed solutions for efficient and continuous gathering of data from the most relevant sources. Training datasets has been developed for training, validating and testing complex hierarchical data driven models. A modelling framework and a prototype model that builds on an iterative approach towards a hierarchical and modular predictive model has been developed. The prototype model predicts volumes in the regulating power market. Important parameters for training and prediction are weather data, UMMs, available grid capacity and general power market data. The prototype model is made available for the industrial partners in the project. In parallel with the modelling work competence development among the partners of the project has been conducted to enhance the understanding of the functionality of the selected methods.

IPN KoBas har hevet forståelse for bruk av maskinlæring i kraftmarkedene i Norge og senket terskelen for å benytte slike metoder. Prosjektet har frembrakt innsikt i den statistiske utviklingen til pris og volum i balansemarkedene og belyst hvilke muligheter som ligger i modellering og prediksjon av disse. Prosjektet har evaluert en rekke datakilder og vurdert deres egnethet for å predikere pris og volum i kraftmarkedene (spesifikt balansemarkedene). Prosjektet har også vurdert en rekke maskinlæringsmodeller med tanke på deres egnethet til dette formålet. Prosjektet har frembrakt prediktive modeller for pris og volum i balansemarkedene, og rammeverk for innhenting av sanntidsdata og behandling av disse. Modellen har ikke på nåværende tidspunkt treffsikkerhet tilstrekkelig ti å tas inn i operasjonell drift, men gunnlaget for vidre utvikling er godt og tilgjengelig for alle partnerne. Ved heving av treffsikkerheten vil slike modeller kunne bedre resurssutnyttelsen i kraftsystemet og føre til en mer effektiv drift.

Kraftmarkedene i Norge og Europa er i utvikling når det gjelder teknologiske løsninger og markedsstrukturer. Det stilles strenge krav for å øke andelen fornybar energi, samtidig som kull- og kjernekraft gradvis fases ut. Samtidig økes integrasjonen mellom Norge, Norden og Europa ved utbygging av overføringskapasitet mellom landene. Verdien av fleksibilitet økes da på to måter. For det første vil utfasing av termisk produksjon redusere tilbudet av fleksibilitet og for det andre vil økt innfasing av ikke-regulerbar produksjon øke etterspørselen etter fleksibilitet. For tilbydere av ikke-regulerbar kraft, som vind- og solkraft, medfører dette en utfordring, siden kostnadene av å fravike sin produksjonsplan da vil øke. For vannkraftprodusenter som kan tilby fleksibilitet, er dette en stor mulighet. Som følge av denne utviklingen er det behov for prognoser på pris og volum i det kortsiktige regulerkraftmarkedet. Fundamentale markedsmodeller som benyttes i dag, bygger på antagelser om at all usikkerhet er kjent innenfor en ukes horisont og at alle system- og markedsmessige sammenhenger er lineære. Dette er antagelser som ikke holder i de kortsiktige markedene, noe som gjør det nødvendig å benytte andre typer prediksjonsverktøy. Prosjektet skal derfor utnytte fremskritt innen datadrevne metoder og økende tilgang på strømmende data for å predikere pris og volum i regulerkraftmarkedet. For en god gjennomføring er det essensielt å ha god innsikt i dataene som benyttes og kompetanse på datadrevet utvikling. KoBas når sine mål ved å bygge på operasjonell kompetanse hos sine bedriftspartnere og kombinere dette med ekspertkompetanse på markedsmodellering og datadrevne metoder hos forskningspartnerne.

Funding scheme:

ENERGIX-Stort program energi