Virtual power plants on power and energy markets – analysis of
domestic determinants
1
PSE Innowacje sp. z o.o.
Polityka Energetyczna – Energy Policy Journal 2016;19(1):35-52
KEYWORDS
virtual power plantdistributed energy resourcesancillary services for power systemdistributed generationenergy storagedemand response
ABSTRACT
This paper deals with the potential of distributed energy resources (within the framework of so-called
„virtual power plants”) in the context of activity on the market and selected ancillary services for power
system and network operators as well. The selected technologies of distributed generation, small energy
storage and demand response have been analysed from the point of view of Polish Power System. The
basic parameters and features of distributed energy resources have been described such as: power of individual
units (energy in case of storage units), connection possibility to larger installations, predictability
of operation and potentiality of power control. Next, the specificity of Polish Power System operation has
been presented, especially the power system control services demanded by the Polish transmission system
operator. The current requirements stated by the Polish transmission system operator have been described
as well. It has been pointed to the fact that the potential of power system control by distributed energy resources
is not currently utilized, both on the supply and demand side (on the level of medium and low voltage
distribution power networks). In further part of the paper, the prospective business areas for activities of
virtual power plant have been presented, i.e.: energy production and trading, trade- technical aggregation in
the framework of internal balance group and power system control services for power network operators.
Both the determinants and examples of commercial activities of the virtual power plants on markets in Germany
have been analysed. This could be an indication for the implementation of appropriate regulations in
Poland. At the end of paper one can find the summary and conclusions. It has been found that the coupling
of ideas such as: renewable energy resources, its aggregation as well as constantly evolving „smart grid”
technology can be a very advantageous solution both nowadays and in future legal, market and social
conditions. Further research and development concerning virtual power plants activities have been also
proposed.
METADATA IN OTHER LANGUAGES:
Polish
Elektrownie wirtualne na rynkach mocy i energii –
analiza warunków krajowych
elektrownia wirtualna, rozproszone zasoby energetyczne, usługi systemowe, generacja rozproszona, zasobniki energii, odbiór sterowalny
W niniejszym artykule scharakteryzowano potencjał integracji rozproszonych zasobów
energetycznych (w ramach struktury zwanej „wirtualną elektrownią”) w kontekście działania na
rynku energii, jak również świadczenia wybranych usług dla operatorów systemowych i sieciowych.
Przeanalizowano wybrane technologie generacji rozproszonej, małych zasobników energii
oraz odbiorów sterowalnych z punktu widzenia pracy Krajowego Systemu Elektroenergetycznego.
Scharakteryzowano ich podstawowe parametry i właściwości, takie jak moc (energia w przypadku
zasobników) pojedynczych jednostek, możliwość ich łączenia w większe instalacje, przewidywalność
pracy oraz możliwość sterowania mocą. Następnie przedstawiono specyfikę pracy Krajowego
Systemu Elektroenergetycznego, a w szczególności wskazano na zapotrzebowanie operatora
systemu przesyłowego na usługi regulacyjne. Scharakteryzowano aktualne wymagania operatora
dotyczące świadczenia takich usług. Wskazano na brak aktualnego wykorzystania w dużej skali
możliwości regulacyjnych na poziomie rozproszonych zasobów energii, zarówno podażowych,
jak i popytowych (na poziomie sieci dystrybucyjnych średniego i niskiego napięcia). W kolejnej
części artykułu przedstawiono potencjalne obszary biznesowe dla działania wirtualnych elektrowni,
tj. wytwarzanie i obrót energią, agregacja handlowo-techniczna w ramach wewnętrznej grupy
bilansującej oraz świadczenie usług regulacyjnych dla operatorów sieci elektroenergetycznych.
Przeanalizowano również warunki i przykłady komercyjnego działania wirtualnych elektrowni na
rynkach w Niemczech, co mogłoby stanowić przykład dla wprowadzenia odpowiednich regulacji
w Polsce. Artykuł zakończono podsumowaniem i wnioskami. Stwierdzono, że sprzężenie idei rozproszonych
zasobów energetycznych, ich integracji oraz ciągle rozwijającej się technologii smart
grid może być w obecnych i przyszłych uwarunkowaniach prawnych, rynkowych i społecznych bardzo korzystnym rozwiązaniem. Zaproponowano również podjęcie dalszych działań badawczych
w tym kierunku.
REFERENCES (27)
1.
Asmus, P. 2010. Microgrids, virtual power plants and our distributed energy future. The Electricity Journal t. 23, z. 10, s. 72–82.
2.
Bućko, P. 2010. Usługi bilansowania systemu dystrybucyjnego. Acta Energetica z. 2, s. 7–14.
3.
Dielmann, K. i van der Velden, A. 2003. Virtual power plants (VPP) – a new perspective for energy generation? Modern Techniques and Technologies, MTT. Proceedings of the 9th International Scientific and Practical Conference of Students, Post-graduates and Young Scientists. IEEE, s. 18–20.
4.
Electricity… 2010 – Electricity Energy Storage Technology Options. A White Paper Primer on Applications,Costs, and Benefits, 2010 Electric Power Research Institute, Inc. [Online] Dostepne w: https://www.parliament.nsw.gov... [Dostęp: 1.12.2015].
5.
ENTSO-E… 2015 – ENTSO-E Continental Europe Operation Handbook: A1 – Appendix 1: Load-Frequency Control and Performance. [Online] Dostępne w: https://www.entsoe.eu/publicat... [Dostęp: 1.12.2015].
6.
Guille, C. i Gross, G. 2009. A conceptual framework for the vehicle-to-grid (V2G) implementation. Energy policy t. 37, z. 11, s. 4379–4390.
7.
Impacts… 2011 – Impacts of Wind Generation Integration, Electric Power Research Institute EPRI, 2011. [Online] Dostępne w: http://www.uwig.org/epri-10231... [Dostęp: 1.12.2015].
8.
Instrukcja… 2010 – Instrukcja Ruchu i Eksploatacji Sieci Przesyłowej. Bilansowanie systemu i zarządzanie ograniczeniami systemowymi, Wersja 1.0, zatwierdzona decyzją Prezesa URE nr DPK-4320-1(6)/2010/KS z dnia 23 lipca 2010 r. z późniejszymi zmianami.
9.
Instrukcja… 2011 – Instrukcja Ruchu i Eksploatacji Sieci Przesyłowej. Warunki korzystania, prowadzenia ruchu, eksploatacji i planowania rozwoju sieci. Wersja 2.0, zatwierdzona decyzją Prezesa URE nr DPK-4320-1(4)/2011/LK z dnia 15 grudnia 2011 r. z późniejszymi zmianami.
10.
Kurztitel… 2014 – Kurztitel Erneuerbare-Energien-Gesetz, EEG. [Online] Dostępne w: http://www.gesetze-im-internet... [Dostęp: 1.12.2015].
11.
Kwiatkowski, M. 2010. Wykorzystywanie technologii magazynowania energii w postaci sprężonego powietrza w ramach integracji farm wiatrowych z systemem elektroenergetycznym. Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN z. 78, s. 115–126.
12.
Machowski, J. 2007. Regulacja i stabilność systemu elektroenergetycznego. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa.
13.
Martin, B. 2009. Virtual Power Plants in Real Applications-Pilot Demonstrations in Spain and England as part of the European project FENIX, ETG-Fachbericht-Internationaler ETG-Kongress, VDE VERLAG GmbH.
14.
Parol i in. 2013 – Parol, M., Baczyński, D., Księżyk, K., Piotrowski, P., Wasilewski, J. i Wójtowicz, T. 2013. Mikrosieci niskiego napięcia. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa.
15.
Paska, J. 2010. Wytwarzanie rozproszone energii elektrycznej i ciepła. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa.
16.
Paska, J. 2012. Zasobniki energii elektrycznej w systemie elektroenergetycznym − zastosowania i rozwiązania. Przegląd Elektrotechniczny z. 09a, s. 50–56.
17.
Pudjianto i in. 2007 – Pudjianto, D., Ramsay, C. i Strbac, G. 2007. Virtual power plant and system integration of distributed energy resources. IET Renewable power generation t. 1, z. 1, s. 10–16.
18.
Regelleistung… 2015 – Regelleistung.net, Internetplattform zur Vergabe von Regelleistung. [Online] Dostępne w: www.regelleistung.net [Dostęp: 1.12.2015].
19.
Rozp. … 2007 – Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 4 maja 2007 r. w sprawie szczegółowych warunków funkcjonowania systemu elektroenergetycznego (Dz.U. 2007 nr 93 poz. 623) z późniejszymi zmianami.
20.
Ruthe i in. 2012 – Ruthe, S., Rehtanz, C. i Lehnhoff, S. 2012. Towards frequency control with large scale Virtual Power Plants, 3rd IEEE PES International Conference and Exhibition on Innovative Smart Grid Technologies (ISGT Europe), s 6.
21.
Schulz i in. 2005 – Schulz, C., Roder, G. i Kurrat, M. 2005. Virtual power plants with combined heat and power micro-units, IEEE International Conference on Future Power Systems, s. 5.
22.
Sekyung 2010 – Sekyung, H., Soohee, H. i Sezaki, K. 2010. Development of an optimal vehicle-to-grid aggregator for frequency regulation. IEEE Transactions on Smart Grid t. 1, z. 1, s. 65–72.
23.
TransmissionCode 2007 – TransmissionCode 2007 Netz- und Systemregeln der deutschen Übertragungsnetzbetreiber Version 1.1, August 2007. [Online] Dostępne w: https://www.vde.com/de/fnn/dok... [Dostęp: 1.12.2015].
24.
Ustawa… 1997 – Ustawa z dnia 10 kwietnia 1997 r. – Prawo energetyczne (Dz.U. 1997 nr 54 poz. 348) z późniejszymi zmianami.
25.
Ustawa… 2015 – Ustawa z dnia 20 lutego 2015 r. o odnawialnych źródłach energii (Dz.U. 2015 poz. 478).
26.
Wójcicki, R. 2015. Internet przedmiotów jako narzędzie wspomagające poprawę efektywności energetycznej w fotowoltaicznych instalacjach prosumenckich Studia Informatica t. 36, z. 2, s. 59–72.
27.
Ziems i in. 2012 – Ziems, C., Meinke, S., Nocke, J., Weber, H. i Hassel, E. 2012. Effects of fluctuating wind power and photovoltaic production to the controlability and thermodynamic behaviour of conventional power plants in Germany. Abstract for the research study, Rostock. [Online] Dostepne w: http://www.vgb.org/vgbmultimed... [Dostęp: 1.12.2015].
Share
RELATED ARTICLE
| eISSN: | 2720-569X |
| ISSN: | 1429-6675 |
We process personal data collected when visiting the website. The function of obtaining information about users and their behavior is carried out by voluntarily entered information in forms and saving cookies in end devices. Data, including cookies, are used to provide services, improve the user experience and to analyze the traffic in accordance with the Privacy policy. Data are also collected and processed by Google Analytics tool (more).
You can change cookies settings in your browser. Restricted use of cookies in the browser configuration may affect some functionalities of the website.
You can change cookies settings in your browser. Restricted use of cookies in the browser configuration may affect some functionalities of the website.
