Θέμα 6: Οικονομετρική μελέτη αγορών ηλεκτρικής ενέργειας

Επιβλέπων: Νικόλαος Θωμαΐδης

Σε πολλές αναπτυγμένες χώρες του κόσμου, η εμπορία της ηλεκτρικής ενέργειας γίνεται μέσω κατάλληλων αγορών (electricity markets) που έχουν δομή χρηματιστηρίου. Στο χρηματιστήριο ηλεκτρικής ενέργειας, διασυνδέονται ανεξάρτητοι παραγωγοί (ιδιοκτήτες θερμοηλεκτρικών εργοστασίων, μονάδων ΑΠΕ, εισαγωγείς) και αγοραστές (εταιρείες προμήθειας, μεταπωλητές, εξαγωγείς). Οι παραγωγοί υποβάλλουν προσφορές για παράδοση ενέργειας σε προσυμφωνημένο χρονικό διάστημα και δεδομένη τιμή (ανά KWh). Αντίστοιχα, οι αγοραστές υποβάλλουν προσφορές για προμήθεια ενέργειας από τους παραγωγούς και διανομή στους τελικούς καταναλωτές. Η τιμή στην οποία εκκαθαρίζεται η αγορά καθορίζει την χονδρεμπορική τιμή ηλεκτρικής ενέργειας, βάσει της οποίας διαμορφώνεται η τελική τιμή στην οποία η ενέργεια θα διατεθεί στους καταναλωτές (λιανική τιμή).

Παρόλα τα οφέλη ενός αποκεντρωμένου συστήματος παραγωγής, εμπορίας και διανομής ισχύος, η σταδιακή εγκαθίδρυση αγορών ηλεκτρικής ενέργειας οδήγησε στην εμφάνιση ιδιαίτερων φαινομένων στη διαμόρφωση της τιμής του ηλεκτρικού ρεύματος, πολλές φορές με αρνητικό αντίκτυπο για τους συμμετέχοντες:

  • υψηλή διαχρονική μεταβλητότητα (αστάθεια)
  • αιφνίδιες εκτινάξεις (spikes) σε συγκεκριμένες χρονικές περιόδους
  • αξιοσημείωτες διαφορές στις τιμές ηλεκτρικής ισχύος μεταξύ διαφορετικών κόμβων του δικτύου.

Στόχος της συγκεκριμένης ερευνητικής μελέτης είναι η ανάλυση των χωροχρονικών ιδιοτήτων των τιμών ηλεκτρικής ενέργειας με τη χρήση πολυμεταβλητών στατιστικών/οικονομετρικών μεθόδων ή αλγορίθμων τεχνητής νοημοσύνης. Στην κατεύθυνση αυτή, ο/η φοιτητής/τρια θα κληθεί να εφαρμόσει υποδείγματα που αποτυπώνουν αξιόπιστα διακυμάνσεις στα επίπεδα τιμών τόσο στη διάρκεια του χρόνου όσο και μεταξύ διαφορετικών περιοχών – «ζωνών» τιμολόγησης. Ενδεικτικά αναφέρονται τα πολυμεταβλητά υποδείγματα διακυμάνσεων ή συσχετίσεων τύπου GARCH, οι τεχνικές δυναμικής παραγοντικής ανάλυσης (dynamic factor analysis), τα υποδείγματα τύπου panel, νευρωνικά δίκτυα κ.α.

Η προτεινόμενη μελέτη περιλαμβάνει βιβλιογραφική επισκόπηση δημοφιλών μοντέλων που ανήκουν στις παραπάνω γενικές κατηγορίες και συγκριτική τους αξιολόγηση στη βάση εμπειρικών-ιστορικών δεδομένων. Το σχέδιο εκπόνησης περιλαμβάνει ένα στάδιο έρευνας κατά τη διάρκεια του οποίου ο/η φοιτητής/τρια θα συλλέξει – επεξεργαστεί δεδομένα που απορρέουν από τη λειτουργία αγορών ηλεκτρικής ενέργειας. Στη βάση αυτών των στοιχείων, θα κληθεί να αναπτύξει/εκτιμήσει ένα οικονομετρικό υπόδειγμα ή υπόδειγμα υπολογιστικής νοημοσύνης με απώτερη χρήση τον έλεγχο υποθέσεων επί του μηχανισμού διαμόρφωσης των τιμών ή την πραγματοποίηση προβλέψεων. Λόγω του πρακτικού προσανατολισμού και των υπολογιστικών απαιτήσεων του προτεινόμενου θέματος, κρίνεται αναγκαία η γνώση μίας ευρείας χρήσεως γλώσσας προγραμματισμού (κυρίως Matlab).

Ο/Η φοιτητής/τρια θα πραγματοποιεί την έρευνά του και παράλληλα θα έχει τη δυνατότητα να παρακολουθεί ένα μάθημα ανά εξάμηνο κατόπιν εισήγησης της τριμελούς επιτροπής. Τα προτεινόμενα μαθήματα είναι: