Rapport

Incorporating Inertia Constraints into the Power Market

Uppdaterad 2024-08-14 Publicerad 2017-06-08

In this report, the importance of having a market approach towards frequency response has been studied. It has been explained that while adding such fluctuating renewables as wind and solar energy may reduce the frequency response ability of the system, in order to have a favorable level of frequency response, we need adequate rotating mass inertia in the power system.

Inertia imposes a cost on the system operator including commitment of new units or keeping more units in spinning reserve mode. Commitment of more units may result in increased price. This has been shown through simulations on Nordic 32 and 44 bus networks. It has been explained in detail that we are dealing with a non-convex optimization here and addressing the challenges related to non-convex pricing. Some mathematical techniques have been exploited to linearize the problem and find the optimal amount of uplift to be paid to the generators in order to at least reach the zero profit condition so as to make it acceptable for them to stay in them market.

The main issue is: due to the fact that the inertia providing units are mostly selling electricity at marginal cost price, it should be taken into account that they should not experience negative profits. In other words, providing inertia and then pay us! This situation may lead them to leave the market. Hence, some methods have been discussed and implemented in order to avoid these negative profits. An uplift method has been implemented and its results have been evaluated on Nordic 32 bus network.

Nyheter

Vattenkraftens uthållighet: 80% produktion under kritiska veckor

Svensk vattenkraft har potential att producera på cirka 80% av sin tillgängliga kapacitet under 1–3 veckor, vilket motsvarar ungefär hälften av toppbehovet. Det visar en ny studie från Chalmers som ger oss en djupare förståelse för vattenkraftens förmåga att hantera perioder med hög efterfrågan och låg vindkraftproduktion.

28 apr 2025


Handbok ska hjälpa fjärrvärmebranschen att prioritera temperatureffektiviseringar

Hur sänker vi temperaturerna i dagens fjärrvärmesystem? I en rapport lyfts flera exempel, däribland Luleå Energis framgångsrika arbete med sänkta systemtemperaturer.

22 apr 2025 - Värme och kyla


Var i landskapet ska den nya gröna elproduktionen få plats?

Var i landskapet ska den fossilfria elproduktionen rymmas, när landskapet är så viktigt för den nordiska självbilden? Det ska samhällsplanerarna Daniel Urey och Alexander Marek från Lablab försöka ge svar på i forskningsprojektet Speed Local.

17 apr 2025 - Energisystem


Avbördningssäkerhet i Norden

Dammar måste kunna avbörda överskottsvatten på ett säkert sätt vid högflödessituationer. I det nordiska klimatet är avbördningssäkerhet en central fråga för samtliga anläggningar, oavsett orsaken till avbördningsbehovet. James Yang på Vattenfall och KTH har vidareutvecklat och med hjälp av kollegor utvärderat två olika typer av pianotangentutskov som kan förbättra avbördningssäkerheten.

16 apr 2025


”Tydliggör vad som är statens och marknadsaktörernas roller”

Statens inblandning i elmarknaden har ökat på senare år, efter att har växlat genom historien. Den slutsatsen drar professor emeritus Lars Bergman, som släppt en rapport i ämnet. Staten bör besluta om krav på egenskaper för elsystemet, medan kraftföretagen beslutar om val av kraftslag och dimensionering av kraftverk, skriver han.

15 apr 2025 - Energisystem


Nyhetsarkiv

Om rapporten

Rapportnummer

2017:392

Författare

Ehsan Davarinejad, Mohammad Reza Hesamzadeh, Hector Chavez