Tilbake til søkeresultatene

ENERGIX-Stort program energi

A New Model For Power Markets Under Uncertainty

Alternativ tittel: En ny modell til kraftmarkeder under usikkerhet

Tildelt: kr 2,5 mill.

Prosjektnummer:

245448

Prosjektperiode:

2015 - 2017

Midlene er mottatt fra:

Fagområder:

Til ethvert marked er det knyttet stor grad av usikkerhet til hvordan fremtiden vil se ut. Dette gjelder også for kraftmarkeder i Norden og ellers i verden. Usikkerheten er knyttet opp mot en rekke faktorer, blant annet etterspørselsnivå, brensels- og utslippskostnader, produksjonsteknologier og kostnader, samt værdrevne usikkerheter som tilsig, vindproduksjon og korttids etterspørselsendringer. Slike usikkerheter kan klassifiseres enten som generelle trender (f.eks. etterspørselstrender, trender i totalt tilsig i systemet) eller dynamiske usikkerheter (når kommer tilsiget og hvordan varierer dette). Til å adressere denne utfordringen bruker mange aktører i dag kvantitative modeller av kraftmarkedet som en del av sine medium og langsiktige markedsanalyser. Spesielt i Norden er denne fremgangsmåten svært utbredt. Fra et modelleringsperspektiv er det krevende å ta hensyn til usikkerhet. Modeller som gjør dette er svært komplekse og har lang løsningstid. I tillegg fokuserer de ofte på få (normalt bare én) usikkerhetsfaktorer. Disse modellenes snevre fokus og manglende evne til å fange et større utvalg usikkerheter, begrenser effektiviteten og nøyaktigheten til modellene. Kompleksiteten og den lange løsningstiden betyr at modellene ofte er vanskelig å bruke. Prosjektet vårt har fokusert på å utvikle en slik modell. Vårt arbeid besto av 5 hovedforsknings- og utviklingsområder: analysere hvordan hver usikkerhetsdriver påvirker markedsresultatene; kartlegge modell brukere, hvordan de bruker markedsmodeller og hvilke funksjoner og adferd er kritiske for dem; analysere alternative modelleringsmetoder og velge en for vår modell; utvide metodikken for å forbedre nøyaktigheten og løsningstid, samt redegjøre for resultatene av brukeranalysen; og implementer modellen i standard dataanalyse software. Den resulterende modellen, kalt PUMA, modeller usikkerhet i strømforbruk, tilførsel, fornybar produksjon, tilgjengelighet av infrastruktur og oppstrøms drivstoffpriser. PUMA er designet for å modellere markedene etter hvert som de drives, og eksplisitt både forward kurver og day-ahead markedsresultater, over middels-lange tidsrammer ("nå til mange år fremover"). Dermed kan PUMA lett utvides i fremtidig forskning til å modellere investeringer, relaterte markeder (for eksempel kapasitetsmarkeder) og kortsiktige intradag- og balansemarkeder innenfor et konsekvent rammeverk. Det implementeres som et sett av Python biblioteker, og fungerer dermed innenfor standard datavitenskaps arbeidsflyten.

The future of any market is subject to large levels of uncertainty, and this is true also for power markets in the Nordics and elsewhere. Demand levels, fuel and emissions costs, generation technologies and costs, as well as weather-driven aspects such as hydro inflows, wind production, and short term demand changes, all drive this uncertainty. Such uncertainties can be classified into overall trends (e.g. demand trends, trends in overall levels of system inflow) and dynamic uncertainties (when exactly could hydro inflows arrive and how can this vary). To address this challenge, many actors use computational models of the power market within their medium-to-long-term analysis activities. In the Nordic market in particular such an approach is widespread. From a modeling perspective, taking account of uncertainty is hard. Models that do so are complex and take a long time to execute, and they focus on very few (generally one) source of uncertainty. This narrow focus and inability to capture a fuller range of uncertainty limits the effectiveness and accuracy of these models. The complexity and long execution times mean that the models are often difficult to use. Actors need to thus dedicate significant resources (human and IT) to using these models; something that is expensive for many market participants. The question that our Innovation Project is designed to address is thus: How can we take advantage of existing and develop new modeling methods to build a power market model that accounts for many sources of uncertainty, and the fact that we may not know too much about these uncertainties, whilst being as easy as possible to use? Our project will develop new and improve on existing modelling methodologies and use these to build a commercial power market model for use in medium and long term market analysis work. The resulting model will be designed to take account of a wider range of uncertainty than existing models.

Budsjettformål:

ENERGIX-Stort program energi