Ανάλυση και αξιολόγηση συνεισφοράς μονάδων αποθήκευσης ενέργειας με ή χωρίς ΑΠΕ
Φόρτωση...
Ημερομηνία
2026-03-23
Συγγραφείς
Τίτλος Εφημερίδας
Περιοδικό ISSN
Τίτλος τόμου
Εκδότης
ΕΛΜΕΠΑ, Πολυτεχνική Σχολή, Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών
Επιβλέπων
Περίληψη
Η παρούσα διπλωματική εργασία εξετάζει τον πιθανό μελλοντικό ρόλο των μονάδων αποθήκευσης ενέργειας στο ελληνικό ηλεκτρικό σύστημα και τη δυνατότητά τους να επηρεάζουν τη διαμόρφωση της Οριακής Τιμής Συστήματος (MCP). Χρησιμοποιώντας ωριαία δεδομένα από το Ελληνικό Χρηματιστήριο Ενέργειας (HEnEx) για το 2024, αναλύεται η συσχέτιση της MCP με τις βασικές τεχνολογίες παραγωγής, προκειμένου να ποσοτικοποιηθεί η πιθανή συνεισφορά των μονάδων αποθήκευσης στη σταθεροποίηση της αγοράς. Η εργασία αναπτύσσει ένα μοντέλο υποκατάστασης, στο οποίο η αποθήκευση ενέργειας αναλαμβάνει το 4% της ημερήσιας παραγωγής από φυσικό αέριο, προκειμένου να εκτιμηθεί η επίδραση αυτής της υποκατάστασης στην MCP.
Αρχικά, αναλύεται το ενεργειακό ισοζύγιο της Ελλάδας για το 2024, όπου καταγράφονται οι εγχώριες παραγωγές, η κατανάλωση και οι διασυνοριακές ροές, με συνολικό ενεργειακό μέγεθος 61,56 MWh τόσο για την πλευρά των παραγωγών (Sell) όσο και για την πλευρά των καταναλωτών Buy ηλεκτρικής ενέργειας. Στη συνέχεια, εξετάζονται οι συσχετίσεις Pearson μεταξύ της MCP και των βασικών τεχνολογιών παραγωγής ηλεκτρικού ρεύματος. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι η MCP εμφανίζει τη μεγαλύτερη θετική γραμμική συσχέτιση με το φυσικό αέριο, μέτρια θετική συσχέτιση με τον λιγνίτη και αρνητική συσχέτιση με τις ΑΠΕ, γεγονός που επιβεβαιώνει την τιμοκαθοριστική λειτουργία των θερμικών μονάδων και την καθοδική επίδραση της ανανεώσιμης παραγωγής.
Με βάση τα παραπάνω, αναπτύσσεται ένα μοντέλο υποκατάστασης, στο οποίο η αποθήκευση αναλαμβάνει ένα ποσοστό 4% της ημερήσιας παραγωγής φυσικού αερίου, προκειμένου να εκτιμηθεί η επίδραση που θα είχε η λειτουργία της σε πραγματικές συνθήκες αγοράς. Μέσω της μεθοδολογίας που αναπτύχθηκε, εκτιμάται η αναμενόμενη μεταβολή της MCP, με το μέγεθος D(MCP) να αποτυπώνει τη μείωση της τιμής που προκύπτει για κάθε ημέρα του έτους. Η επιλογή του φυσικού αερίου για την αποκατάσταση είναι επίσης άμεσα συνδεδεμένη με την τιμοκαθοριστική του λειτουργία και την επιρροή του στην MCP.
Τέλος, υπολογίζεται η απαιτούμενη ισχύς και χωρητικότητα αποθήκευσης για να επιτευχθεί η υποκατάσταση αυτή, με τη μελέτη να δείχνει ότι απαιτείται μεγάλος αριθμός μονάδων αποθήκευσης, ώστε να υποκατασταθεί ένα μικρό αλλά κρίσιμο ποσοστό της παραγωγής φυσικού αερίου. Συνολικά, τα ευρήματα αναδεικνύουν ότι η αποθήκευση ενέργειας μπορεί να λειτουργήσει ως κεντρικός μηχανισμός σταθεροποίησης της αγοράς, συμβάλλοντας στη μείωση του κόστους, στη μείωση των εκπομπών και στη μείωση της MCP για το ελληνικό ηλεκτρικό σύστημα.
This thesis examines the potential future role of energy storage units in the Greek power system and their ability to influence the formation of the System Marginal Price (MCP). Using hourly data from the Hellenic Energy Exchange (HEnEx) for 2024, the correlation between the MCP and the main generation technologies is analyzed, in order to quantify the potential contribution of storage units to market stabilization. The thesis develops a substitution model in which energy storage assumes 4% of daily natural gas generation, to estimate the impact of this substitution on the MCP. First, Greece’s energy balance for 2024 is analyzed, recording domestic generation, consumption, and cross-border flows, with a total energy supply and demand volume of 61,56 MWh for both the producers’ side (Sell) and the electricity consumers’ side (Buy). Next, Pearson correlations between the MCP and the main electricity generation technologies are examined. The results show that the MCP exhibits the highest positive linear correlation with natural gas, a moderate positive correlation with lignite, and a negative correlation with renewable energy sources, confirming the price-setting role to thermal units and the downward effect of renewable generation. Based on these findings, a substitution model is developed in which storage takes on 4% of daily natural gas generation, to estimate the impact its operation would have under real market conditions. Through the proposed methodology, the expected change in the MCP is estimated, with the quantity D(MCP) capturing the price reduction obtained for each day of the year. The selection of natural gas for substitution is also directly linked to its price-setting role and its influence on the MCP. Finally, the required storage power and capacity to achieve this substitution are calculated. The study shows that a large number of storage units are needed to substitute a small but critical share of natural gas generation. Overall, the findings highlight that energy storage can function as a central market-stabilization mechanism, contributing to cost reduction, emissions reduction and a decrease in the MCP for the Greek power system
This thesis examines the potential future role of energy storage units in the Greek power system and their ability to influence the formation of the System Marginal Price (MCP). Using hourly data from the Hellenic Energy Exchange (HEnEx) for 2024, the correlation between the MCP and the main generation technologies is analyzed, in order to quantify the potential contribution of storage units to market stabilization. The thesis develops a substitution model in which energy storage assumes 4% of daily natural gas generation, to estimate the impact of this substitution on the MCP. First, Greece’s energy balance for 2024 is analyzed, recording domestic generation, consumption, and cross-border flows, with a total energy supply and demand volume of 61,56 MWh for both the producers’ side (Sell) and the electricity consumers’ side (Buy). Next, Pearson correlations between the MCP and the main electricity generation technologies are examined. The results show that the MCP exhibits the highest positive linear correlation with natural gas, a moderate positive correlation with lignite, and a negative correlation with renewable energy sources, confirming the price-setting role to thermal units and the downward effect of renewable generation. Based on these findings, a substitution model is developed in which storage takes on 4% of daily natural gas generation, to estimate the impact its operation would have under real market conditions. Through the proposed methodology, the expected change in the MCP is estimated, with the quantity D(MCP) capturing the price reduction obtained for each day of the year. The selection of natural gas for substitution is also directly linked to its price-setting role and its influence on the MCP. Finally, the required storage power and capacity to achieve this substitution are calculated. The study shows that a large number of storage units are needed to substitute a small but critical share of natural gas generation. Overall, the findings highlight that energy storage can function as a central market-stabilization mechanism, contributing to cost reduction, emissions reduction and a decrease in the MCP for the Greek power system
Περιγραφή
Λέξεις-κλειδιά
Αποθήκευση ενέργειας, Ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, Φυσικό αέριο, Ενεργειακό ισοζύγιο, Energy storage, Renewable energy sources, Natural gas, Energy balance