Μοντέλο αποφάσεων Φο.Σ.Ε. στην αγορά ηλεκτρικής ενέργειας
Loading...
Date
2026-10-01
Authors
Σιώζος, Κωνσταντίνος
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Η μετάβαση των σύγχρονων ΣΗΕ στην πλήρη απανθρακοποίηση και η μαζική διείσδυση των ΑΠΕ έχουν αυξήσει κατακόρυφα τη στοχαστικότητα και μειώσει τη φυσική αδράνεια του δικτύου. Στο πλαίσιο του Ευρωπαϊκού Μοντέλου Στόχος, οι παραγωγοί ΑΠΕ επωμίζονται πλέον πλήρως την Ευθύνη Εξισορρόπησης, γεγονός που τους εκθέτει σε σημαντικούς χρηματοοικονομικούς κινδύνους όπως τα κόστη εξισορρόπησης και οι Χρεώσεις Μη Συμμόρφωσης. Η παρούσα διπλωματική εργασία στοχεύει στην επίλυση αυτού του κρίσιμου προβλήματος, αναλύοντας τη μετάβαση ενός χαρτοφυλακίου Φ/Β από παθητικό παραγωγό σε ενεργό πάροχο ευελιξίας. Η προσέγγιση αυτή είναι υψίστης σημασίας για την επιστήμη και την κοινωνία, καθώς μετατρέπει την απρόβλεπτη στοχαστική ενέργεια σε εμπορεύσιμη ευελιξία, βοηθώντας το Διαχειριστή να σταθεροποιήσει το δίκτυο, μειώνοντας την εξάρτηση από ρυπογόνες συμβατικές μονάδες και ενισχύοντας τη βιωσιμότητα των ΑΠΕ στο σύγχρονο ανταγωνιστικό τοπίο.
Για την αντιμετώπιση του προβλήματος, αναπτύχθηκε ένα ολοκληρωμένο μοντέλο λήψης αποφάσεων για ΦοΣΕ. Αρχικά, δημιουργήθηκε ένας υβριδικός αλγόριθμος πρόβλεψης τιμών (Smart Ensemble), ο οποίος τροφοδοτεί με δεδομένα ένα μαθηματικό μοντέλο Μικτού Ακέραιου Γραμμικού Προγραμματισμού. Στη συνέχεια, δημιουργήθηκε ο βελτιστοποιητής ο οποίος διαμορφώνει μία στρατηγική ταυτόχρονης συμμετοχής (συνβελτιστοποίηση) στην Προημερήσια Αγορά (DAM) και στην Αγορά Εξισορρόπησης (BM) μέσω των προϊόντων mFRR Up/Down. Ο βελτιστοποιητής λαμβάνει υπόψη ρεαλιστικούς περιορισμούς όπως οι κανόνες της πλατφόρμας MARI, η κλιμακωτή ενεργοποίηση των προσφορών στην BM και η υποτίμηση της διαθέσιμης ισχύος κατά 17% ως μηχανισμός φυσικής αντιστάθμισης κινδύνου.
Τα αποτελέσματα επιβεβαίωσαν κατηγορηματικά την υπεροχή της προτεινόμενης μεθοδολογίας. Το προτεινόμενο μοντέλο πρόβλεψης πέτυχε σημαντική μείωση σφάλματος, βελτιώνοντας την πρόβλεψη κατά 4,9% στην DAM, 1,9% στο mFRR Up και 1,4% στο mFRR Down στις κρίσιμες ώρες παραγωγής ενός Φ/Β σε σύγκριση με τα σφάλματα πρόβλεψης ενός στατικού μοντέλου απλού κινητού μέσου όρου. Οικονομικά, αποδείχθηκε ότι η στρατηγική συνβελτιστοποίησης υπερδιπλασιάζει τα κέρδη σε σχέση με τη μονοδιάστατη συμμετοχή στην DAM (61.825,93 €/MW έναντι 29.099,88 €/MW). Το χαρτοφυλάκιο εκμεταλλεύτηκε αποτελεσματικά το κόστος ευκαιρίας των αιχμών τιμών στο mFRR Up, ενώ παράλληλα προστατεύτηκε σε περιόδους υπερπροσφοράς στην DAM μέσω του mFRR Down, αποδεικνύοντας ότι η έξυπνη διαχείριση της διαθέσιμης ευελιξίας υπερκεράζει τα όποια σφάλματα πρόβλεψης τιμών.
Στο μέλλον, το σύστημα αυτό δύναται να εξελιχθεί περαιτέρω μέσω της ενσωμάτωσης Σταθμών Αποθήκευσης Ηλεκτρικής Ενέργειας, εξέλιξη που θα επιτρέψει τη συμμετοχή και σε άλλα προϊόντα της BM. Επιπλέον, δύναται η συμμετοχή στις Ενδοημερήσιες Αγορές (IDM) και η χρήση δεδομένων πραγματικού χρόνου για την ελαχιστοποίηση των σφαλμάτων πρόβλεψης.
Η δομή της εργασίας αναπτύσσεται σε επτά κεφάλαια: Το 1ο εισάγει τις προκλήσεις των σύγχρονων ΣΗΕ και το ρόλο των ΑΠΕ. Το 2ο αναλύει την αρχιτεκτονική του Μοντέλου Στόχου και των αγορών ενέργειας. Το 3ο εμβαθύνει στο ρυθμιστικό και τεχνικό πλαίσιο του mFRR και της πλατφόρμας MARI. Το 4ο επικεντρώνεται στην ανάπτυξη και αξιολόγηση του υβριδικού αλγορίθμου πρόβλεψης τιμών. Στο 5ο διατυπώνεται το μαθηματικό μοντέλο και οι στρατηγικές συμμετοχής. Το 6ο παρουσιάζει την εκτενή στατιστική, οικονομική και γραφική αξιολόγηση των αποτελεσμάτων. Τέλος, το 7ο κεφάλαιο συνοψίζει τα τελικά συμπεράσματα και τις προοπτικές της μελέτης.
Description
Keywords
Φορείς σωρευτικής εκπροσώπησης, Ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, Κατανεμόμενο χαρτοφυλάκιο φωτοβολταϊκών, Αγορά εξισορρόπησης, Αγορά επόμενης ημέρας, Χειροκίνητη εφεδρεία αποκατάστασης συχνότητας, Ευρωπαϊκό μοντέλο στόχος, Πρόβλεψη τιμών ηλεκτρικής ενέργειας, Στρατηγική υποβολής προσφορών, Συν-βελτιστοποίηση