Optimisation of Battery Energy Storage System in the Estonian Energy Markets

Abstract

Energiaturud on eriomased turud, millel on oma katsumused, kohustused ja võimalused. Elektri omadused piiravad sellega kauplemise võimalusi. Oluline tegur on, et energia, mida me kasutame pea igal pool külmikutest meditsiiniseadmeteni välja, peab olema bilnasis. Bilanss ehk tasakaal tähendab antud kontekstis, et elektrienergia tootmine ja tarbimine peavad igal hetkel olema ligikaudu võrdsed. See tasakaal on stabiilse sageduse tagamiseks oluline, kuna elektri võnkesagedus peab elektrivõrgus püsima muutumatuna. Vastasel juhul võib ette tulla elektritoite häireid, ning elektrivõrk võib kannatada saada. Tasakaalu tagamine pole ajalooliselt olnud mure – vajadusel oleme saanud põletada rohkem kivisütt või muid kütuseid, et toota rohkem elektrienergiat. Seejuures oleme ajapikku hakkanud hoolima ka sellest kuidas ja millest me elektrit toodame. Üha enam keskendutakse tootmise keskkonnamõju vähendamisele. Rohelisemad energiaallikad, nagu tuuleenergia ja päikeseenergia ei ole aga enamasti meie kontrolli all – me ei saa sundida päikest paistma või tuult puhuma. See tähendab, et rohelise energia osakaalu suurendamiseks peame leidma viisi kuidas elektrienergia kindlus ja stabiilsus tagada. Üks lahendus antud probleemile on energiasalvestussüsteem ehk suur aku. Taoline süsteem on võimeline elektrivõrku laadima ja elektrivõrgust tarbima suures koguses energiat. Aku saab seega aidata meil turgu tasakaalustada, kuna seda saab kasutada elektrivõrgu koormamise ja mahakoormamise ühest perioodist teise nihutamiseks. Kuna taastuvenergial on juba praegu märkimisväärselt suur osa Eesti energiaturust, siis on tarvis analüüsida, kas sellise süsteemi ehitamiseks on olemas ka majanduslik stiimul. See tähendab, kas praegune turg võimaldab aku omanikul kasumit teenida kasutades seda energiaarbitraaži vahendina – energia ostmiseks, kui hinnad on madalad, ja müümiseks, kui hinnad on kõrged. Antud teesis anaüüsime aku kasumlikkust turgudel, mis Eestis olemas on - päev-ette turul ja manuaalse sageduse taastamise reservi turul. Me käsitleme seda küsimust optimeerimisülesandena, mille käigus otsustame, millal energiat turult osta ja millal turule müüa. Näitame, et meie eelduste kohaselt saab aku olla Eesti energiaturgudel kasumlik, ning et suurem osa sellest kasumist tuleb manuaalse sageduse taastamise reservi turult.