Ανάλυση Χαρτοφυλακίων Αιολικών Πάρκων για τη βέλτιστη Διαφοροποίηση και Διαχείρισή τους

Abstract

Στη σύγχρονη εποχή, η αγορά των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας βρίσκεται σε συνεχή ανάπτυξη και οι φορείς που εισχωρούν σε αυτή γίνονται όλο και πολυπληθέστεροι. Αυτοί, ως παραγωγοί, κάνουν προβλέψεις για τα ποσά ενέργειας που θα παράξουν, όμως ενδεχόμενες αστοχίες στις εκτιμήσεις τους επιφέρουν ρήτρες, γεγονός που πλήττει την αξιοπιστία τους, την κερδοφορία τους, καθώς και την ακρίβεια προγραμματισμού που μπορεί να κάνει ο διαχειριστής του ενεργειακού δικτύου. Η παρούσα διπλωματική εστιάζει στην εύρεση μιας μεθόδου μείωσης των σφαλμάτων αυτών και των χρηματικών ποινών στις οποίες υποβάλλονται, με χρήση βέλτιστα καταστρωμένων χαρτοφυλακίων αιολικών πάρκων.

Άφου έγινε μια σύντομη παρουσίαση της αγοράς ενέργειας στην Ελλάδα και στις σημαντικότερες έννοιες της, αναπτύχθηκαν στατιστικοί δείκτες περιγραφής των ιδιαίτερων χαρακτηριστικών της παραγωγής αιολικών πάρκων, που υπολογίστηκαν από τις διαθέσιμες χρονοσειρές των δοσμένων αιολικών πάρκων, έτσι ώστε να χρησιμοποιηθούν στην συσταδοποίηση των εν λόγω πάρκων. Σε επόμενο βήμα αναπτύχθηκαν εκτενώς οι ποικίλες μέθοδοι συσταδοποίησης και αξιολόγησης ποιότητάς τους, ενώ έγινε αναφορά και σε χρήσιμες τεχνικές επεξεργασίας των δεδομένων. Για τη συσταδοποίηση, δοκιμάστηκαν διάφορες μέθοδοι με στόχο την επιβεβαίωση της στιβαρότητας της κατηγοριοποίησης, και αποδείχθηκε πως οι συστάδες είναι ισχυρά και κατά ουσιαστικό τρόπο χωρισμένες η μια από την άλλη. Στη συνέχεια, εξετάστηκαν τα χαρακτηριστικά της κάθε συστάδας που την καθιστούν διαφορετική από τις άλλες, ενώ επίσης εντοπίστηκαν συστάδες με μεγάλο βαθμό συμπληρωματικότητας.

Το τελευταίο σκέλος της εργασίας αφορά την αξιοποίηση πιθανοτικών μοντέλων προσομοίωσης, ώστε να εντοπιστούν με όσο δυνατόν μεγαλύτερη ακρίβεια βάσει πιθανοτήτων οι συνδυασμοί εκείνοι από συστάδες που ελαχιστοποιούν την διακύμανση της παραγωγής ενέργειας ενός χαρτοφυλακίου, και επομένως ελαχιστοποιούν τον κίνδυνο οι ταχύτητες των ανέμων να παρεκκλίνουν από την αναμενόμενη μέση τιμή τους. Τα αποτελέσματα των προσομοιώσεων επιβεβαίωσαν τις αρχικές εκτιμήσεις της συμπληρωματικής συμπεριφοράς μερικών συνδυασμών συστάδων, και κατέδειξαν την πιθανότητα με βάση ένα αρχικό χαρτοφυλάκιο τυχαίων αιολικών πάρκων ο έμπορος με στοχευμένες προσθήκες πάρκων από προσεκτικά επιλεγμένες συστάδες να μειώσει σε πολύ ουσιαστικό βαθμό τη διακύμανση των πάρκων που κατέχει. Στην κατακλείδα, έγινε αναφορά σε μελλοντικές επεκτάσεις της παρούσας έρευνας, για βελτίωση της μεθοδολογίας που θα συμβαδίζει με την αναμενόμενη περαιτέρω ανάπτυξη της αγοράς ενέργειας.