Μαθηματική ανάλυση της προγνωστικής επιτοκίων αναγωγής και η επίδρασή της σε αποφάσεις ενεργειακών έργων

Abstract

Στη διπλωματική μου εργασία μελετούμε ένα λιγνιτικό εργοστάσιο παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας παλαιού τύπου και ασχολούμαστε με διάφορα σενάρια περί αυτού. Το πρώτο αφορά τη μετασκευή του και να του προσθέσουμε τεχνολογία CCS (δηλαδή τεχνολογία κατακράτησης του εκπεμπόμενου CO2 και αποθήκευσής του στη συνέχεια σε ειδικούς χώρους). Το δεύτερο σενάριο αφορά την αντικατάσταση αυτού του εργοστασίου με εργοστάσιο τεχνολογίας NGCC (καύσης φυσικού αερίου), χωρίς τεχνολογία CCS. Τέλος το τρίτο σενάριο αφορά την αντικατάσταση του αρχικού εργοστασίου με εργοστάσιο τεχνολογίας NGCC, συνδυασμένης με την τεχνολογία CCS. Οι παραπάνω τεχνολογίες επηρεάζουν αμεσότατα και τα σενάρια των επιτοκίων κινδύνου. Έτσι, εξετάζονται εννέα (9) διαφορετικά σενάρια για τα επιτόκια. Το πρώτο είναι το σενάριο «Σ.Δ.Ε. – α» όπου χρησιμοποιούμε μέτριο αριθμό δοκιμών Monte Carlo (< 400) για τον υπολογισμό των επιτοκίων, κάτι που οδηγεί σε υψηλή μεταβλητότητά τους. Το δεύτερο είναι το σενάριο «Σ.Δ.Ε. – β» όπου χρησιμοποιείται μεγαλύτερος αριθμός δοκιμών Monte Carlo (> 5000), το οποίο οδηγεί σε ομαλή μεταβλητότητα των επιτοκίων. Στα σενάρια 0 έως και 6 εφαρμόζουμε σταθερά επιτόκια, τα οποία όμως βασίζονται στην τελευταία προβλεφθείσα τιμή πριν αυξηθούν οι εισροές επένδυσης κατά ένα επιτόκιο κινδύνου στο εύρος [0 , 0,06] με βήμα προσαύξησης το 0,01. Και στα εννέα αυτά σενάρια, τα ποσοστά του πληθωρισμού υπολογίζονται μέσω της γεωμετρικής Brownian motion. Τέλος, υπολογίζουμε (i) τη βέλτιστη καθαρή παρούσα αξία, (ii) τη βέλτιστη στιγμή επένδυσης και (iii) τη συγκέντρωση CO2 εξαιτίας της αναβολής της επένδυσης για καθένα από αυτά τα σενάρια.

In my diplomatic work we study a lignite power plant legacy and we deal with different scenarios on this. The first one concerns the redevelopment of this power plant and the addition of the technology of CCS (ie a technology of retention of emitted CO2 and then storing of it in special areas). The second scenario involves the replacement of this factory with a factory of technology of NGCC (natural gas combustion) technology without CCS. Finally the third scenario involves replacing the original factory with a factory with a technology of NGCC, combined with technology CCS. These technologies affect directly different scenarios of interest rates of risk. Thus, there are nine (9) different scenarios examined for interest rates. The first scenario is the "SDE - A" scenario where we use moderate number of trials of Monte Carlo (<400) for the calculation of interest rates, leading to high volatility in interest rates. The second scenario is the "SDE - B" where we use a larger number of trials of Monte Carlo (> 5000), which leads to smooth volatility in interest rates. In the scenarios 0 through 6 we apply fixed rates, but these are based on the last predicted value before increasing investment inflows in an interest rate risk in the range [0, 0.06] with increments in 0.01. In all nine scenarios, the rate of inflation is being calculated by the geometric Brownian motion. Finally, we estimate (i) the optimal net present value, (ii) the optimal time of investment and (iii) the concentration of CO2 due to the postponement of investment for each one of these scenarios.