Από τις προβλέψεις στις ενεργειακές αποφάσεις

Μια πρόβλεψη γίνεται χρήσιμη τη στιγμή που αλλάζει τον χρονισμό, το επίπεδο εμπιστοσύνης ή τη δράση.

Αν μια πρόβλεψη ηλιακής παραγωγής δείχνει πιθανή πτώση της παραγωγής, ο διαχειριστής μπορεί να αναθεωρήσει τον προγραμματισμό ή την έκθεση σε αποκλίσεις. Αν μια πρόβλεψη φορτίου δείχνει ότι η ζήτηση κινείται προς αιχμή, η ομάδα του κτιρίου ή η ενεργειακή ομάδα μπορεί να προσαρμόσει την κατανάλωση πριν εμφανιστεί η αιχμή. Αν μια πρόβλεψη τιμών δείχνει πιθανό παράθυρο συναλλαγών, ο έμπορος ενέργειας ή ο διαχειριστής BESS μπορεί να εξετάσει αν η αναμενόμενη αξία δικαιολογεί δράση.

Σε κάθε περίπτωση, η πρόβλεψη είναι μόνο ένα μέρος της απόφασης.

Η ομάδα εξακολουθεί να χρειάζεται να γνωρίζει τι επηρεάζεται, πόσο σημαντικό είναι το σήμα, πόσος χρόνος απομένει, ποιος έχει την ευθύνη της απόκρισης και ποια δράση είναι διαθέσιμη.

Αυτή είναι η διαφορά ανάμεσα σε μια πρόβλεψη και σε ένα λειτουργικό σήμα. Η πρόβλεψη λέει τι μπορεί να συμβεί. Το λειτουργικό σήμα βοηθά να καθοριστεί τι πρέπει να γίνει στη συνέχεια.

Οι ενεργειακές αποφάσεις συχνά συνδέονται μεταξύ τους.

Μια προβλεπόμενη μεταβολή της ηλιακής παραγωγής μπορεί να επηρεάσει τον προγραμματισμό της παραγωγής, την έκθεση σε αποκλίσεις, τη λειτουργία της αποθήκευσης και τις παραδοχές εμπορίας. Μια προβλεπόμενη αιχμή φορτίου μπορεί να επηρεάσει την προμήθεια ενέργειας, τον αυτοματισμό κτιρίων, την απόκριση ζήτησης και τη χρήση μπαταριών. Μια προβλεπόμενη κίνηση των τιμών μπορεί να επηρεάσει τη στρατηγική εμπορίας, τον χρονισμό της κατανομής και την έκθεση σε κίνδυνο.

Γι’ αυτό η πρόβλεψη σε πραγματικό χρόνο πρέπει να νοείται ως υποστήριξη αποφάσεων σε μια αλυσίδα δράσεων.

Μια πρόβλεψη μπορεί να επηρεάσει πολλές ομάδες. Η ίδια πρόβλεψη ηλιακής παραγωγής μπορεί να αφορά τον υπεύθυνο χαρτοφυλακίου ενός ανεξάρτητου παραγωγού (IPP), μια πλατφόρμα EMS, έναν έμπορο ενέργειας και έναν διαχειριστή BESS. Η ίδια πρόβλεψη φορτίου μπορεί να αφορά τον αυτοματισμό κτιρίων, την προμήθεια ενέργειας και τον έλεγχο της αιχμής φορτίου.

Η πρόβλεψη πρέπει να φτάνει σε κάθε χρήστη σε μορφή που του επιτρέπει να αναλάβει δράση.

Οι λειτουργικές ενεργειακές αποφάσεις εστιάζουν στην αξιοπιστία, στον έλεγχο του κόστους και στη φυσική συμπεριφορά των εγκαταστάσεων.

Η πρόβλεψη ηλιακής παραγωγής υποστηρίζει αποφάσεις για τον προγραμματισμό της παραγωγής, τον χρονοπρογραμματισμό, την προετοιμασία για περικοπές και την ανασκόπηση των αποκλίσεων. Όταν μεταβάλλεται η αναμενόμενη φωτοβολταϊκή παραγωγή, ο διαχειριστής πρέπει να κρίνει αν η μεταβολή είναι αρκετά μικρή ώστε απλώς να παρακολουθείται ή αρκετά μεγάλη ώστε να απαιτεί δράση.

Η πρόβλεψη κατανάλωσης φορτίου υποστηρίζει αποφάσεις για αιχμές ζήτησης, αυτοματισμό κτιρίων, προγραμματισμό λειτουργίας εξοπλισμού και σχεδιασμό της προμήθειας ενέργειας. Όταν η αναμενόμενη ζήτηση πλησιάζει ένα όριο, το σύστημα μπορεί να ενεργοποιήσει επανεξέταση πριν εμφανιστεί η επίπτωση στο κόστος ή στην ισχύ.

Η πρόβλεψη για μπαταρίες υποστηρίζει αποφάσεις για τον χρονισμό φόρτισης, εκφόρτισης και διακράτησης ενέργειας. Ένας διαχειριστής BESS πρέπει να γνωρίζει όχι μόνο τις αναμενόμενες τιμές, αλλά και το αναμενόμενο φορτίο, την παραγωγή, την κατάσταση της μονάδας και τους λειτουργικούς περιορισμούς.

Και στις τρεις περιπτώσεις, η πρόβλεψη δημιουργεί αξία επεκτείνοντας το παράθυρο απόφασης. Η έγκαιρη ορατότητα επιτρέπει στις ομάδες να αξιολογούν την αναμενόμενη επίπτωση, να εξετάζουν τις λειτουργικές επιλογές και να ανταποκρίνονται πριν γίνει δυσκολότερος ο έλεγχος της έκθεσης σε κόστος, αποκλίσεις ή κατανομή.

Οι αποφάσεις εμπορίας εξαρτώνται από τον χρονισμό, τη βεβαιότητα και την έκθεση σε κίνδυνο.

Μια πρόβλεψη τιμών μπορεί να υποστηρίξει τη διαμόρφωση θέσεων day-ahead, την προσαρμογή intraday, τη στρατηγική προσφορών αγοράς και πώλησης, την προετοιμασία για αιχμές τιμών και την ανασκόπηση αρνητικών τιμών. Όμως η πρόβλεψη πρέπει να είναι αρκετά συγκεκριμένη ώστε να αντιστοιχεί στο παράθυρο συναλλαγών.

Μια γενική εικόνα για την κατεύθυνση των τιμών δεν αρκεί πάντα. Οι έμποροι ενέργειας πρέπει να γνωρίζουν ποιο χρονικό διάστημα επηρεάζεται, πόσο σημαντική είναι η αναμενόμενη κίνηση, πόσο αξιόπιστο φαίνεται το σήμα και ποια έκθεση υπάρχει αν δεν αναληφθεί δράση.

Για τους συμμετέχοντες σε OMIE και EPEX, αυτό έχει σημασία τόσο στις ροές εργασίας day-ahead όσο και στις intraday.

Στις αγορές day-ahead, οι προβλέψεις μπορούν να υποστηρίξουν τον σχεδιασμό θέσεων πριν από την παράδοση. Στις αγορές intraday, μπορούν να υποστηρίξουν την προσαρμογή καθώς προκύπτουν νέες πληροφορίες. Για τους διαχειριστές BESS, η ίδια πρόβλεψη τιμών μπορεί να επηρεάσει την απόφαση για φόρτιση, εκφόρτιση ή διακράτηση χωρητικότητας.

Η πρόβλεψη δεν αντικαθιστά την κρίση του εμπόρου. Κάνει πιο σαφές το περιβάλλον της απόφασης.

Η κατανομή μπαταριών είναι ένα από τα σαφέστερα παραδείγματα όπου η πρόβλεψη επηρεάζει άμεσα την αξία μιας μονάδας.

Μια μπαταρία μπορεί να φορτίζει, να εκφορτίζει ή να παραμένει αδρανής. Κάθε επιλογή έχει ένα κόστος, μια ευκαιρία και έναν περιορισμό. Η σωστή απόφαση εξαρτάται από την αναμενόμενη κίνηση των τιμών, το αναμενόμενο φορτίο, την παραγωγή από ανανεώσιμες πηγές ενέργειας (ΑΠΕ), την κατάσταση φόρτισης, τα τεχνικά όρια, τις παραμέτρους υποβάθμισης και την εμπορική στρατηγική.

Η πρόβλεψη βοηθά να οργανωθούν αυτά τα σήματα πριν ληφθεί η απόφαση.

Αν η πρόβλεψη υποδεικνύει ένα ευνοϊκό παράθυρο τιμών, ο διαχειριστής πρέπει ακόμη να εκτιμήσει αν η μπαταρία είναι διαθέσιμη, αν η αναμενόμενη διαφορά τιμών είναι αρκετά μεγάλη, αν μπορεί να εμφανιστεί άλλη ευκαιρία αργότερα και αν η κατανομή συνάδει με τους περιορισμούς της μονάδας.

Έτσι, η πρόβλεψη λειτουργεί ως φίλτρο. Βοηθά να διακριθούν τα αδύναμα σήματα από τις ευκαιρίες που δικαιολογούν απόφαση. Μπορεί επίσης να περιορίσει τις περιττές παρεμβάσεις όταν το αναμενόμενο όφελος είναι υπερβολικά αβέβαιο ή πολύ μικρό σε σχέση με την επίπτωση στη μονάδα.

Η πρόβλεψη φορτίου δεν αφορά μόνο την εκτίμηση της κατανάλωσης. Αφορά την κατανόηση του πότε η ζήτηση μπορεί να απαιτήσει παρέμβαση.

Σε περιβάλλοντα BMS και EMS, οι προβλέψεις φορτίου μπορούν να υποστηρίξουν τη διαχείριση αιχμών φορτίου, την απόκριση ζήτησης, τον αυτοματισμό, τον σχεδιασμό της προμήθειας ενέργειας και τον λειτουργικό προγραμματισμό.

Μια προβλεπόμενη αιχμή ζήτησης μπορεί να ενεργοποιήσει διάφορες πιθανές δράσεις. Το σύστημα του κτιρίου μπορεί να προσαρμόσει τα προγράμματα λειτουργίας του εξοπλισμού. Ο διαχειριστής μπορεί να μετατοπίσει ευέλικτη ζήτηση. Η ομάδα ενέργειας μπορεί να επανεξετάσει την προμήθεια ενέργειας. Μια μπαταρία μπορεί να προετοιμαστεί για να υποστηρίξει το φορτίο. Η μη κρίσιμη κατανάλωση μπορεί να μειωθεί για περιορισμένο χρονικό διάστημα.

Η πρόβλεψη έχει αξία επειδή βοηθά την ομάδα να δράσει πριν παγιωθεί η αιχμή.

Αυτό έχει ιδιαίτερη σημασία για κτίρια, βιομηχανικές εγκαταστάσεις και χαρτοφυλάκια, όπου μικρές χρονικές διαφορές μπορούν να επηρεάσουν το ενεργειακό κόστος, τη χρήση της διαθέσιμης ισχύος και την άνεση κατά τη λειτουργία.

Η ηλιακή παραγωγή είναι ιδιαίτερα ευαίσθητη στις καιρικές συνθήκες, στην ηλιακή ακτινοβολία, στις συνθήκες της τοποθεσίας και στη συμπεριφορά της μονάδας.

Μια πρόβλεψη ηλιακής παραγωγής βοηθά τους διαχειριστές να κατανοήσουν την αναμενόμενη παραγωγή πριν από την περίοδο παράδοσης. Ωστόσο, η μεγαλύτερη αξία προκύπτει από τον εντοπισμό του κινδύνου απόκλισης από το πρόγραμμα.

Αν η παραγωγή αναμένεται να υπολείπεται του προγράμματος, ο διαχειριστής μπορεί να χρειαστεί να επανεξετάσει την έκθεση σε αποκλίσεις. Αν η παραγωγή αναμένεται να υπερβεί το πρόγραμμα, η ομάδα μπορεί να χρειαστεί να εξετάσει τον κίνδυνο περικοπών, τις επιλογές αποθήκευσης ή τις ευκαιρίες εμπορίας. Αν η βεβαιότητα της πρόβλεψης είναι χαμηλή, η ομάδα μπορεί να χρειαστεί να παρακολουθεί στενότερα την περίοδο αντί να θεωρεί σταθερή την αναμενόμενη τιμή.

Γι’ αυτό η πρόβλεψη ηλιακής παραγωγής πρέπει να δείχνει περισσότερα από έναν αριθμό.

Μια χρήσιμη πρόβλεψη βοηθά τους διαχειριστές να κατανοήσουν αν η αναμενόμενη παραγωγή είναι αξιόπιστη, αβέβαιη ή ουσιωδώς διαφορετική από την προηγούμενη εκτίμηση.

Ακόμη και η πιο ακριβής πρόβλεψη αποτυγχάνει αν κανείς δεν έχει την ευθύνη της. Κάποιος πρέπει να είναι υπεύθυνος για την αξιολόγηση του σήματος, ένα σαφές όριο πρέπει να ενεργοποιεί τη δράση και η ροή εργασίας πρέπει να μεταφέρει έγκαιρα την πληροφορία σε αυτόν που λαμβάνει την απόφαση.

Δεν πρέπει κάθε σήμα να οδηγεί σε δράση. Τα καλά συστήματα χρησιμοποιούν διαστήματα πρόβλεψης, επίπεδα σοβαρότητας και όρια για να μειώνουν τον λειτουργικό θόρυβο και να εστιάζουν την προσοχή σε σημαντικά γεγονότα.

Ο αυτοματισμός έχει σημαντικό υποστηρικτικό ρόλο: επισημαίνει γεγονότα, δρομολογεί σήματα και εκτελεί εργασίες ρουτίνας χαμηλού κινδύνου, αλλά η ανθρώπινη εποπτεία παραμένει απαραίτητη για αποφάσεις υψηλής έκθεσης που αφορούν χρηματοοικονομικό κίνδυνο, συμμόρφωση με τις απαιτήσεις του δικτύου ή την κατάσταση των εγκαταστάσεων.

Η πρόβλεψη έτοιμη για λήψη αποφάσεων δεν σημαίνει διαρκή παρέμβαση.

Στα ενεργειακά συστήματα, η υπερβολικά συχνή δράση μπορεί να δημιουργήσει λειτουργικό θόρυβο. Μια πρόβλεψη πρέπει να βοηθά τις ομάδες να διακρίνουν την κανονική διακύμανση από την ουσιαστική έκθεση σε κίνδυνο.

Εδώ έχουν σημασία τα όρια. Μια μικρή μεταβολή του φορτίου μπορεί να μην απαιτεί δράση. Μια μικρή κίνηση των τιμών μπορεί να μη δικαιολογεί επανεξέταση των συναλλαγών. Μια απόκλιση της ηλιακής παραγωγής μπορεί να είναι αποδεκτή αν βρίσκεται εντός του αναμενόμενου διαστήματος εμπιστοσύνης.

Το σύστημα πρέπει να βοηθά τις ομάδες να βλέπουν πότε ένα σήμα έχει σημασία.

Αυτό απαιτεί περισσότερα από αναμενόμενες τιμές. Απαιτεί διαστήματα εμπιστοσύνης, επίπεδα σοβαρότητας, όρια και το πλαίσιο της ροής εργασίας.

Ο στόχος δεν είναι να αντιδρούν οι ομάδες σε κάθε κίνηση. Ο στόχος είναι να γίνονται ορατές οι σημαντικές κινήσεις πριν γίνουν δαπανηρές.

Η πρόβλεψη μπορεί να υποστηρίξει τον αυτοματισμό, αλλά δεν πρέπει να καταργεί τη λειτουργική λογοδοσία.

Ορισμένες δράσεις μπορούν να αυτοματοποιηθούν, ιδίως οι επαναλαμβανόμενες δράσεις χαμηλού κινδύνου. Άλλες πρέπει να παραμένουν υπό ανθρώπινο έλεγχο, ιδίως όταν εμπλέκονται χρηματοοικονομική έκθεση, συμμόρφωση με τις απαιτήσεις του δικτύου, υποβάθμιση των εγκαταστάσεων ή κίνδυνος εμπορίας.

Μια πρακτική προσέγγιση είναι να αυτοματοποιούνται ο εντοπισμός, η δρομολόγηση και οι αποκρίσεις ρουτίνας, ενώ τα δικαιώματα λήψης αποφάσεων παραμένουν σαφή.

Για παράδειγμα, ένα σύστημα μπορεί να επισημάνει αυτόματα ένα πιθανό γεγονός αιχμής φορτίου, να στείλει μια απόκλιση πρόβλεψης σε ένα EMS ή να δρομολογήσει ένα σήμα τιμής σε μια ροή εργασίας εμπορίας. Η τελική απόφαση μπορεί να παραμένει σε έναν διαχειριστή, έναν έμπορο ενέργειας ή έναν υπεύθυνο διαχείρισης εγκαταστάσεων.

Αυτή η ισορροπία επιτρέπει στις ομάδες να κινούνται ταχύτερα χωρίς να χάνουν τον έλεγχο.

Μια πρόβλεψη έτοιμη για λήψη αποφάσεων έχει συγκεκριμένα χαρακτηριστικά.

Φτάνει πριν κλείσει το παράθυρο απόφασης. Αντανακλά την εγκατάσταση ή την αγορά που εξυπηρετεί. Δείχνει την αβεβαιότητα, όχι μόνο την αναμενόμενη τιμή. Συνδέεται με ένα όριο, μια ειδοποίηση, ένα σύστημα ή έναν υπεύθυνο απόφασης. Μπορεί να μετρηθεί αφού ληφθεί η απόφαση.

Στην πράξη, αυτό σημαίνει ότι μια πρόβλεψη ηλιακής παραγωγής πρέπει να υποστηρίζει τον προγραμματισμό της παραγωγής, όχι μόνο να δείχνει την αναμενόμενη φωτοβολταϊκή παραγωγή. Μια πρόβλεψη φορτίου πρέπει να υποστηρίζει τη διαχείριση αιχμών, όχι μόνο να εκτιμά τη ζήτηση. Μια πρόβλεψη τιμών πρέπει να υποστηρίζει την ανασκόπηση των συναλλαγών ή της κατανομής, όχι μόνο να δείχνει μια καμπύλη τιμών.

Η πρόβλεψη πρέπει να αξιολογείται με βάση την ποιότητα των αποφάσεων που υποστηρίζει.

Για την ηλιακή παραγωγή, αυτό μπορεί να σημαίνει μειωμένη έκθεση σε αποκλίσεις από το πρόγραμμα, καλύτερο προγραμματισμό ή λιγότερες περιττές παρεμβάσεις.

Για την κατανάλωση φορτίου, μπορεί να σημαίνει λιγότερες ανεξέλεγκτες αιχμές, ακριβέστερη προμήθεια ενέργειας ή αποτελεσματικότερη απόκριση ζήτησης.

Για την κατανομή μπαταριών, μπορεί να σημαίνει καλύτερο χρονισμό της κατανομής, υψηλότερη αξιοποίηση της μονάδας ή λιγότερους κύκλους χαμηλής αξίας.

Για την εμπορία, μπορεί να σημαίνει αυστηρότερη πειθαρχία στον χρονισμό, σαφέστερη ανασκόπηση θέσεων ή χαμηλότερη έκθεση σε διαστήματα υψηλής μεταβλητότητας.

Η ακρίβεια παραμένει σημαντική, αλλά η ακρίβεια από μόνη της δεν αποδεικνύει λειτουργική αξία. Μια πρόβλεψη μπορεί να είναι ακριβής και παρ’ όλα αυτά να μη χρησιμοποιείται. Μια λιγότερο ακριβής πρόβλεψη μπορεί να έχει αξία αν φτάνει αρκετά νωρίς στη σωστή ροή εργασίας και υποστηρίζει μια μετρήσιμη απόφαση.

Τα μοντέλα πρόβλεψης καθιστούν εφικτές τις ενεργειακές αποφάσεις σε πραγματικό χρόνο όταν υπερβαίνουν την απλή εκτίμηση και γίνονται μέρος της λειτουργικής ροής εργασίας.

Η αξία τους φαίνεται όταν μια ομάδα μπορεί να δράσει νωρίτερα, με σαφέστερο πλαίσιο, πριν αυξηθούν το κόστος, οι αποκλίσεις, η χαμένη αξία κατανομής ή η έκθεση στις συναλλαγές.

Για πλατφόρμες EMS, παρόχους BMS, διαχειριστές BESS, ανεξάρτητους παραγωγούς (IPP), συμμετέχοντες σε OMIE και συμμετέχοντες στην αγορά EPEX, η πρόβλεψη πρέπει να σχεδιάζεται με βάση τα παράθυρα απόφασης, τα όρια, την ανάθεση ευθυνών και τα μετρήσιμα αποτελέσματα.

Οι ενεργειακές προβλέψεις είναι χρήσιμες μόνο όταν φτάνουν στη σωστή ροή εργασίας πριν κλείσει το παράθυρο απόφασης.

Για ομάδες που δραστηριοποιούνται στην ηλιακή παραγωγή, την κατανάλωση φορτίου, τη διαμόρφωση τιμών αγοράς, την κατανομή μπαταριών ή τις δραστηριότητες εμπορίας, ίσως αξίζει να εξετάσουν πού τα προγνωστικά σήματα θα μπορούσαν να υποστηρίξουν αποφάσεις με μετρήσιμο λειτουργικό ή εμπορικό αντίκτυπο.

Η Nexenergie μπορεί να βοηθήσει στην αξιολόγηση του πώς η πρόβλεψη θα μπορούσε να ενταχθεί σε αυτές τις ροές εργασίας και πού μπορεί να υποστηρίξει έγκαιρη δράση, έτοιμη για λήψη αποφάσεων.