Μοντελοποίηση και Διερεύνση Αποκεντρωμένων Αγορών στα πλαίσια Ενεργειακών Κοινοτήτων

Abstract

Ο μετασχηματισμός του δικτύου μεταφοράς και διανομής ηλεκτρικής ενέργειας που παρατηρείται τα τελευταία χρόνια, δημιουργεί την αναγκαιότητα για την αναδιάρθρωση του μοντέλου αγοράς της ηλεκτρικής ενέργειας. Αυτή η διερεύνηση είναι ο σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας μέσωενός εναλλακτικού μοντέλου αποκεντρωμένης αγοράς στο πλαίσιο των Ενεργειακών Κοινοτήτων. Κεντρική ιδέα της προτεινόμενης αποκεντρωμένης αγοράς σε παράλληλη λειτουργία με την κεντρική είναι η δυνατότητα αγοραπωλησίας της ενέργειας εντός της κοινότητας και η σύναψη οικονομικών σχέσεων μεταξύ των μελών. Η δομή αυτή αποσκοπεί στην βέλτιστη κατανομή των ενεργειακών πόρων, στην διαχείριση της ζήτησης, στην ενεργειακή αποδοτικότητα και ταυτόχρονα στην ελαχιστοποίηση του κόστους κάλυψης των ενεργειακών τους αναγκών. Προκειμένου να αναλυθούν οι οικονομικές επιπτώσεις της προτεινόμενης τοπικής αγοράς, συλλέχθηκαν δεδομένα που αφορούν στην πρόβλεψη της ζήτησης ηλεκτρικής ενέργειας από τους καταναλωτές καθώς και την πρόβλεψη της παραγόμενης ηλεκτρικής ενέργειας από τους παραγωγούς. Στη συνέχεια διερευνήθηκε η λειτουργία των αγορών των ενεργειακών κοινοτήτων μέσα από την προσομοίωση διαφορετικών σεναρίων τα οποία αντιστοιχούν στις διαφορετικές τιμολογιακές πολιτικές που είτε είναι δυνατόν να εφαρμοστούν ήδη στις μέρες μας, είτε αναμένεται να εμφανιστούν στο εγγύς μέλλον και συζητιούνται σε επίπεδο βιβλιογραφίας. Με την χρήση της αλγοριθμικής εφαρμογής που αναπτύχθηκε επιτυγχάνεται η μαθηματική μοντελοποίηση της προτεινόμενης αγοράς και η υλοποίηση προσομοιώσεων. Για τις προσομοιώσεις αναπτύχθηκε μοντέλο χρησιμοποιώντας τη γλώσσα Julia και το πακέτο ανάπτυξης μοντέλων βελτιστοποίησης JuMP. Για την αξιολόγηση του προτεινόμενου μοντέλου πραγματοποιήθηκε σύγκριση με υφιστάμενες τιμολογιακές πολιτικές, όπως είναι η Αυτοπαραγωγή, ο Ενεργειακός Συμψηφισμός και η Σταθερή Εγγυημένη Τιμή. Σε κάθε μία από αυτές τις περιπτώσεις, η τιμολόγηση της παραγόμενης ηλεκτρικής ενέργειας είναι διαφορετική και ακολουθείται Ενεργειακός ή/και Λογιστικός Συμψηφισμός. Με βάση τα αποτελέσματα των προσομοιώσεων και των συγκρίσεων εξήχθησαν συμπεράσματα για την οικονομική βιωσιμότητα του εναλλακτικού μοντέλου της αποκεντρωμένης αγοράς εντός των Ενεργειακών Κοινοτήτων.