New Employee ERCOT Overview

ERCOT and Market
Congreso Regional de Energia
San Salvador, 2016
Leon Ricaud
Overview / Vision
Temas del Día
• Conceptos Operacionales
• Participantes del Mercado en
ERCOT
• Diseño del Mercado
• Mercados de Energia
• Costos de Congestion
• Costos de Capacidad
• Del cliente a menudeo al
Mayorista
• Presente y Futuro Proximo en
Energia Renovable
2
North American Bulk Power Grids – Redes Electricas
•
•
ERCOT is una de 3 regiones
interconectada en EU y
Canada.
La Red de ERCOT:
– Cubre 75% del territorio de
Texas
– Sirve 90% de la carga en
Texas
– >46,500 millas de
transmision
– >550 unidades de
generacion
– ~74,000 MW capacidad de
generacion
Conexiones de ERCOT a otras redes son limitadas por instalaciones de
corriente directa
– Demanda Record 69,877
MW (Aug 10, 2015)
3
ERCOT Introduction
A Little History – Un Poco de Historia.
• 1941 – Texas Interconnected
System (TIS) Sistema Interconectado
• 1970 – TIS se convierte en ERCOT
• 1996 – Independent System
Operator (ISO)
• Operador Independiente del Sistema
• 2001 – Control centralizado
• 2002 – Empiezo del Mercado al
consumidor
• 2003 – PUCT Ordena ERCOT rediseño del
mercado
• 2010 – ERCOT empieza el Mercado Nodal
4
ERCOT Operational Concepts
ERCOT Responsabilidad Principal es la Confiabilidad del Sistema
• Igualar la demanda a la generacion
• Operar el sistema de transmission de acuerdo a los limites
ERCOT facilita los mercados competitivos para lograr
fiabilidad
5
ERCOT Operational Concepts – Operaciones
Energy and Capacity – Energia y Capacidad (Potencia)
Primer paso: Pronosticar la demanda y obtener capacidad de generacion
ERCOT despacho Energia para
seguir la demanda.
dispatches Energy to follow
the system demand.
Pronostico
Capacidad
ERCOT tiene que asegurar
suficiente capacidad para
apoyar el pronostico de
demanda.
must also ensure sufficient
Capacity is on-line to meet the
forecasted demand.
Generation
Output
System
Demand
6
ERCOT Operational Concepts
More about Capacity – Mas en cuanto a Capacidad
Capacidad del Sistema y capacidad en servicios auxiliaries
Reserved
Ancillary Service
Capacities
Servicios Auxiliares
Pronostico
Ancillary Service Capacities
are reserved for responding
quickly to changing
conditions.
Servicios Auxiliares
responden rapidamente
a cambios en las
condiciones
Capacidad del
Sistema
Demanda del
Sistema
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ERCOT Operational Concepts
Ancillary Service Capacity – Servicios Auxiliares Capacidad
• Three types of Ancillary
Service Capacities
Regulation Reserve
Responsive Reserve
• Tres tipos de servicios
auxiliares
Non-Spin Reserve
• Procured through the
Day-Ahead Market
• Procurados en el Dia de
Adelanto
System
Capacity
8
ERCOT Operational Concepts
Transmission Congestion – Congestion de Transmision
• Generators and
Loads separated by
distance
• Generadores y
Carga separados
por distancia
• Transmission
system has limits
• Limites de
Transmision
Congestion management keeps
transmission system operating
within limits
Administracion de Congestion
mantiene el Sistema dentro de los
limites acceptables
9
ERCOT Operational Concepts
Network Operations Model – Modelo del Sistema de Operaciones
Representation of a physical system.
Representacion del Sistema fisico
Models allow ERCOT to
Permite a ERCOT:
• “See” grid at any point in time
• Obsevar el Sistema en todo
momento
• Predict how various actions
affect grid
• Predecir efectos de acciones
10
Participantes del Mercado
ERCOT Registered Entities – Entidades Registradas
As of March 2016 – En Marzo del 2016
~1046: Participantes en todas las categorias Market Participant Legal Entities –
most in more than one market function. Participantes del Mercado – La mayoria
en mas de una funcion
Performing the following market functions- Por cada function del mercado:
• [210] QSE – Qualified Scheduling Entity/ Calificada Programadora
• [186] LSE – Load Serving Entity (Competitive Retailers and NOIEs) Venta
directa a consumidores e industria (Compania de Carga)
• [307] RES – Resource Entity/ Companias de Generacion
• [129] TSP/DSP – Transmission/Distribution Service Provider - Transmision
• [122] CRRAH – CRR Account Holder –Compra de derechos de congestion
• [ 92] IMRE – Independent MIS Registered Entity – Companias que manejan
datos solamente
12
Market Participants
13
Market Participants
14
Market Participants
15
Nodal Market Overview
Representacion Grafica de los Mecanismos del Mercado
16
Locational Marginal Pricing
What is Locational
Locational Marginal
Marginal Pricing
Pricing (LMP)?
• Pricing:
• Marginal:
• Locational:
Cost
to serve the next increment of Load
at an Electrical Bus
Que son los Precios Locales Marginales?
Precios Locales Marginales: El costo de servir
el siguiente incremento de carga en un centro
de conexion
Buses can be:
• Load Buses
• Generation Resource Buses
• Other Buses
17
Locational Marginal Pricing – Precios LMP
Introducing the players…
Gen 1
Gen 2
18
Let’s solve for LMPs at each Bus:
Como resolvemos:
Gen 1
10 MW
($4 per MWh)
10 MW
Gen 2
20 MW
($2 per MWh)
19
Locational Marginal Pricing
Gen 1
10 MW
($4 per MWh)
Gen 2
20 MW
($2 per MWh)
10 MW
When there is no congestion,
all LMPs are equal.
Sin congestion los precios
son iguales
20
Locational Marginal Pricing
Now there is congestion.
Ahora con congestion.
Gen 1
10 MW
10 MW
($4 per MWh)
4 MW
constraint
Gen 2
20 MW
($2 per MWh)
21
Locational Marginal Pricing
Gen 1
10 MW
10 MW
($4 per MWh)
4 MW
constraint
Gen 2
20 MW
With congestion, LMPs
are different.
($2 per MWh)
Con congestion los
precios so diferentes
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Mercados de Energia
Energy Markets
Energy Cost Exposure
• QSEs are financially responsible for energy to serve
• Las Calificadas (QSE) son financieramente responsables
por el costo de la carga.
Transacciones Bilaterales
Bilateral Trade
Mercado del Dia de Adelanto
Day-Ahead Market
Compras en Tiempo-Real
(Para Tiempo-Real)
Real-Time Purchase
24
Energy Markets
Trades – Compraventa (Transacciones Bilaterales entre QSEs)
Programadoras Calificadas
• Arranged between Market
Participants
• Entre Participantes
• Transfers financial
responsibility
• Transfiere Responsabilidad
Financiera
Trades are used only in
Settlements
Compraventa se usa solo
en conciliacion financiera
• QSEs must report to ERCOT
to impact Settlement with
ERCOT
• Conciliacion Financiera
25
Energy Markets
The Day-Ahead Market – Mercado del Dia De Adelanto
• Centralized Forward Market
• Centralizado
• Buy and sell Energy
• Compraventa de Energia
• Sell Ancillary Services to ERCOT
• Vende Servicios Auxiliares
• Forward market provides price
certainty
• Mercado de Adelanto = Certeza
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Energy Markets
The Day-Ahead Market – Mercado del Dia De Adelanto
Ofertas-Compraventa
Plan de Operaciones
Modelo del Sistema
•
Ofertas sumistradas por el
Programador Calificado de
acuerdo a su tolerancia
financiera
•
Dia de Adelanto tendra que
otorgar el mismo volume de
Energia, compras y ventas
•
Solucion debera ser
apoyada por las
caracteristicas de la red de
transmision
Precios
Mercado de Adelanto
Concesion
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Energy Markets Operaciones en Tiempo-Real
• Manage reliability
• Match generation with demand
• Operate transmission system
within established limits
• Operate the system at least cost
• Administrar fiabilidad
• Generacion=Carga
• Transmision dentro de limites
ERCOT busca un balance entre
fiabilidad y economia
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Energy Markets – Sistema de Energia Tiempo-Real
Telemetria
Modelo de
Operaciones
Contingencias
Analisis en Tiempo Real >>>
Despacho Economico Fiable
Precios
Marginales
Locales
Instrucciones
de Despacho
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Real-Time Operations SCED R-T
Security Constrained Economic Dispatch (SCED)
Despacho Economico Dictado por la Seguridad del Sistema
• Matches generation with demand – Generacion=Carga
• Manages congestion – Administra Congestion en la Red
• Achieves least cost dispatch – Produce el Costo mas bajo
SCED
SCED
5 minutes
5 minutes
Instrucciones de
despacho y precios
Base
points cada 5 minutos
SCED
Base
points
Instrucciones de
despacho y precios
cada 5 minutos
Base
points
30
Real-Time Operations
Load Frequency Control (LFC) - Sistema de Control de Frequencia
• Matches generation with demand
60. 0000
• Responds to frequency deviations
• Deploys Regulation Reserve Service
• Cada 5 minutos el Sistema igualar
la generacion con la carga para
mantener la frequencia en 60Htz
5 minutes
5 minutes
Base
points
Base
points
Base
points
31
Energy Markets - Efectos Financieros en Generacion
Resources in Real-Time – Generacion en Tiempo Real
•
Dispatched competitively based on Energy Offer Curve and
system needs - Despacho competitivo basado en ofertas de
Energia y carga
•
Set prices- Determina precios
Energy Offer Curve
QSE Representing Resource – Entidad Calificada representa Curva de Oferta de
generacion
Energia
•
Provides Energy Offer Curve- Provee Curva de Oferta
•
Receives payment for Resource – Recibe pago for generacion
•
Settles with Resource – Concilia financieramente con el
generador
Gen 1
32
Energy Markets – Efectos Financieros en Cargas
Loads in Real-Time - Cargas
Load Zone
45
40
30
25
LMP
• Most are price takers – Toman precios an
Tiempo Real
35
20
15
10
5
• Pay for all energy not previously arranged
through Trade or DAM. – Pagan por Energia
no procurada por otros medios
0
1
3
5
7
9
11
13
15
17
19
21
23
Hour
QSE Representing Load - Calificados
• Settled for difference between
Real-Time Load and Trade or DAM
transactions – Concilian financieramente por
Adelanto y Tiempo Real entry Calificados y
Carga
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Market Costs of Serving Load–Costos de Capacidad
Capacity Cost Exposure
• Parte del costo de servir la carga es capacidad
• Costos de capacidad pueden limitarse por medio de
transacciones bilaterales, compras de Energia y en el Dia
de Adelanto.
Bilateral Trade
Energy
& Capacity
Day-Ahead Market
Energy
& Capacity
Real-Time Purchase
Energy
34
Competitive Areas – Mercado al menudeo/consumidor
So, what areas have Retail Competition?
Areas en que existe la competencia al menudeo para el consumidor
35
Retail Load to Wholesale Cost – Mayoreo al Menudeo
Customer Registration
El Mercado a nivel consumidor es facilitado por ERCOT al registrar y
asociar consumidores con proveedores
ERCOT facilita cambios en
asociacion entre
consumidores y proveedores
al mayoreo y menudeo
Qualified
Scheduling Entity
Entity (QSE)
(QSE)
Qualified Scheduling
Entidad Calificado
Calificada de
Entidad
de Programacion
Programacion
Load
Entity (LSE)
(LSE)
Load Serving
Serving Entity
Entidad
Entidad de
de Carga
Carga
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Presente y Futuro Cercano en
Energia Renovable
Current Records – January, 2016
Total Uso de Energia en 2015 347 Billones the KWh. 2.2% mas que en 2014
Categorias de generacion y capacidad
Gas Natural
Carbon
Eolica
Nuclear Otra
Uso de Energia en 2015
Capacidad de Generacion en 2015
38
Current Records – January, 2016
Capacidad de Generacion:
77,000 + MW
Peak Demand Record: (MW) Demanda Maxima
 69,877 MW, August 10, 2015
Capacidad Eolica: 16,000 MW Para fin del 2016 ~ 20,000 est.
Wind Generation Records (instantaneous) Eolica maxima
 13,883 MW, December 20, 2015, 11:07 a.m.
o Supplying 41.3% of the load – Provee 41.3% de la Carga
o Penetracion Eolica 48.28% (March 23, 2016)
39
CREZ Transmission Investment
Lineas de Transmision Para Zona de Energia Renovable (Eolica)
3,600 millas de alto voltaje completado en 2014
Source: Oncor/PUCT
40
Wind Generation Capacity – Capacidad Eolica
• Texas is #1 in the U.S. in wind capacity.
• Our capacity is more than twice the amount of #2
(California)
• If Texas were a separate country, we’d be #6 in the
world in wind generation capacity
41
Installed and Planned Solar Capacity
Capacidad Solar Fotovoltaica - Instalada 288 MW, Planeada 2017, 1765 MW
288 MW of utility-scale installed solar
capacity as of April 2016
Solar capacity in queue: Capacidad
Proyectada
2016: 1,417 MW
2017: 1,765 MW
42
Existing and Planned ERCOT Energy Storage Resources
Sistemas de Almacenamiento de Energia (Baterias)
Existing - Existentes:
Location
Type/Name
A
Sodium Sulfur/ Presidio
B
Lead-Acid*/ NWF_NBS
County
Presidio
Ector/Winkler
Total
MW
4
36
40
~On-line date
Q1 2010
Q4 2012
Planned – Planeados:
Location
Type
C
CAES
D
CAES
Battery
*Change out in process
** From January 2016 GINR
Planeada
County
Swisher
Anderson
Dallas
Total
MW
270
324
20
614
COD
7/2018**
12/2018**
10/2016**
Last Slide …… ERCOT Control Center
Centro de Control en ERCOT, Taylor, Texas, USA
Presenter: Leon Ricaud Lricaud@ercot.com ERCOT Client Services