Ανάπτυξη Εργαλείου και Αξιολόγηση Δεικτών για την Ενεργειακή Κατάσταση των Χωρών της Ευρώπης

Abstract

Η ενέργεια είναι απαραίτητη στην καθημερινή ζωή στην Ευρωπαϊκή Ένωση (ΕΕ). Για το λόγο αυτό είναι πλέον αναπόφευκτη η αντιμετώπιση των μεγάλων ενεργειακών προκλήσεων που συνεπάγονται οι κλιματικές αλλαγές, η αυξανόμενη εξάρτηση από τις εισαγωγές ενέργειας, η πίεση που υφίστανται οι ενεργειακοί πόροι και η προμήθεια όλων των καταναλωτών με ενέργεια ασφαλή σε προσιτές τιμές. Σκοπός της παρούσας διπλωματικής είναι η αξιολόγηση των χωρών της Ευρωπαϊκής Ένωσης ως προς τον κίνδυνο στην προμήθεια ενέργειας και η εξαγωγή ενός συνολικού δείκτη κινδύνου από επιμέρους δείκτες που μπορούν να συμβάλουν στη χάραξη νέων ενεργειακών πολιτικών.

Αρχικά, γίνεται μια παρουσίαση της κατανομής των φυσικών πόρων παγκοσμίως, του παρόντος δικτύου μεταφοράς ενέργειας στην Ευρώπη και της ενεργειακής πολιτικής που ακολουθούν οι χώρες της Ευρωπαϊκής Ένωσης ενώ στη συνέχεια περιγράφονται οι δείκτες που ποσοτικοποιούν τον κίνδυνο. Για την εξαγωγή του τελικού δείκτη η μέθοδος που χρησιμοποιείται είναι η Ανάλυση Κύριων Συνιστωσών (Principal Component Analysis-PCA). Η PCA είναι μια χρήσιμη στατιστική τεχνική, η οποία έχει βρει μεγάλη ανταπόκριση σε ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών και τομέων όπως για παράδειγμα είναι η αναγνώριση προσώπων, η εικονική συμπίεση αλλά επίσης είναι και μια τεχνική που χρησιμοποιείται στην εύρεση προτύπων που ανταποκρίνονται σε δεδομένα μεγάλων διαστάσεων.

Στα πλαίσια της διπλωματικής αναπτύχθηκε ένα βοηθητικό εργαλείο για τον υπολογισμό του κινδύνου ενεργειακής προμήθειας. Το εργαλείο αυτό αναπτύχθηκε ως μια ιστοσελίδα με κύριο στόχο να απαλλάσσει το χρήστη από την ανάγκη εγκατάστασης της εφαρμογής και τις απαιτήσεις σε υπολογιστική ισχύ κατά την εκτέλεσή της και επιπλέον να εξασφαλίσει μια σημαντική ευελιξία στην παρουσίαση των δεδομένων. Μεγάλη σημασία δόθηκε στο να μπορεί το πρόγραμμα να διαχειριστεί μία γκάμα προφίλ εισαγωγής δεδομένων, σύμφωνα με τις προτιμήσεις του χρήστη, να τα οργανώνει και να τα παρουσιάζει προσαρμοζόμενο κάθε φορά στις απαιτήσεις, καθώς και να αποτρέπει πιθανά σφάλματα. Το εργαλείο εφαρμόστηκε για τον προσδιορισμό του ενεργειακού κινδύνου των χωρών της Ε.Ε για το έτος 2010. Μετά την εφαρμογή του εργαλείου αξιολογούνται τα αποτελέσματα, η ορθότητα της μεθόδου και εξάγονται συμπεράσματα.

Energy is what makes Europe tick. It is essential, then, for the European Union (EU) to address the major energy challenges facing us today, i.e climate change, our increasing dependence on imports, the strain on energy sources and access for all users to affordable, secure energy. The scope of this diploma thesis is the evaluation of European Union countries in terms of energy supply vulnerability and the extraction of a unitary risk index comprised of individual indices which can contribute greatly to the formation of energy policies.

Firstly, the allocation of natural sources worldwide, the existing energy transporting network in Europe and the current energy policy that the EU countries apply are being examined, followed by the presentation of indices which quantify the risk. For the extraction of the final risk index the method which is implemented is Principal Component Analysis (PCA). PCA is actually a compression algorithm that utilizes statistics and extended algebraic calculations. It is a very useful statistical technique, with applications to a wide variety of sectors such us face recognition and image compression, but it is also a technique used to define models that correspond to high dimension data.

In the frame of this thesis, a support tool was developed aiming to the evaluation of energy supply risk. This tool was developed as a web-site in order to relieve the user from installation and computing power requirements and also achieve ease of use and flexible presentation. Moreover, extended attention has been given for this tool to be able to handle a diversity of data input profiles, according to the user’s preferences, organise and present them in a fully adaptive manner as well as to prevent possible mistakes. The programme has been implemented for the definition of energy supply risk for E.U counties for the year 2010. After running the programme, the results and the rightness of the method are evaluated and conclusions are reached.