波动可再生能源的电网整合成本

激活能价格的二次控制储备价值顺序[12]。0 1500 3000501000150020002011使用成本[EUR/MWh]0 1500 3000501000150020002012电力储备[MW]正平衡负平衡0 1500 3000501000150020002013图。7.激活能价格的二次控制储备价值顺序[12]。Csaldo（t）的成本可以定义为激活次级和三级控制asCsaldo（t）=pXi=1Vsec，i（t）的成本之和* Psec，i（t）+mXk=1Vter，k（t）* Pter，k（t），（9）式中，i是提供二级控制储备Vsec的平衡能力指数，i（t）表示激活价格Psec，i（t），k是提供三级控制Vter，k（t）表示激活价格Pter，k（t）的平衡能力指数。图6和图7显示了2011年至2013年二级和三级控制的15分钟MOC[12]。我们训练了一个基于二次函数的模型来模拟Vbal（t）的函数。对四组（负二级控制储备、正二级控制储备、负三级控制储备和正三级控制储备）对应的所有产品的聚合数据进行建模。图8显示了二次函数（红色）对2011年至2013年的MOCs汇总数据的拟合。0 500 1000 1500 2000 250000.511.5负二次控制[MWh]商品成本[MEUR]0 500 1000 1500 2000 250000.511.5正二次控制[MWh]商品成本[MEUR]图8。激活二级和三级控制储量的四个模拟成本。总平衡需求RZsaldo（t）可作为Vbal（t）的函数导出。使用图8所示的激活控制储备的四个成本函数，可以计算激活Csaldo（t）的总成本。根据AldCs7和AldCs7计算。无花果

9显示了模拟结果与过去三年的有效数据的对比。与第一天的结果相比，负功率和正功率的成本显著不同，平衡能量的成本结构几乎是对称的，负功率和正功率的成本结构上升相似。由于模型更复杂、更难训练，成本不确定性大于不确定性。-1000-500 0 500 1000-0.2-0.100.10.2平衡每四小时的电力[MWh]市场成本[MEUR]实现了能源成本平衡模型平衡能源成本FIG。9.与有效平衡成本相比的模拟平衡成本。五、结果在下一节中，我们将讨论我们的分析结果。文件服务成本是系统运行的额外成本，因此，对于终端消费者而言，总体目标必须是降低这些成本。根据我们的分析，以下措施可用于降低项目服务成本：1）减少预测误差（t）2）在可用市场之间进行选择3）关闭间歇性供应a。预测误差的减少预测误差（t）主要取决于三个参数：第一，预测范围，第二，预测模型的质量，第三，间歇性供应的空间分布。由于德国的市场环境，预测范围固定在16到40小时[13]。为了证明参数对（t）的影响，2010年至2013年的（t）的均方根误差（RMSE）已由发电能力CTSO标准化为RMSET SO，诺曼德被赋予byRMSET SO，norm=qnPnt=1（t））CT SO，（10）其中CT SOI是给定年份TSO区域的平均装机风能和光伏发电能力[15]，[16]。得到的RMSET SO，norm如图10和图2所示。

11.数据证实，后两个参数确实对（t）有显著影响。首先，引入更精确的风力发电预测模型可以降低风力发电的相对误差。图10中的蓝星代表了2010年每个TSO的预测误差，明显高于未来几年的预测。如图所示，该结果对于PV来说并不重要。11.其次，如图10所示，较大装机容量的聚合降低了相对预测误差（t）。这一结果对PV也不重要。这两项措施降低了大型市场参与者或大型平衡群体的相对利润服务成本。昂贵的预测模型可以被许多装置覆盖，提高了0.5 10 15 20 25 300%2%4%6%8%10%12%14%16%装机容量Ct[GW]RMSET的预测质量，标准201020112013图。10.德国风力发电的RMSE（t）由装机容量CT S Oper TSO标准化。05101525300%2%4%6%8%10%12%14%16%装机容量Ct[GW]RMSET，标准2010201122013图。11.德国光伏发电的RMSE（t）由装机容量CT S O标准化。由于平衡组规模较大，结合降低的RMSET SO，正常。独立于支持计划，大型单一参与者能够比小型参与者更有效地调度可再生能源发电，并为终端消费者节约成本。这是因为，首先，生产设施的数量通常较大，因此统计特性较好，其次，局部干扰对系统的影响较小。B.可用市场之间的选择对于大型平衡区域，如德国TSO的RES平衡区域，可以表明交易量和成本之间存在相关性。

因此，可以选择（3）中的Vintraday（t）和Vbal（t）部分来减少（4）中的C（t）。图12显示了与平衡能源的预期成本相比，日内市场上15分钟产品的建模价格曲线。图13显示了平衡成本的理论最优值与实现的最优值。理论上的最优值明显低于用于RES平衡的TSO采购的专业服务成本。结果表明，对于市场参与者来说，尽管法律禁止在激活平衡储备之前选择长期或短期保持平衡区域，但仍有可能针对市场优化自身。C.RES平衡区间歇性供应服务成本的关闭可通过CNORM（t）=C（t）WTSO（t）+RTSO（t），（11）给出的调度能量进行标准化-2000-1500-1000-500 0 500 1000 1500 2000-500050010001500平衡功率[MWh]每四小时的市场成本[TEUR]平衡市场成本雷达市场成本。12.模拟日内市场成本与平衡能源的模拟成本。01.01.2011 01.08.2011 01.03.2012 01.10.2012 01.05.2013 01.12.2013-1001020304050次[MEUR]有效总平衡成本临时总平衡成本。13.与有效结果相比，TSO平衡区每月优化的文件服务成本。其中，Cnorm（t）是市场参与者每售出千瓦时的边际成本。如果发电的边际成本高于市场预期收入，则必须关闭发电能力，以避免运营商遭受短期损失。由于德国的支持计划结构，即使在边际成本高于ePEX日前市场价格的几个小时内，RES装置仍会因保费支付而产生利润。图14显示了TSO的有效月平均成本。

因此，在EPEX日前市场上，边际成本下的可再生能源发电量在一定时间内是可销售的，EPEX日前市场价格低于Cnorm（t），在经济上是不充分的。01.01.2011 01.08.2011 01.03.2012 01.10.2012 01.05.2013 01.12.2013-0.4-0.200.20.40.60.8时间【cEUR/kWh】平衡成本雷达成本STOT配置文件服务成本IG。14.德国TSO的标准化福利服务成本。每个月，用户可以选择免费安装或直接安装。使用直接销售可再生能源发电的市场参与者必须支付比适合获得任务更高的费用。图15显示了2012年至2015年风电和光伏装置管理费的发展情况。可控制装置支付Pm，高，不可控制装置支付Pm，低。Pmpayments在未来会减少，而TSO RES资产负债组的已实现利润服务成本已经在Pmpayments的基础上上升了几个月。因此，可以预期，运营商的福利服务成本会超过PMA支付，风电安装业主会回到FIT支持计划。2012年2013年2014年201500.20.40.60.81次[ct/kWh]Pm，低Pm，高fig。15.RES直接营销的管理费支付[6]。六、 结论本文分析了作为重新部署额外边际成本的福利服务成本。我们提出了一个模型来近似TSO的文件服务成本，并推荐了如何通过更好的预测来降低文件服务成本，尤其是在风力发电的情况下。参考文献[1]AG Energiebilanzen e.V.，“Energiestatistiken”，2013年。[在线]。可访问：www.ag-energiebilanzen。de[2]BDEW Bundesverband der Energie-und Wasserwirtschaft e.V.，“Erneuerbare Energien and das EEG:Zahlen，Fakten，Grafiken（2013），”2013年1月。[在线]。

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