European platforms for the exchange of balancing energy

Ten years ago, all European countries started a long journey towards a common integrated internal electricity market which has not yet come to an end. In the meantime, the European power system has been experiencing a transformation phase with an increasing penetration of renewables and the development of additional sources of exibility such as electrochemical storage and demand response. In this context, the European Commission published two new guidelines (EBGL and SOGL) with the aim of integrating balancing energy markets and make them better suited to include those rising technologies. For balancing markets, this means that the market design will be modi ed such as to move trading as close as possible to real time while respecting system security. Therefore, this document provides an overview of the European balancing energy market target model and explains the main processes related to balancing energy markets. The design of the new European platforms for the exchange of balancing energy products is summarised and three optimisation algorithms are developed to mimic their functioning. Finally, the market for automatic frequency restoration reserves is simulated to gain some insights on the expected market operation. The analysis is focused on the consequences of imbalance netting and on the possibility for TSOs to access a wider pool of balancing resources but it does not seek to evaluate the e ects of moving from pay-as-bid to marginal pricing or from a speci c balancing product to another. When the imbalance settlement procedure will be supplemented by National Regulatory Authorities the market should be further investigated to assess the impact of other factors such as the di erent bidding behaviours of market participants and their market power. It is found that, given the same system imbalance, lower volumes of cheaper balancing reserves will need to be activated thanks to imbalance netting and to the cross border exchange of balancing energy. Consequently, market participants which are currently sustaining the cost of imbalances, whether they are balancing responsible parties or grid users, will bene t from the new market design whereas balancing service providers will need to face a reduction of the value of their acti- vations. Moreover, despite the limits imposed by the underlying network, balancing energy prices are expected to become more uniform across Europe.

Dieci anni fa, gli Stati membri dell'EU iniziarono un lungo percorso volto alla creazione di un mercato per l'elettricit a interno all'Unione che non e ancora giunto al termine. Nel frattempo, il sistema elettrico ha vissuto e sta ancora vivendo una fase di trasformazione con una crescente penetrazione di rinnovabili e lo sviluppo di forme di essibilit a aggiuntive come l'accumulo elettrochimico o servizi di gestione della domanda. In questo contesto, la Commissione Europea ha pubblicato due doc- umenti guida (EBGL e SOGL) che mirano a integrare i mercati dell'energia di bilan- ciamento e renderli pi u adatti a includere queste tecnologie emergenti. Nell'ambito dei mercati di bilanciamento, ci o signi ca che la struttura del mercato sar a mod- i cata in modo da spostare le contrattazioni il pi u vicino possibile al tempo reale rispettando al contempo la sicurezza del sistema. Quindi, questo documento fornisce una panoramica del target model europeo per i mercati di bilanciamento e spiega i principali processi legati ai mercati dell'energia di bilanciamento. Riassume inoltre la struttura delle nuove piattaforme europee per lo scambio di prodotti di bilanciamento e presenta i tre algoritmi di ottimizzazione che sono stati sviluppati per simularne il funzionamento. La parte conclusiva con- tiene una simulazione del mercato per la riserva di rispristino automatico della fre- quenza (riserva secondaria) che mira a cogliere alcune ricadute sul funzionamento futuro del mercato. L'analisi si concentra sugli e etti della compensazione degli sbilanciamenti e sulla possibilit a per i TSO di accedere a un pi u ampio pool di risorse di bilanciamento. Non cerca invece di valutare gli e etti di un passaggio da una remunerazione pay- as-bid a una con prezzo marginale o da uno speci co prodotto di bilanciamento a un altro. Quando le Autorit a di Regolazione per l'energia de niranno la modalit a per calcolare il corrispettivo di sbilanciamento, i nuovi mercati dovrebbero essere ulteriormente studiati con il ne di valutare l'impatto di altri fattori come il cambio delle strategie di o erta degli operatori e il loro potere di mercato. Dalla simulazione e ettuata si pu o concludere che, a parit a di sbilanciamento del sistema, sar a necessario attivare minori e pi u economici volumi di energia per il bilanciamento grazie alla compensazione degli sbilanciamenti e allo scambio trans- frontaliero dell'energia. Conseguentemente, gli attori del mercato che attualmente sostengono i costi di sbilanciamento, sia che essi siano gli utenti della rete (Italia) o gli operatori di responsabili per il bilanciamento, trarranno bene ci dalla nuova struttura di mercato mentre gli utenti del dispacciamento dovranno far fronte a una riduzione del valore complessivo dei loro servizi. Inoltre, nonostante i limiti imposti dalla rete elettrica, e ragionevole attendersi un allineamento dei prezzi per l'energia di bilanciamento negli Stati dell'Unione.