Οι Επιπτώσεις του Εμπορίου Δικαιωμάτων Εκπομπών Ρύπων στο Ελληνικό Σύστημα Ηλεκτροπαραγωγής

Abstract

Σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η μελέτη των επιπτώσεων του ευρωπαϊκού εμπορίου δικαιωμάτων ρύπων στο ελληνικό σύστημα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας με χρήση του μοντέλου PRIMES. Το εμπόριο ρύπων θεσπίστηκε από την Ευρωπαϊκή Ένωση, προκειμένου να μειωθούν με οικονομικά αποδοτικό τρόπο οι εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα στα κράτη-μέλη και να επιτευχθούν οι στόχοι της πολιτικής 20-20-20. Η προσομοίωση του συστήματος γίνεται για την περίοδο από το 2020 έως το 2050 με βήμα 5 ετών, όπου το μοντέλο PRIMES, μέσω γραμμικού προγραμματισμού, ελαχιστοποιεί το συνολικό κόστος του συστήματος. Σε αυτό το πλαίσιο, μελετώνται τρία εναλλακτικά σενάρια για την πορεία του ελληνικού ηλεκτροπαραγωγικού συστήματος. Στο πρώτο σενάριο έχει υποτεθεί η αυξημένη διείσδυση των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας στο σύστημα. Στο δεύτερο σενάριο, εκτός από τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, υπάρχει η δυνατότητα επένδυσης σε λιγνιτικές θερμικές μονάδες με τεχνολογία δέσμευσης και αποθήκευσης άνθρακα. Στο τρίτο σενάριο είναι δυνατή η κατασκευή τόσο μονάδων με δέσμευση και αποθήκευση άνθρακα, όσο και η δημιουργία πυρηνικών ηλεκτροπαραγωγικών μονάδων. Στη συνέχεια, καταγράφονται οι επιπτώσεις στην πορεία των επενδύσεων σε μονάδες ηλεκτροπαραγωγής, καθώς και στη δομή του συστήματος δηλαδή στην κατανομή της παραγωγής ηλεκτρισμού και στην εγκατεστημένη ισχύ, στη συμμετοχή των ανανεώσιμων πηγών στο σύστημα, στην κατανάλωση των κυριότερων καυσίμων, στην τιμή του ηλεκτρισμού για τους διάφορους τομείς της κατανάλωσης και στις εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα. Τέλος, σημειώνονται οι αλλαγές που θα πρέπει να γίνουν στον τομέα της ηλεκτροπαραγωγής προκειμένου η χώρα να επιτύχει τους στόχους που έχουν τεθεί και, επίσης, εξετάζεται το κατά πόσο είναι συμφέρουσες, από οικονομική σκοπιά, επενδύσεις στην τεχνολογία δέσμευσης και αποθήκευσης άνθρακα και στην πυρηνική τεχνολογία.

The scope of this thesis is to study the impact of the European Emissions Trading Scheme in the Greek power system, using the PRIMES model. The Emissions Trading Scheme was established by the European Union in order to reduce the carbon emissions in the Member States cost-effectively and to implement the 20-20-20 targets. The simulation of the power system concerns the period from 2020 to 2050 in 5 years steps, and in this simulation the total system cost is minimized by the PRIMES model, through linear programming. In this context, three alternative scenarios are examined for the development of the Greek electricity generating system. In the first scenario, it is assumed that the penetration of renewable energy in the system will be increased. In the second scenario, apart from the choise of renewable energy sources, there is the possibility of investing in lignite-fired thermal plants with carbon capture and storage technology. In the third scenario it is possible to construct both plants with carbon capture and storage and built nuclear power plants. Moreover, the impact on the future investment in power plants is stated, as well as the future structure of the system (i.e. the distribution of electricity generation in power plants and the installed electrical capacity), the future percentage of renewable sources in the system, the consumption of major fuels, the electricity price of different categories of consumption and carbon dioxide emissions. Finally, the necessary changes in the electricity sector of the country in order to achieve the set goals are mentioned, and also, it is examined whether investment in carbon capture and storage technology, and nuclear technology is profitable from an economic perspective.