Прогнозування попиту в умовах купівлі-продажу електричної енергії енергопостачальною компанією на ринку "на добу наперед" та балансуючому ринку

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.advisorСтрелкова, Галина Георгіївна
dc.contributor.authorЛюдмирська, Вікторія Валеріївна
dc.date.accessioned2021-04-29T12:47:56Z
dc.date.available2021-04-29T12:47:56Z
dc.date.issued2020
dc.description.abstractenRelevance of the topic One of the main goals of the European Union (EU) energy policy is the liberalization of the European electricity market. The most important objectives of liberalization include a more efficient organization of electricity supply by promoting competition and creating an appropriate regulatory environment in the energy sector. In some European countries, such as the UK and Norway, this process began more than twenty years ago. Most EU member states should liberalize the electricity market for five to ten years. Despite the long road ahead, some issues of liberalization of the electricity market still remain open in these countries. In particular, this concerns the retail electricity markets, the functioning of which requires additional measures to increase competition and eliminate regulated retail prices. In addition, there are certain barriers between regions and countries for the physical integration of existing regional electricity markets. Also requires activation of the policy of encouraging the demand side to more active participation in the market through demand response [13-14]. In recent years, Ukraine has also undergone significant changes aimed at strengthening the processes of reforming and liberalizing the electricity sector. Since 2017, a number of legislative and regulatory acts and strategic documents have been adopted in accordance with the country's international obligations established by the signing of the Agreement on the Establishment of the Energy Community and the Association Agreement [15-16]. The main changes in the legislative environment include the Law of Ukraine "On the Electricity Market", which entered into force in June 2017. This Law defines the rules for the application in Ukraine of those competitive principles and mechanisms provided for by the legislation of the Energy Community of electricity markets in the EU countries. In particular, the Law defines the legal, economic and organizational foundations for the functioning of the new model of the electricity market and regulates the relations arising between economic agents in the field of production, transmission, distribution, purchase and sale of electricity and its supply [1]. Another important document is the Energy Strategy of Ukraine for the period up to 2035, "Safety, Energy Efficiency, Competitiveness", adopted in August 2017. It defined the stages of reforming the energy sector until 2020, which provided for the introduction of a new model of the electricity market and the creation of a competitive environment. Among the main measures for the implementation of strategic goals in the field of electricity generation was the introduction of a competitive wholesale electricity market. Also, the document noted the need to form new approaches to pricing and tariff policy, to promote small and medium-sized businesses in the energy sector, as well as to approve the conditions for the retail electricity market [17]. Object of research Purchase and sale of electricity by the energy supply company on the day-ahead market and the balancing market. Subject of research Forecasting the demand for electricity by an energy supplying company in a day-ahead market and a balancing market. The purpose of the research is to determine the statistical assessment of the accuracy of forecasting the demand for electricity to reduce the risk of loss of profit and increase the competitiveness of the electricity supply company. Research objectives: – review of the regulatory framework of the Ukrainian electricity market; – methodology and research methods; – forecasting the demand for electric power of the energy supplying company in the conditions of the day-ahead market and the balancing market; – assessment of the implementation of an innovative solution for the start-up project "Forecast As A Service". Research methods Expert evaluation of data and results, project investment evaluation, Porter's force analysis, historical and systems approach and Holt-Winters forecasting model. Scientific novelty of the obtained results The expediency of using mathematical tools that improve the precision of forecasting of the electricity company in order to reduce the risk of loss of profit and increase competitiveness due to lower prices for the final consumer in its participation in segments of the electricity market that are closely intertwined and complementary, including the market of bilateral agreements, day-ahead market, intraday market and balancing market, is grounded. The structural and functional interdependences that arise during the purchase and sale of electricity by the electricity company in the market "for the day ahead" and the balancing market are identified are defined For the first time, a method was proposed and developed to estimate the income and funds lost by the electricity supply company due to imbalances, which allows to determine the consequences of inaccurate forecasting of electricity demand in monetary terms in the form of electricity prices. It is determined that to predict the demand for electricity in terms of participation of the power supply company in the market "day ahead" and the balancing market is most appropriate to use a multiplicative three-parameter Holt-Winters model. There has been conducted a simulation of an influence of the values of smoothing constants is modeled; in the range from 0 to 1 on the value of statistical average errors of the forecast MAD, MAPE, MPE, MSE, RMSE for consumer companies of different functional orientation on the example of companies whose activities in one case are related to the production of pipes and pipelines, and in the other - with wholesale of waste and scrap. Based on a comparative analysis of the simulation results, it is proved that the influence of smoothing constants on the accuracy of the forecast is more pronounced in relation to the direction of functional activity of the consumer company compared to the company's business activity. For the first time, an algorithm of an integrated approach to the use of Porter's forces and PEST-analysis to determine the strategic position of the electricity supplier, which offers an innovative solution for forecasting electricity demand in a competitive purchase and sale of electricity in a liberalized environment of the Ukrainian electricity market, and assessment of potential impact factors. The practical significance of the obtained results The practical significance of the application of the proposed method of estimating the income and funds lost by the power supply company due to imbalances is confirmed by the results of the practical activities of EGF TRADING LLC in the form of reducing losses to resolve imbalances. The start-up project "Forecast As A Service" was launched to develop software for forecasting electricity demand by the electricity supplier, which allows to determine a competitive and attractive price for electricity for end users by improving the accuracy of the forecast. The expediency of implementation of the startup project "Forecast As A Service" with the use of quantitative methods of investment project evaluation on the example of the company "EGF TRADING", which is a participant in the electricity market and belongs to the supplier at free prices, is grounded.Approbation of dissertation resultsuk
dc.description.abstractukАктуальність теми Однієї з головних цілей енергетичної політики Європейського союзу (ЄС) є лібералізація європейського ринку електроенергії. До найважливіших завдань лібералізації відноситься більш ефективна організація поставок електроенергії шляхом сприяння конкуренції та формуванню відповідного регуляторного середовища в енергетичному секторі. В деяких європейських країнах, таких як Велика Британія та Норвегія, цей процес почався вже понад двадцять років тому. Більшість країн-членів ЄС мають лібералізований ринок електроенергії від п’яти до десяти років. Незважаючи на довгий шлях деякі питання лібералізації ринку електроенергії все ще залишаються відкритими в цих країнах. Зокрема, це стосується роздрібних ринків електричної енергії, функціонування яких потребує додаткових заходів щодо посилення конкуренції та усунення регульованих роздрібних цін. Крім того, існують певні бар'єри між регіонами і країнами для фізичної інтеграції існуючих регіональних ринків електроенергії. Також потребує активізації політика заохочування сторони попиту до більш активної участі на ринку за допомогою реагування попиту [13-14]. В Україні впродовж останніх років також відбулись значні зміни, спрямовані на посилення процесів з реформування та лібералізації електроенергетичного сектору. Починаючі з 2017 року відбулось прийняття низки законодавчих та нормативно-правових актів і стратегічних документів відповідно до міжнародних зобов’язань країни, встановлених підписанням Договору про заснування Енергетичного співтовариства та Угоди про асоціацію [15-16]. До головних змін у законодавчому середовищі слід віднести Закон України «Про ринок електричної енергії», що набув чинності у червні 2017. Цим Законом визначаються правила застосування в Україні тих конкурентних принципів та механізмів, що передбачені законодавством Енергетичного Співтовариства для ринків електричної енергії в країнах ЄС. Зокрема, Законом визначаються правові, економічні та організаційні засади функціонування нової моделі ринку електричної енергії та регулюються відносини, виникаючі між економічними агентами у сфері виробництва, передачі, розподілу, купівлі і продажу електроенергії та її постачання [1]. До іншого важливого документу відноситься ухвалена в серпні 2017 року Енергетична стратегія України на період до 2035 року “Безпека, енергоефективність, конкурентоспроможність”. В ній були визначені етапи реформування енергетичного сектору до 2020 року, які передбачали запровадження функціонування нової моделі ринку електроенергії та створення конкурентного середовища. Серед основних заходів з реалізації стратегічних цілей у сфері електрогенерації було запровадження функціонування конкурентного оптового ринку електроенергії. Також у документі зазначалась необхідність формування нових підходів до цінової і тарифної політики, сприяння малому та середньому підприємництву в енергетичній сфері, а також затвердження умов діяльності роздрібного ринку електричної енергії [17]. Об’єкт дослідження Купівля-продаж електропостачальною компанією електричної енергії ринку "на добу наперед" та балансуючому ринку. Предмет дослідження Прогнозування попиту на електричну енергію електропостачальною компанією в умовах ринку "на добу наперед" та балансуючому ринку. Мета дослідження є визначення статистичної оцінки точності прогнозування попиту на електричну енергію для зменшення ризику недоотримання прибутку та підвищення конкурентоспроможності електропостачальної компанії. Завдання дослідження: – огляд нормативної бази ринку електричної енергії України; – методологія та методи дослідження; – прогнозування попиту на електричну енергію електропостачальної компанії в умовах ринку «на добу наперед» та балансуючого ринку; – оцінка впровадження інноваційного рішення стартап проекту «Forecast As A Service». Методи дослідження Експерта оцінка даних та результатів, оцінка інвестицій проекту, аналіз сил Портера, історичний та системний підхід та модель прогнозування Холта-Уінтерса. Наукова новизна одержаних результатів Обґрунтовано доцільність застосування математичних інструментів, які покращають точність прогнозування електропостачальної компанії, для зменшення ризику недоотримання прибутку та підвищення конкурентоспроможності внаслідок зменшення ціни для кінцевого споживача при її участі на сегментах ринку електричної енергії, що тісно пов’язані та доповнюють один одного, включаючи ринок двосторонніх договорів, ринок «на добу наперед», внутрішньодобовий ринок та балансуючий ринок. Визначено структурні та функціональні взаємозв’язки, що виникають під час проведення купівлі-продажу електропостачальною компанією електричної енергії на ринку «на добу наперед» та балансуючому ринку. Вперше запропоновано та розроблено метод оцінки доходу та втрачених електропостачальної компанією коштів внаслідок виникнення небалансів, що дозволяє визначити наслідки неточності прогнозування попиту на електричну енергію у грошовому еквіваленті у вигляді ціни на електричну енергії. Визначено, що для прогнозування попиту на електричну енергію в умовах участі електропостачальної компанії на ринку «на добу наперед» та балансуючому ринку найбільш доцільно використовувати мультиплікативну троьхпараметричну модель Холта-Уінтерса. Проведено моделювання впливу значень констант згладжування в межах від 0 до 1 на величину статистичних середніх похибок прогнозу MAD, MAPE, MPE, MSE, RMSE для компаній-споживачів різної функціональної спрямованості на прикладі компаній, діяльність яких в одному випадку пов’язана з виробництвом труб і трубопроводів, а в іншому - з оптовою торгівлею відходів та брухтом. На підставі порівняльного аналізу результатів моделювання доведено, що вплив значень констант згладжування на точність прогнозу більшою мірою проявляє себе у зв’язку з напрямом функціональної діяльності компанії-споживача у порівнянні із бізнес-активністю компанії, які відбиваються у змінах даних впродовж часового ряду. Вперше запропоновано алгоритм інтегрованого підходу щодо застосування сил Портера та PEST-аналізу для визначення стратегічної позиції компанії-електропостачальника, яка пропонує інноваційне рішення з надання послуги прогнозування попиту на електричну енергію в умовах конкурентної купівлі-продажу електричної енергії у лібералізованому середовищі ринку електричної енергії України, та оцінки потенційно-можливих факторів впливу. Практичне значення одержаних результатів Практична значущість застосування запропонованого методу оцінки доходу та втрачених електропостачальної компанією коштів внаслідок виникнення небалансів підтверджена результатами практичної діяльності компанії ТОВ «І ДЖІ ЕФ ТРЕЙДІНГ» у вигляді зниження втрат на врегулювання небалансів. Розроблено стартап проект «Forecast As A Service» з розробки компанією-електропостачальником програмного забезпечення для прогнозування попиту на електричну енергію, що дозволяє визначати конкурентно-привабливу ціну на електричну енергію для кінцевих споживачів завдяки підвищенню точності прогнозу. Обґрунтовано доцільність впровадження стартап проекту «Forecast As A Service» із застосуванням кількісних методів оцінки інвестиційного проекту на прикладі компанії ТОВ «І ДЖІ ЕФ ТРЕЙДІНГ», яка є учасником ринку електричної енергії та відноситься до постачальника за вільними цінами. Проведено моделювання впливу значень констант згладжування α; β, γ в межах від 0 до 1 на величину статистичних середніх похибок прогнозу MAD, MARE, MRE, MSE, RMSE для компаній-споживачів різної функціональної спрямованості на прикладі компаній, діяльність яких в одному випадку пов’язана з виробництвом труб і трубопроводів, а в іншому -з оптовою торгівлею відходів та брухтом.uk
dc.format.pagerange107 с.uk
dc.identifier.citationЛюдмирська, В. В. Прогнозування попиту в умовах купівлі-продажу електричної енергії енергопостачальною компанією на ринку "на добу наперед" та балансуючому ринку : магістерська дис. : 141 Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка / Людмирська Вікторія Валеріївна. – Київ, 2020. – 107 с.uk
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/40841
dc.language.isoukuk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорськогоuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.subjectроздрібний ринок електричної енергіїuk
dc.subjectелектропостачальникuk
dc.subjectціна на електричну енергіюuk
dc.subjectкінцеві споживачіuk
dc.subjectпопит на електричну енергіюuk
dc.subjectринок «на добу наперед»uk
dc.subjectбалансуючий ринокuk
dc.subjectмодель Холта-Уінтерсаuk
dc.subjectстартап проект «Forecast as a service»uk
dc.subjectелектропостачальникuk
dc.subjectінноваційне рішенняuk
dc.subjectстартап проектuk
dc.subjectконкурентні сили Портераuk
dc.subjectPEST-аналізuk
dc.subjectretail electricity marketuk
dc.subjectelectrical supplieruk
dc.subjectelectricity priceuk
dc.subjectend consumersuk
dc.subjectdemand for electrical energyuk
dc.subjectday-ahead marketuk
dc.subjectbalancing marketuk
dc.subjectHolt-Winters modeluk
dc.subjectforecast as a service startup projectuk
dc.subjectelectrical supplieruk
dc.subjectinnovative solutionuk
dc.subjectstartup projectuk
dc.subjectPorter's competitive forcesuk
dc.subjectPEST analysisuk
dc.titleПрогнозування попиту в умовах купівлі-продажу електричної енергії енергопостачальною компанією на ринку "на добу наперед" та балансуючому ринкуuk
dc.typeMaster Thesisuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
Liudmyrska_magistr.pdf
Розмір:
1.15 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
9.01 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Магістерські роботи (ЕП)
Магістерські роботи