Ενσωματωση Λεπτομερους Μοτελου Ηλεκτροπαραγωγης Σε Υποδειγμα Γενικης Οικονομικης Ισορροπιας

Abstract

Σκοπός της διπλωματικής εργασίας είναι η ανάπτυξη και η σύνδεση λεπτομερούς μοντέλου ηλεκτροπαραγωγής σε ένα υπόδειγμα υπολογίσιμης γενικής οικονομικής ισορροπίας. Η αναγκαιότητα της ενσωμάτωσης ενός υποδείγματος μερικής ισορροπίας σε ένα υπόδειγμα γενικής ισορροπίας αναδύεται λόγω των εγγενων παθογενειών της κάθε τεχνικής μοντελοποίησης. Τα μεν υποδείγματα μερικής ισορροπίας είναι πλούσια σε λεπτομέρεια, αλλά πάσχουν ως προς την ενσωμάτωση της ανάδρασης της υπόλοιπης οικονομίας. Αντίθετα, τα μακροοικονομικά υποδείγματα αντιλαμβάνονται την αλληλεπίδραση μεταξύ του ενεργειακού τομέα και της υπόλοιπης οκονομίας, αλλά είναι ελλιπή σε λεπτομέρεια και αδυνατούν να αντιληφθούν με ακρίβεια τις δυνατότητες υποκατάστασης μεταξύ των διαφορετικών τεχνολογιών στον κλάδο της ηλεκτροπαραγωγής. Για αυτόν ακριβώς τον λόγο τείνουν να υπερεκτιμούν το κόστος προσαρμογής της οικονομίας σε ενεργειακές και περιβαλλοντικές πολιτικές. Ο συγκερασμός των δύο προσεγγίσεων με σκοπό των υπέρβαση των εγγενών προβλημάτων της κάθε μεθόδου είχε σαν αποτέλεσμα την ανάπτυξη υβριδικών υποδειγμάτων. Στην παρούσα διπλωματική εργασία ο κλάδος της ηλεκτρικής ενέργειας αποτελείται από τον κλάδο μεταφοράς και διανομής, που μοντελοποιείται όπως κάθε άλλος κλάδος της οικονομίας, και τον κλάδο της ηλεκτροπαραγωγής, του οποίου η ανάδραση δίνεται από την επίλυση ενός προβλήματος μερικής ισορροπίας. Ο τελευταίος, δεδομένης της ζήτησης ηλεκτρικής ενέργειας από την υπόλοιπη οικονομία, καθώς και των τιμών ισορροπίας, επιλύει ένα πρόβλημα Μη - Γραμμικού Προγραμματισμού για την αγορά ηλεκτρικής ενέργειας για τον καθορισμό της τιμής της ηλεκτρικής ενέργειας, του μείγματος καυσίμου του κλάδου καθώς και της επένδυσης για την δημιουργία νέων μονάδων. Για τη συνεπή ενσωμάτωση του μοντέλου στο υπόδειγμα γενικής ισορροπίας το προβλημα μερικής ισορροπίας γράφεται ως Πρόβλημα Μεικτής Συμπληρωματικότητας (Mixed Complementarity Problem - MCP). Το συνολικό πρόβλημα γράφεται σε ένα συνπές ππλαίσιο σε μορφή MCP και επιλύεται με τη χρήση του λογισμικού GAMS, ανά πενταετία. Αριθμητική εφαρμογή του υποδείγματος έγινε για την Ελλάδα και μελετήθηκε η περίπτωση της αύξησης της τιμής των εκπομπών ρύπων πέρα από το σενάριο αναφοράς καθώς και η επιδότηση των Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας (ΑΠΕ) μέσω της εισαγωγής ενός πρόσθετου φόρου κατανάλωσης της ηλεκτρικής ενέργειας.