The significance of interconnector counter-trading in a security constrained electricity market

Throughout the European Union there is an increasing amount of wind generation being dispatched-down due to the binding of power system operating constraints from high levels of wind generation. This paper examines the impact a system non-synchronous penetration limit has on the dispatch-down of wind and quantifies the significance of interconnector counter-trading to the priority dispatching of wind power. A fully coupled economic dispatch and security constrained unit commitment model of the Single Electricity Market of the Republic of Ireland and Northern Ireland and the British Electricity Trading and Transmission Arrangement was used in this study. The key finding was interconnector counter-trading reduces the impact the system non-synchronous penetration limit has on the dispatch-down of wind. The capability to counter-trade on the interconnectors and an increase in system non-synchronous penetration limit from 50% to 55% reduces the dispatch-down of wind by 311 GW h and decreases total electricity payments to the consumer by €1.72/MW h. In terms of the European Union electricity market integration, the results show the importance of developing individual electricity markets that allow system operators to counter-trade on interconnectors to ensure the priority dispatch of the increasing levels of wind generation.

Biomass-derived oxymethylene ethers as diesel additives: A techno-economic assessment

Conversion of agricultural biomass such as wood chips, wheat straw and forest residue for the production of fuels can help in reducing GHG emissions since they are considered as nearly carbon neutral. Around the world there is a significant amount of forest and agricultural-biomass available which could be used for the production of liquid fuels that can be blended with the petroleum-based diesel. Oxymethylene ethers (OMEs) can be derived from biomass via gasification, water-gas shift reaction and methanol production. The addition of OMEs to conventional diesel fuel has great potential to reduce soot formation during the combustion in diesel engines. Unlike methanol and dimethyl ether (DMM) which can also reduce soot formation, the physical properties of OMEs allow the use in modern diesel engines without significant change of the engines infrastructure. In this study, a detailed and data intensive process simulation model was developed to simulate all the unit operations involved in the production of OMEs from biomass. The unit operation considered include biomass drying, gasification, gas cleaning, water gas shift reaction, methanol production and OMEs synthesis. The simulation results were then utilized to conduct a detailed techno-economic assessment study of the whole biomass conversion chain to determine the most attractive pathways for OMEs production. Our recent study shows that the key parameters affecting the OMEs production are equivalence ratio, H2/CO ratio and optimal air flow. Overall, the cost of production ($/liter) of OMEs from different biomass feedstock in Alberta will be determined

Performance monitoring of energy efficient retrofits – 4 case study properties in Northern Ireland

Approximately half of the houses in Northern Ireland were built before any form of minimum thermal specification (U-value) or energy efficiency standard were available. At present, 44% of households are categorised as being in fuel poverty; spending more than 10% of the household income to heat the house to an acceptable level. This paper presents the results from long term performance monitoring of 4 case study houses that have undergone retrofits to improve energy efficiency in Northern Ireland. There is some uncertainty associated with some of the marketed retrofit measures in terms of their effectiveness in reducing energy usage and their potential to cause detrimental impacts on the internal environment of a house. Using wireless sensor technology internal conditions such as temperature and humidity were measured alongside gas and electricity usage for a year. External weather conditions were also monitored. The paper considers the effectiveness of the different retrofit measures implemented based on the long term data monitoring and short term building performance evaluation tests that were completed.

Does final demand for energy in Portugal exhibit long memory

In this paper, we measure the degree of fractional integration in final energy demand in Portugal using an ARFIMA model with and without adjustments for seasonality. We consider aggregate energy demand as well as final demand for petroleum, electricity, coal, and natural gas. Our findings suggest the presence of long memory in all of the energy demand variables, that the series are stationary, although the mean reversion process will be slower than in the typical short run processes. These results have important implications for the design of energy policies. The effects of temporary policy shocks on final energy demand will tend to disappear slowly. This means that even transitory shocks have long lasting effects. Given the temporary nature of these effects, however, permanent effects require permanent policies. This is unlike what would be suggested by the more standard but much more limited unit root approach, which would incorrectly indicate that even transitory policies would have permanent effects.

Study of distribution network demand response events in the Portuguese system

In competitive electricity markets with deep concerns for the efficiency level, demand response programs gain considerable significance. As demand response levels have decreased after the introduction of competition in the power industry, new approaches are required to take full advantage of demand response opportunities. Grid operators and utilities are taking new initiatives, recognizing the value of demand response for grid reliability and for the enhancement of organized spot markets’ efficiency. This paper proposes a methodology for the selection of the consumers that participate in an event, which is the responsibility of the Portuguese transmission network operator. The proposed method is intended to be applied in the interruptibility service implemented in Portugal, in convergence with Spain, in the context of the Iberian electricity market. This method is based on the calculation of locational marginal prices (LMP) which are used to support the decision concerning the consumers to be schedule for participation. The proposed method has been computationally implemented and its application is illustrated in this paper using a 937 bus distribution network with more than 20,000 consumers.

Adaptive tool for automatic data collection of real electricity markets

The study of electricity markets operation has been gaining an increasing importance in last years, as result of the new challenges that the electricity markets restructuring produced. This restructuring increased the competitiveness of the market, but with it its complexity. The growing complexity and unpredictability of the market’s evolution consequently increases the decision making difficulty. Therefore, the intervenient entities are forced to rethink their behaviour and market strategies. Currently, lots of information concerning electricity markets is available. These data, concerning innumerous regards of electricity markets operation, is accessible free of charge, and it is essential for understanding and suitably modelling electricity markets. This paper proposes a tool which is able to handle, store and dynamically update data. The development of the proposed tool is expected to be of great importance to improve the comprehension of electricity markets and the interactions among the involved entities.

Análise do mercado de serviços de regulação de frequência secundária e terciária no sistema eléctrico português

Dissertação para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica Ramo Energia

Scenarios Generation for Multi-Agent simulation of Electricity Markets based on Intelligent Data Analysis

This document presents a tool able to automatically gather data provided by real energy markets and to generate scenarios, capture and improve market players’ profiles and strategies by using knowledge discovery processes in databases supported by artificial intelligence techniques, data mining algorithms and machine learning methods. It provides the means for generating scenarios with different dimensions and characteristics, ensuring the representation of real and adapted markets, and their participating entities. The scenarios generator module enhances the MASCEM (Multi-Agent Simulator of Competitive Electricity Markets) simulator, endowing a more effective tool for decision support. The achievements from the implementation of the proposed module enables researchers and electricity markets’ participating entities to analyze data, create real scenarios and make experiments with them. On the other hand, applying knowledge discovery techniques to real data also allows the improvement of MASCEM agents’ profiles and strategies resulting in a better representation of real market players’ behavior. This work aims to improve the comprehension of electricity markets and the interactions among the involved entities through adequate multi-agent simulation.

Miniature Wulff-type generator for improving feed to fuel cells /|nT.-S. Tan. -- 260 St. Catharines, Ont. : [s. n.],

The original objective of this work was to provide a simple generator w.hich would produce hydrogen torLfuel-cell feed and which could be operated under remote or northern conditions. A secondary objective was to maximize the yield of hydrogen and carbon monoxide from available feed-stocks. A search of the patent literature has indicated that the concept of a small Wulff-type generator is essentially sound and that hydrogen may be recovered from a wide variety of hydrocarbon feed-stocks. A simple experimental set-up has been devised, patterned after ~~t originally used by R. G. Wulff for producing acetylene. This provides a supply of feed-stock, with or Without a carrier gas, which may be passed directly through a heated tube, which may contain a catalyst. A suitable procedure has been devised for analysi~ effluent gases for hydrogen, oxygen, nitrogen, methane and carbon monoxide by gas chromatography with the column packed with .Molecular .:>ieve .5 4. Athanol with air a.s carrier gas and at the same time as oxidant o was thermolyzed at temperatures in the ra~e 700-1100 C, with or Wi~lout catalyst. Methanol with or without nitrogen as a carrier gas was also cracked with • the same type of reactor refractory tube, but the temperature range was lower t down to ,300 " C when a catalyst was used. The problems of converting methane to hydrogen and carbon monoxide effiCiently, using air and/or water as oxidants were also studied.

Ontario Paper Company Limited

On February 29, 1912 The Ontario Paper Company Limited was incorporated under the leadership of Col. Robert R. McCormick. Four months later construction began in Thorold, Ontario as this location was best for the abundance of power and water and water transportation. The first machine was started at the mill on September 5, 1913. The mill was one of the most advanced of its era, using electricity instead of water power. The mill was also the first of its kind as it combined pulp and paper making instead of separating the two operations.

La construction sociale du statut juridique de l’eau : le cas du Québec et du Mexique

L’eau a longtemps été considérée comme une ressource commune non susceptible d’appropriation et accessible à tous. De nos jours, toutefois, face à l’inégale répartition de l’eau sur la planète, à l’augmentation constante de la population et à la multiplication des usages qui entraînent la surexploitation et la pollution des ressources hydriques, l’eau prend une valeur nouvelle. L’eau devient de plus en plus un enjeu stratégique, politique et commercial. En conséquence, la redéfinition du statut juridique de l’eau devient un objet de débat important. Ce débat est avant tout un débat rhétorique et une « bataille » idéologique entre des groupes qui soutiennent différentes approches et qui cherchent à obtenir le monopole de la nouvelle réalité et créer ainsi le nouveau droit. Deux grandes approches s’affrontent pour redéfinir la ressource. La première, celle qui envisage l’eau comme un bien économique, soutient que pour éviter les problèmes de gaspillage et de pollution, l’eau doit être soumise aux lois de l’offre et de la demande. La deuxième, celle qui considère l’eau comme une chose commune, non appropriable et hors commerce, soutient que la valeur d’une ressource aussi vitale que l’eau ne peut être établie par les lois du marché puisque cette alternative ne permet pas d’assurer l’accès à l’eau aux plus démunis de la société. Cette approche prône également la reconnaissance d’un droit humain à l’eau. Notre thèse tente de déterminer comment s’effectue le choix du statut juridique de l’eau, et ce, tant au Québec qu’au Mexique. Notre question de recherche est traitée selon une perspective constructiviste en vertu de laquelle le statut juridique de l’eau serait une réalité « construite » et le nouveau droit serait le résultat des luttes, des oppositions et des compromis entre les acteurs sociaux impliqués. Notre terrain d’étude est le Québec et le Mexique. En effet, ce sont des territoires intégrés économiquement par le biais de l’ALENA où l’on observe des variations importantes en termes de ressources, de prélèvements et de consommation. Au Québec, nous analysons le débat qui a eu lieu lors de la Consultation sur la gestion de l’eau au Québec (1999), notamment les discours concernant le statut de l’eau, la gestion publique/privée des services d’eau et l’exportation en vrac de la ressource. Au Mexique, nous analysons les représentations des acteurs sociaux à l’occasion de l’adoption de la Loi des eaux nationales de 1992, notamment les questions qui comportent un lien étroit avec la symbolique de l’eau. Or, nous avons remarqué que le résultat de ces constructions sociales au sein de ces territoires est complètement différent. Au Québec, on a confirmé le statut de l’eau en tant que chose commune, tandis qu’au Mexique, c’est plutôt la symbolique de l’eau en tant que bien économique qui a été adoptée dans la nouvelle législation portant sur l’eau.

Entwicklung und Anwendung einer Kraftwerks- und Speichereinsatzoptimierung für die Untersuchung von Energieversorgungsszenarien mit hohem Anteil erneuerbarer Energien in Deutschland

In dieser Arbeit wurde ein gemischt-ganzzahliges lineares Einsatzoptimierungsmodell für Kraftwerke und Speicher aufgebaut und für die Untersuchung der Energieversorgung Deutschlands im Jahre 2050 gemäß den Leitstudie-Szenarien 2050 A und 2050 C ([Nitsch und Andere, 2012]) verwendet, in denen erneuerbare Energien einen Anteil von über 85 % an der Stromerzeugung haben und die Wind- und Solarenergie starke Schwankungen der durch steuerbare Kraftwerke und Speicher zu deckenden residualen Stromnachfrage (Residuallast) verursachen. In Szenario 2050 A sind 67 TWh Wasserstoff, die elektrolytisch aus erneuerbarem Strom zu erzeugen sind, für den Verkehr vorgesehen. In Szenario 2050 C ist kein Wasserstoff für den Verkehr vorgesehen und die effizientere Elektromobilität hat einen Anteil von 100% am Individualverkehr. Daher wird weniger erneuerbarer Strom zur Erreichung desselben erneuerbaren Anteils im Verkehrssektor benötigt. Da desweiteren Elektrofahrzeuge Lastmanagementpotentiale bieten, weisen die Residuallasten der Szenarien eine unterschiedliche zeitliche Charakteristik und Jahressumme auf. Der Schwerpunkt der Betrachtung lag auf der Ermittlung der Auslastung und Fahrweise des in den Szenarien unterstellten ’Kraftwerks’-parks bestehend aus Kraftwerken zur reinen Stromerzeugung, Kraft-Wärme-Kopplungskraftwerken, die mit Wärmespeichern, elektrischen Heizstäben und Gas-Backupkesseln ausgestattet sind, Stromspeichern und Wärmepumpen, die durch Wärmespeicher zum Lastmanagment eingesetzt werden können. Der Fahrplan dieser Komponenten wurde auf minimale variable Gesamtkosten der Strom- und Wärmeerzeugung über einen Planungshorizont von jeweils vier Tagen hin optimiert. Das Optimierungsproblem wurde mit dem linearen Branch-and-Cut-Solver der software CPLEX gelöst. Mittels sogenannter rollierender Planung wurde durch Zusammensetzen der Planungsergebnisse für überlappende Planungsperioden der Kraftwerks- und Speichereinsatz für die kompletten Szenariojahre erhalten. Es wurde gezeigt, dass der KWK-Anteil an der Wärmelastdeckung gering ist. Dies wurde begründet durch die zeitliche Struktur der Stromresiduallast, die wärmeseitige Dimensionierung der Anlagen und die Tatsache, dass nur eine kurzfristige Speicherung von Wärme vorgesehen war. Die wärmeseitige Dimensionierung der KWK stellte eine Begrenzung des Deckungsanteils dar, da im Winter bei hoher Stromresiduallast nur wenig freie Leistung zur Beladung der Speicher zur Verfügung stand. In den Berechnungen für das Szenario 2050 A und C lag der mittlere Deckungsanteil der KWK an der Wärmenachfrage von ca. 100 TWh_th bei 40 bzw. 60 %, obwohl die Auslegung der KWK einen theoretischen Anteil von über 97 % an der Wärmelastdeckung erlaubt hätte, gäbe es die Beschränkungen durch die Stromseite nicht. Desweiteren wurde die CO2-Vermeidungswirkung der KWK-Wärmespeicher und des Lastmanagements mit Wärmepumpen untersucht. In Szenario 2050 A ergab sich keine signifikante CO2-Vermeidungswirkung der KWK-Wärmespeicher, in Szenario 2050 C hingegen ergab sich eine geringe aber signifikante CO2-Einsparung in Höhe von 1,6 % der Gesamtemissionen der Stromerzeugung und KWK-gebundenen Wärmeversorgung. Das Lastmanagement mit Wärmepumpen vermied Emissionen von 110 Tausend Tonnen CO2 (0,4 % der Gesamtemissionen) in Szenario A und 213 Tausend Tonnen in Szenario C (0,8 % der Gesamtemissionen). Es wurden darüber hinaus Betrachtungen zur Konkurrenz zwischen solarthermischer Nahwärme und KWK bei Einspeisung in dieselben Wärmenetze vorgenommen. Eine weitere Einschränkung der KWK-Erzeugung durch den Einspeisevorrang der Solarthermie wurde festgestellt. Ferner wurde eine untere Grenze von 6,5 bzw. 8,8 TWh_th für die in den Szenarien mindestens benötigte Wasserstoff-Speicherkapazität ermittelt. Die Ergebnisse dieser Arbeit legen nahe, das technisch-ökonomische Potential von Langzeitwärmespeichern für eine bessere Integration von KWK ins System zu ermitteln bzw. generell nach geeigneteren Wärmesektorszenarien zu suchen, da deutlich wurde, dass für die öffentliche Wärmeversorgung die KWK in Kombination mit Kurzzeitwärmespeicherung, Gaskesseln und elektrischen Heizern keine sehr effektive CO2 -Reduktion in den Szenarien erreicht. Es sollte dabei z.B. untersucht werden, ob ein multivalentes System aus KWK, Wärmespeichern und Wärmepumpen eine ökonomisch darstellbare Alternative sein könnte und im Anschluss eine Betrachtung der optimalen Anteile von KWK, Wärmepumpen und Solarthermie im Wärmemarkt vorgenommen werden.

El conflicto Sahara Occidental - Marruecos como obstáculo para el proceso de integración de la Unión del Magreb Árabe, UMA

Constituida en 1989, la Unión de Magreb Árabe (UMA) es la asociación económica y política que reúne a los cinco Estados del Magreb. No obstante, la organización no funciona desde 1995 debido a varios factores, siendo el principal el problema del territorio de Sahara Occidental, una zona con valiosos recursos naturales (petróleo, fosfato, gas y fuentes de pesca), que fue controlada por Marruecos luego de que España abandonara el Sahara. En la actualidad, el conflicto entre Marruecos y quienes reivindican la independencia de Sahara Occidental ha causado un profundo daño a la UMA, distanciando a los Estados que deben enfrentar nuevos retos de seguridad ante el terrorismo y la escasez de agua y alimentos. Las tentativas internacionales para llegar a un acuerdo no han surtido efecto, y la UMA se debilita con los nuevos escenarios internacionales en los que se proyectan de manera separada los Estados del Magreb.

Incidencia de la cooperación internacional para el desarrollo de las organizaciones internacionales en las políticas públicas de Nigeria. ¿Cooperación o injerencia política? una aproximación de la comisión para la energía de la ECOWAS. 2005 – 2011

La cooperación Internacional para el desarrollo ha jugado un papel determinante en las dinámicas de desarrollo de los países de África, sin embargo, las organizaciones internacionales que la promocionan tienen el riesgo de ser sesgadas por influencias de Estados que patrocinan la Cooperación Internacional, hecho que genera, irremediablemente, injerencia política; esto se puede ver reflejado en la ECOWAS y sus programas energéticos.

Régimen jurídico de los activos eléctricos en Colombia: planteamiento general y principales problemas.

La energía eléctrica y los bienes o activos eléctricos (de acuerdo con la definición técnica) con que se lleva a cabo su prestación, goza de una particular regulación y normatividad, explicables por la importancia capital de este servicio público, sumado al diseño institucional traído por la constitución de 1991, lo que la hace especialmente compleja, dinámica y abierta a precisiones. Es ese sentido, se parte de un entendimiento inicial de todos los activos que conforman una red de generación, transmisión y distribución eléctrica, para de esa forma comenzar a esbozar el régimen jurídico de los mismos, dependiendo de su posición dentro de la cadena de suministro eléctrico. Una vez concluido este acercamiento, se abordan los principales problemas previsibles desde una perspectiva puramente académica, como por ejemplo el relacionado con el alcance de los conceptos de la CREG y su valor normativo, la presunta inembargabilidad de los bienes destinados a la prestación de servicios públicos en cabeza de comunidades organizadas y el problema de la propiedad de particulares sobre activos conformantes de la red de suministro eléctrico y la salida normativa a ese conflicto (pues no debe olvidarse que los propietarios de activos de uso general, de acuerdo con la CREG, deben ser prestadores de servicios públicos domiciliarios) de modo tal que se respeten los derechos de propiedad. De cada uno de estos interrogantes surgen soluciones que lejos de zanjar las discusiones al respecto, buscan abrir el debate sobre un tema de tan capital importancia.