Limit Order Trading mit Wasserkraft — wo ist der Haken?

Erneuerbare, flexible Energiespeicher mit einer Kapazität, die 30-mal so hoch ist wie die der Batterietechnologie — man könnte meinen, Wasserkraft steht bereits ganz oben auf der Agenda für erneuerbare Energien und alle Energiebereiche. Warum ist dieses Potenzial so schwer nutzbar und warum werden so viele flexible Speicherkraftwerke wie Laufwasserkraftwerke betrieben?

Die Antwort liegt in der Komplexität der Erfassung, Speicherung, Rückverfolgung und Freisetzung von Wasser in volatilen Wettersystemen, die aufgrund der Klimakrise schrittweise Veränderungen erfahren. Alle anderen flexiblen Speicherlösungen, die uns zur Verfügung stehen — fossile Brennstoffe, Kohle, Kernenergie — sind vorhersehbar und können unbegrenzt gespeichert werden.

Im Gegensatz dazu haben Wasserkraftbetreiber keine Gewissheit darüber, wann Wasser kommt oder wie viel davon sie erwarten können. Hinzu kommt das streng regulierte Umfeld, in dem Wasserkraft erzeugt wird, und es ist kein Wunder, dass nur große Unternehmen ihr flexibles Speicherpotenzial nutzen, um mehr Energie bei höheren Einnahmen zu erzeugen.

HYDROGRID stellt den Status Quo in Frage, der die Auftragsvergabe einschränkt. Die Automatisierung von Ausschreibungen ist eine arbeits- und zeitintensive Aufgabe.

Wie viel Speicherkapazität kann wirklich für den strategischen Handel genutzt werden?

Weniger als du erwarten würdest.

Im Gegensatz zu allen anderen flexiblen Energiespeichern, die zumindest theoretisch zu 100% vorhersehbar sind und unbegrenzt gespeichert werden können, ist sie aufgrund der Herausforderungen, die sich aus der flexiblen Nutzung von Wasserkraft ergeben, eine nicht so naheliegende Wahl für die Netzstabilisierung und den Handel mit Limit-Ordern:

Komplexität der Anlagen

‍Mehrstufige Kaskaden erfordern komplizierte Angebotsstrategien. Bei einer solchen Kaskade ist die Flexibilität nur so groß wie die Fähigkeit des Betreibers, Wasser durch das kleinste Reservoir zu steuern, was in einigen Topologien wie ein Engpass in einem ansonsten hochflexiblen System wirkt.

Umwelteinschränkungen

‍Ökologischer Ablauf, Niveauregulierung, Rampenvorschriften, Hochwasser- und Dürreprävention und viele weitere Einschränkungen reduzieren die anfängliche Flexibilität.

Betriebseinschränkungen

‍Um Wasserkraftanlagen zu schützen und sie in vollem Umfang nutzen zu können, müssen Sie Turbineneffizienzkurven, Start-/Stoppkosten, Wartung und Ausfälle usw. berücksichtigen.

Zuflüsse‍

Die vielleicht offensichtlichste Herausforderung: Wasserzuflüsse und Zuflussprognosen bestimmen, wie viel Energie Sie ableiten können. Im Gegensatz zu anderen flexiblen Anlagen haben Wasserkraftproduzenten wenig bis gar keine Kontrolle darüber, welche Energiekapazitäten ihnen zu einem bestimmten Zeitpunkt zur Verfügung stehen. In einer Analogie zu fossilen Brennstoffen wird ein Wasserkrafttank zu einem bestimmten Zeitpunkt kostenlos aufgefüllt, man weiß nur nicht, wann das passieren wird.

Jede der oben genannten Überlegungen beeinträchtigt das, was auf den ersten Blick wie die perfekte Speicherlösung für grüne Energie aussah. Und trotz alledem nutzen viele Hersteller die verbleibende Flexibilität, um Wasser strategisch abzuleiten und so ein belastetes Stromnetz zu unterstützen und dabei ihre Gewinne zu maximieren.

Market Order im Vergleich zu Limit Order Bidding

Wasserkraftbetreiber haben in erster Linie die Aufgabe, dafür zu sorgen, dass alle oben genannten Herausforderungen bewältigt werden — was an sich schon eine komplexe Aufgabe ist. Wenn es die internen Ressourcen zulassen (sowohl technische als auch Personalstunden und Infrastruktur), kann die verbleibende Flexibilität des Reservoirs auf eine von zwei Arten genutzt werden: Handel mit Marktaufträgen oder Handel mit Limit-Ordern. Das bedeuten beide für Wasserkraft:

Marktaufträge
‍Wird sofort zum aktuellen Marktpreis ausgeführt und häufig von erneuerbaren Quellen wie Wind und Sonne genutzt, die aufgrund der Wetterbedingungen unvorhersehbar Strom produzieren. Dies ist auch der Weg, den viele kleine und mittlere Wasserkraftproduzenten einschlagen, auch wenn sie über Flexibilität bei der Speicherung verfügen. Diese Wahl garantiert nicht den Preis und kann in manchen Situationen sogar zu einem negativen Kurshandel führen.

Bestellungen einschränken
‍Geben Sie einen Höchstpreis für den Kauf und/oder einen Mindestpreis für den Verkauf an, was eine bessere Kontrolle über die Transaktionspreise bietet und den Kontext für die Suche nach Preisspitzen schafft. Wenn die Marktbedingungen dem Rentabilitätspunkt des Herstellers entsprechen (pst, wir helfen Ihnen auch bei Berechnungen in Echtzeit), wird Wasser versandt. Wenn nicht, wird der verfügbare Speicher zur Speicherung von Wasser innerhalb der vom System voreingestellten Grenzwerte genutzt.

Die Fähigkeit, Strom zu verkaufen, wenn die Preise hoch sind, und ihn zu halten, wenn der Preis unter die Rentabilitätsgrenzen fällt, um Gewinne zu maximieren und eine stabilere Einnahmequelle zu gewährleisten, ist das, was HYDROGRID Produzenten aller Größen und Anlagen aller Komplexitätsstufen bieten will.

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Maschinelles Lernen zur Flexibilitätsmaximierung

Es ist nicht einfach, ein Limit Order Bid für Wasserkraftanlagen abzugeben. HYDROGRID Insight bietet alle erforderlichen Tools und Informationen und ist außerdem in der Lage, jeden Tag ein automatisiertes Limit Order zu erstellen. Kurz gesagt, hier sind die wichtigsten Komponenten aufgeführt, die für den flexiblen Betrieb eines Kraftwerks erforderlich sind:

• Prognose der Zuflüsse: Zunächst muss man nicht nur wissen, wie viel Wasser zu erwarten ist, sondern auch, wie viel Wasser zu erwarten ist mindestens und höchstens. Perfektes Hellsehen ist zwar nicht möglich, aber Zuflussprognosen sind ziemlich nah dran wenn mit modernen Methoden des maschinellen Lernens angegangen wird.
• Berechnung des Wasserwerts: Der Rentabilitätspunkt wird oft bezeichnet als Wasserwert. Um es zu berechnen, muss eine Reihe von Faktoren berücksichtigt werden, wie z. B. zukünftiger Zufluss und zukünftiger Preis, aktuelle Telemetriedaten und mehr. Die Spielregel lautet: Versuchen Sie jetzt, Ihr Wasser zu sparen, wenn Sie erwarten, es morgen zu höheren Preisen zu verkaufen, wenn das Stromnetz es am dringendsten benötigt. Achten Sie dabei darauf, die Opportunitätskosten für den Versand und die Risiken zweiter Ordnung bei der Lagerung zu berücksichtigen. 'HYDROGRID Insight' verwendet einen eigenen Algorithmus, um den Wasserwert in Echtzeit zu berechnen.
• Berechnung der Produktionsgrenzen: Im Allgemeinen sollte jede Position in einem Limit-Order-Gebot ausführbar sein. Das bedeutet, dass alle Reservoirs in einer Kaskade über ausreichend Wasser verfügen sollten, um zu produzieren, und zwar so viel, dass es unabhängig davon, wie sich die Preise am nächsten Tag entwickeln würden, nicht verschüttet wird. Daher ist die Festlegung der möglichen Produktionsgrenzen pro Stunde an sich schon ein komplexer Optimierungsprozess, und das Ergebnis ist der maximale Flexibilitätsbereich, den der Zufluss ermöglicht. Beispielsweise wird HYDROGRID Insight bei nur wenigen Stunden Volllastproduktion versuchen, diese Stunden gemäß den Marktpreisprognosen zuzuweisen, sofern der Zufluss dies zulässt.
• Effiziente Angebotserstellung: Sobald der Wasserwert und die Produktionsgrenzen berechnet wurden, müssen noch einige wichtige Details berücksichtigt werden, um das effizienteste Angebot zu erhalten. Um nur zwei zu nennen:
  • die Effizienz der Turbinen: Im Allgemeinen ist es günstig, den besten Wirkungsgrad zu erzielen, aber wenn die Preise besonders hoch ausfallen, würden wir lieber das Maximum produzieren, das wir je nach Produktionsgrenze erreichen können;
  • die Synchronisation der Angebote von Kaskaden: Wenn ein Reservoir in der Kaskade sehr klein ist, ist das Grenzgebot der verschiedenen Turbinen der Kaskade möglicherweise nicht unabhängig. Synchronisieren Die Bid-Dateien sind eine Operation, die für menschliche Bediener ziemlich mühsam (oder in einigen Fällen komplex) sein kann, die aber von HYDROGID Insight unterstützt wird.

Lohnt es sich, Limit Order zu handeln?

Ja.

Wasserkraft ist die einzig praktikable erneuerbare Option für Energiespeicherung in der Größenordnung, die uns in den nächsten Jahrzehnten zur Verfügung stehen wird. Die Einführung von Ausgleichsleistungen aus einer grünen Quelle ist die einzige grüne Art, Gas und Kohle zu ersetzen und die Energiepreise von den Gaspreisen abzukoppeln. Es erhöht die Netzstabilität und reduziert aktiv die Emissionen, indem fossile Brennstoffe ersetzt werden. Es erhöht die Energieunabhängigkeit und Zuverlässigkeit in ihren Regionen und ist im Allgemeinen billiger.

Intermittenzprobleme

‍Wind und Sonne hängen von den Wetterbedingungen ab, was zu Unvorhersehbarkeiten bei der Stromerzeugung führt. Fossilien, die verlässlicher sind, rücken in der Energielandschaft langsam in den Hintergrund, selbst wenn es um „große Ölquellen“ geht (Quelle:)

Märkte verändern sich‍

Der Anstieg der Stromnachfrage übersteigt den Anstieg des Gesamtenergiebedarfs auf der ganzen Welt. Um mit der sich verändernden Energielandschaft Schritt zu halten, müssen sich die Stromnetze in einem beispiellosen Tempo anpassen, und flexible Speicherlösungen wie Wasserkraft werden in diesem Prozess von entscheidender Bedeutung sein. Der Markt für Wasserkraft wird voraussichtlich wachsen und denjenigen, die bereit sind, diese Gelegenheit zu nutzen, erhebliche Rentabilitäts- und Umweltvorteile bieten.

Warum HYDROGRID Insight?

HYDROGRID Insight bietet die Tools, die für eine maximale Flexibilität erforderlich sind, und versetzt Sie dann auch in die Lage, die Chancen auf dem Energiemarkt zu nutzen, indem automatisch ein Stromerzeugungsplan und ein Limit Order Bid erstellt werden. So gehen wir mit jeder der Variablen um, die die Flexibilität einschränken:

• Komplexität der Anlagen: Mehrstufige Kaskaden erfordern komplizierte Angebotsstrategien. Bei einer solchen Kaskade ist die Flexibilität nur so groß wie die Fähigkeit des Betreibers, Wasser durch das kleinste Reservoir zu steuern, was in einigen Topologien wie ein Engpass in einem ansonsten hochflexiblen System wirkt.
• Umwelteinschränkungen: Ökologischer Ablauf, Niveauregulierung, Rampenvorschriften, Hochwasser- und Dürreprävention und viele weitere Einschränkungen reduzieren die anfängliche Flexibilität.
• Betriebseinschränkungen: Um Wasserkraftanlagen zu schützen und sie in vollem Umfang nutzen zu können, müssen Sie Turbineneffizienzkurven, Start-/Stoppkosten, Wartung und Ausfälle usw. berücksichtigen.
• Zuflüsse- Die vielleicht offensichtlichste: Wasserzuflüsse und Zuflussprognosen bestimmen, wie viel Energie Sie ableiten können. Im Gegensatz zu anderen flexiblen Anlagen haben Wasserkraftproduzenten wenig bis gar keine Kontrolle darüber, welche Energiekapazitäten ihnen zu einem bestimmten Zeitpunkt zur Verfügung stehen.

Unser Ziel ist es, unseren Benutzern Tools an die Hand zu geben, die ihre betrieblichen Anforderungen nicht nur erfüllen, sondern sogar übertreffen. HYDROGRID Insight V3 ist das neueste Ergebnis unseres Engagements für Innovation, Benutzererlebnis und betriebliche Exzellenz. In einem Energiesektor, in dem das effiziente Management der Wasserressourcen wichtiger denn je ist, zeichnet sich HYDROGRID Insight als zukunftsorientierte Lösung aus, die Sie auf die Herausforderungen von morgen vorbereitet.

Ganz gleich, ob Sie die Einhaltung von Auflagen sicherstellen, Ihre Betriebsabläufe optimieren, strategisch handeln, für die Zukunft planen oder Ihre Wartungsprozesse rationalisieren möchten, HYDROGRID ist Ihr Partner für optimales Wassermanagement.

Erfahren Sie, was es Neues mit HYDROGRID Insight V3 gibt, und bringen Sie Ihren Wasserkraftbetrieb auf die nächste Stufe. Ihre Zukunft in der Wasserkraft beginnt hier.