Repowering of onshore wind farms: comparative analysis of european frontrunners using multi-criteria decision analysis

Παπαδόπουλος, Γεώργιος; Papadopoulos, Georgios

dc.contributor.author	Παπαδόπουλος, Γεώργιος	el
dc.contributor.author	Papadopoulos, Georgios	en
dc.date.accessioned	2026-03-18T09:08:26Z
dc.date.available	2026-03-18T09:08:26Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/64032
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.31727
dc.description	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο--Μεταπτυχιακή Εργασία. Διεπιστημονικό-Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών (Δ.Π.Μ.Σ) "Διαχείριση ΄Εργων Υποδομών και Κατασκευών"	el
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0/gr/	*
dc.subject	Αιολική ενέργεια	el
dc.subject	Πολυκριτήρια Ανάλυση Αποφάσεων	el
dc.subject	Χερσαία αιολικά πάρκα	el
dc.subject	Συγκριτική αξιολόγηση	el
dc.subject	Ευρωπαϊκή Ένωση	el
dc.subject	Wind energy	en
dc.subject	Repowering	en
dc.subject	Multi-Criteria Decision Analysis (MCDA)	en
dc.subject	TOPSIS	en
dc.subject	Renewable Energy Directive (RED III)	en
dc.title	Repowering of onshore wind farms: comparative analysis of european frontrunners using multi-criteria decision analysis	en
heal.type	masterThesis
heal.secondaryTitle	Repowering χερσαίων αιολικών πάρκων στην Ευρωπαϊκή Ένωση: Αναγνώριση της Χώρας-Πρωτοπόρου μέσω Πολυκριτήριας Ανάλυσης	el
heal.classification	πολυκριτήρια ανάλυση	el
heal.language	en
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2025-10-17
heal.abstract	The increasing number of onshore wind turbines in Europe reaching the end of their operational lifetime creates a major challenge for maintaining renewable energy capacity and achieving the European Union’s 2030 climate objectives. As first-generation wind farms become technically outdated and economically inefficient, selecting the most appropriate end-of-life strategy becomes a strategic priority. Among the available options, decommissioning, lifetime extension, and repowering, the latter has gained increasing attention as a technically feasible and policy-aligned pathway to sustain and expand wind generation capacity within existing sites. This thesis investigates the level of maturity of onshore wind repowering across seven European countries: Denmark, France, Germany, Greece, Italy, Spain, and Sweden. The objective is to identify which countries demonstrate the most advanced and supportive environments for repowering and to extract lessons and best practices that can guide the improvement of repowering frameworks in countries that currently underperform. To achieve this, a structured Multi-Criteria Decision Analysis (MCDA) framework was developed, integrating twelve indicators grouped under five pillars—financial, legal, technical, environmental, and social. Quantitative and qualitative data were compiled from peer-reviewed literature, national reports, and European databases. The Technique for Order Preference by Similarity to the Ideal Solution (TOPSIS) method was employed to rank countries based on their overall readiness and performance regarding repowering. The analysis reveals that Denmark, Germany, and Spain constitute the frontrunners, supported by consistent support schemes, clear permitting processes, mature recycling solutions, and strong public awareness. France and Italy show moderate progress, whereas Sweden and Greece remain in early stages due to administrative complexity, low repowering activity, and insufficient legal incentives. The findings emphasize that robust policy frameworks, grid readiness, and circular economy integration are decisive for accelerating repowering deployment. This study provides a transparent and replicable benchmarking tool for policymakers, investors, and stakeholders aiming to evaluate and enhance repowering potential at national and European levels. Its results contribute to a clearer understanding of how Greece can integrate successful European practices to unlock its ageing wind capacity and contribute more effectively to EU energy and sustainability targets.	en
heal.abstract	Η ενεργειακή μετάβαση της Ευρωπαϊκής Ένωσης προς μια κλιματικά ουδέτερη οικονομία έως το 2050 στηρίζεται σε μεγάλο βαθμό στην αιολική ενέργεια, η οποία έχει εξελιχθεί σε έναν από τους πλέον ώριμους και οικονομικά ανταγωνιστικούς πυλώνες του ευρωπαϊκού ενεργειακού μείγματος. Παρά την αδιάλειπτη αύξηση της εγκατεστημένης ισχύος τις τελευταίες δύο δεκαετίες, ένας αυξανόμενος αριθμός αιολικών πάρκων, ιδίως εκείνων που εγκαταστάθηκαν τη δεκαετία του 1990 και στις αρχές του 2000, προσεγγίζει πλέον το τέλος της τεχνικής τους διάρκειας ζωής. Το γεγονός αυτό δημιουργεί μια σημαντική πρόκληση: πώς μπορεί να διατηρηθεί ή να ενισχυθεί η παραγωγική ικανότητα του ευρωπαϊκού αιολικού στόλου, ενώ ταυτόχρονα διασφαλίζεται η οικονομική βιωσιμότητα, η κοινωνική αποδοχή και η περιβαλλοντική ισορροπία των επενδύσεων. Μέσα σε αυτό το πλαίσιο, η ανανέωση (repowering) των αιολικών πάρκων, δηλαδή η αντικατάσταση παλαιών ανεμογεννητριών με νέες, υψηλότερης ισχύος και απόδοσης, στην ίδια ή σε παρόμοια τοποθεσία, αναδεικνύεται ως μία από τις πιο υποσχόμενες στρατηγικές διαχείρισης του τέλους ζωής των υφιστάμενων έργων. Το repowering προσφέρει τη δυνατότητα αύξησης της παραγόμενης ενέργειας χωρίς να απαιτείται η ανάπτυξη νέων εκτάσεων, αξιοποιεί υφιστάμενες υποδομές και αδειοδοτήσεις, μειώνει τη χωρική πίεση και τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις και συμβάλλει στην αποτελεσματική ανανέωση του ενεργειακού δυναμικού. Παρ’ όλα αυτά, η πρόοδος στην εφαρμογή έργων repowering παρουσιάζει σημαντικές διαφοροποιήσεις μεταξύ των κρατών-μελών της Ευρωπαϊκής Ένωσης. Ορισμένες χώρες, όπως η Δανία και η Γερμανία, έχουν αναπτύξει ώριμες αγορές και σταθερά θεσμικά πλαίσια, ενώ άλλες παραμένουν σε πρώιμο στάδιο, αντιμετωπίζοντας ρυθμιστικά, τεχνικά ή κοινωνικά εμπόδια. Η παρούσα εργασία εξετάζει το επίπεδο ωριμότητας του repowering χερσαίων αιολικών πάρκων σε επτά ευρωπαϊκές χώρες: Δανία, Γαλλία, Γερμανία, Ελλάδα, Ιταλία, Ισπανία, και Σουηδία. Σκοπός είναι να εντοπιστούν οι χώρες που διαθέτουν το πιο ανεπτυγμένο και υποστηρικτικό πλαίσιο για την ανανέωση και να εξαχθούν τα διδάγματα και οι βέλτιστες πρακτικές που μπορούν να καθοδηγήσουν τις χώρες που υστερούν στην υιοθέτηση πιο ώριμων μηχανισμών και πολιτικών. Η μελέτη υιοθετεί μια συγκριτική μεθοδολογία, ώστε να αποτιμήσει με αντικειμενικό τρόπο την επίδοση κάθε χώρας μέσα από οικονομικούς, τεχνικούς, νομικούς, περιβαλλοντικούς και κοινωνικούς παράγοντες. Για τον σκοπό αυτό, αναπτύχθηκε ένα πλαίσιο Πολυκριτήριας Ανάλυσης Αποφάσεων (Multi Criteria Decision Analysis - MCDA), το οποίο περιλαμβάνει δώδεκα κριτήρια, οργανωμένα σε πέντε θεματικούς πυλώνες: οικονομικό, νομικό, τεχνικό, περιβαλλοντικό και κοινωνικό. Η επιλογή των κριτηρίων βασίστηκε σε εκτενή βιβλιογραφική ανασκόπηση και σε ευρωπαϊκές πρακτικές αξιολόγησης πολιτικών ΑΠΕ, με στόχο τη διασφάλιση της σύγκρισης των δεδομένων και της εγκυρότητας των αποτελεσμάτων. Τα δεδομένα αντλήθηκαν από επίσημες πηγές, ευρωπαϊκές εκθέσεις και θεσμικά κείμενα, καθώς και από εθνικούς ενεργειακούς φορείς και επιστημονικές δημοσιεύσεις. Για την επεξεργασία και τη σύνθεση των δεδομένων εφαρμόστηκε η μέθοδος TOPSIS (Technique for Order Preference by Similarity to the Ideal Solution), η οποία επιτρέπει τη σύγκριση εναλλακτικών επιλογών βάσει της εγγύτητάς τους προς την ιδανική και την αρνητικά ιδανική λύση. Η μέθοδος αυτή αποδείχθηκε κατάλληλη, καθώς συνδυάζει τόσο ποσοτικά όσο και ποιοτικά δεδομένα, αποδίδοντας ένα σαφές και μετρήσιμο αποτέλεσμα κατάταξης. Η αξιολόγηση πραγματοποιήθηκε με ίσες βαρύτητες μεταξύ των κριτηρίων, ώστε να αποφευχθεί η μεροληψία υπέρ ενός συγκεκριμένου πυλώνα. Η ανάλυση ανέδειξε τρεις διακριτές ομάδες χωρών ως προς την ωριμότητα της ανανέωσης. Η πρώτη ομάδα περιλαμβάνει τη Δανία, τη Γερμανία και την Ισπανία, οι οποίες χαρακτηρίζονται ως πρωτοπόρες. Οι χώρες αυτές διαθέτουν σταθερά και μακροχρόνια συστήματα ενίσχυσης της αιολικής ενέργειας, καθαρές διαδικασίες αδειοδότησης, ώριμη τεχνολογική υποδομή και υψηλή κοινωνική αποδοχή. Επιπλέον, παρουσιάζουν σημαντική πρόοδο στην ενσωμάτωση πρακτικών κυκλικής οικονομίας, όπως η ανάπτυξη τεχνολογιών ανακύκλωσης πτερυγίων και η διαχείριση αποβλήτων. Η δεύτερη ομάδα, στην οποία ανήκουν η Γαλλία και η Ιταλία, παρουσιάζει μέτρια ωριμότητα. Παρά την ύπαρξη θεσμικών πλαισίων που υποστηρίζουν την ανάπτυξη της αιολικής ενέργειας, οι χώρες αυτές αντιμετωπίζουν διοικητική πολυπλοκότητα και καθυστερήσεις στην αδειοδότηση, οι οποίες περιορίζουν τη δυναμική του repowering. Ωστόσο, παρατηρείται αυξανόμενο ενδιαφέρον και πρόοδος σε επίπεδο ερευνητικών προγραμμάτων και πολιτικών προσαρμογής. Η τρίτη ομάδα, που περιλαμβάνει τη Σουηδία και την Ελλάδα, εμφανίζει χαμηλό βαθμό ωριμότητας. Στη Σουηδία, η έλλειψη ισχυρών οικονομικών κινήτρων και η κορεσμένη αγορά καθαρής ενέργειας περιορίζουν την ανάπτυξη της ανανέωσης, ενώ στην Ελλάδα, τα κυριότερα εμπόδια σχετίζονται με τη χρονοβόρα και πολύπλοκη αδειοδοτική διαδικασία, την ασάφεια του θεσμικού πλαισίου και την απουσία οργανωμένης πολιτικής για την ανακύκλωση και επαναχρησιμοποίηση υλικών. Η συνολική κατάταξη βάσει της μεθόδου TOPSIS ανέδειξε τη Δανία ως τη χώρα με την υψηλότερη επίδοση, ακολουθούμενη από τη Γερμανία και την Ισπανία. Η Γαλλία και η Ιταλία κατατάσσονται στη μεσαία κατηγορία, ενώ η Σουηδία και η Ελλάδα βρίσκονται στις τελευταίες θέσεις. Τα αποτελέσματα αυτά επιβεβαιώνουν ότι η επιτυχία των έργων repowering εξαρτάται άμεσα από τη συνέργεια θεσμικών, τεχνικών και κοινωνικών παραμέτρων. Τα αποτελέσματα της έρευνας αναδεικνύουν κρίσιμους παράγοντες επιτυχίας που διαφοροποιούν τις ώριμες από τις υστερούσες αγορές. Πρώτον, η ύπαρξη σαφούς και σταθερού θεσμικού πλαισίου αποτελεί τη βάση για την προσέλκυση επενδύσεων και τη μείωση του ρίσκου. Οι χώρες που έχουν κατορθώσει να διαμορφώσουν συνεπή και μακροπρόθεσμα προγράμματα στήριξης, όπως η Δανία και η Γερμανία, πέτυχαν να διασφαλίσουν τη συνέχεια της αγοράς και να δημιουργήσουν κλίμα εμπιστοσύνης. Δεύτερον, η απλοποίηση των αδειοδοτικών διαδικασιών αποδεικνύεται καθοριστικός παράγοντας, καθώς μειώνει τους χρόνους ανάπτυξης και τα διοικητικά κόστη. Τρίτον, η προσαρμογή των ηλεκτρικών δικτύων και των χωροταξικών πολιτικών στις ανάγκες της ανανέωσης είναι κρίσιμη για την αποφυγή συμφόρησης και για τη βέλτιστη αξιοποίηση των διαθέσιμων πόρων. Τέταρτον, η ενσωμάτωση πρακτικών κυκλικής οικονομίας, όπως η ανακύκλωση πτερυγίων και η ανάκτηση σύνθετων υλικών, συμβάλλει στην περιβαλλοντική αποδοχή και στη βιωσιμότητα του κύκλου ζωής των έργων. Τέλος, η κοινωνική διάσταση παίζει καθοριστικό ρόλο, καθώς η ενημέρωση, η συμμετοχή και η διαφάνεια μειώνουν τις αντιδράσεις και ενισχύουν τη συναίνεση των τοπικών κοινωνιών. Για τις χώρες που βρίσκονται σε χαμηλότερο επίπεδο ωριμότητας, όπως η Ελλάδα και η Σουηδία, η μελέτη προτείνει μια σειρά πολιτικών παρεμβάσεων που μπορούν να επιταχύνουν την ανάπτυξη της ανανέωσης. Η θέσπιση ενός σαφούς και εξειδικευμένου πλαισίου για την αντικατάσταση παλαιών ανεμογεννητριών, η δημιουργία μηχανισμών οικονομικών κινήτρων και χρηματοδοτικών εργαλείων, η ανάπτυξη εθνικής στρατηγικής ανακύκλωσης πτερυγίων και η ενίσχυση της συμμετοχής των πολιτών αποτελούν κρίσιμες προϋποθέσεις για την επιτυχή εφαρμογή της διαδικασίας. Η συμβολή της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι πολλαπλή. Πρώτον, προσφέρει ένα ολοκληρωμένο και διαφανές μεθοδολογικό πλαίσιο αξιολόγησης της ωριμότητας της ανανέωσης σε ευρωπαϊκό επίπεδο, το οποίο μπορεί να εφαρμοστεί και σε άλλες τεχνολογίες ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. Δεύτερον, παρέχει ένα εργαλείο πολιτικής που μπορεί να υποστηρίξει τη λήψη τεκμηριωμένων αποφάσεων από κυβερνήσεις, ρυθμιστικές αρχές και επενδυτές. Τρίτον, ενισχύει τη γνώση γύρω από τη σύνδεση τεχνικών, νομικών και κοινωνικών παραγόντων που καθορίζουν την επιτυχία της ενεργειακής μετάβασης. Συνολικά, η εργασία υπογραμμίζει ότι η ανανέωση των χερσαίων αιολικών πάρκων δεν αποτελεί απλώς τεχνική διαδικασία αντικατάστασης εξοπλισμού, αλλά μια σύνθετη πολιτικο-οικονομική και κοινωνική πρόκληση, η οποία απαιτεί ολοκληρωμένο σχεδιασμό, διατομεακή συνεργασία και σταθερή στρατηγική κατεύθυνση. Η επιτυχής εφαρμογή της μπορεί να συμβάλει αποφασιστικά στη διατήρηση της ενεργειακής ασφάλειας, στη μείωση των εκπομπών και στην ενίσχυση της ανταγωνιστικότητας της ευρωπαϊκής οικονομίας στο πλαίσιο της πράσινης μετάβασης. Η ανάπτυξη ώριμων αγορών repowering δεν είναι μόνο απαραίτητη για την επίτευξη των ευρωπαϊκών στόχων για το 2030, αλλά και για τη διασφάλιση της μακροχρόνιας βιωσιμότητας της αιολικής ενέργειας ως βασικού πυλώνα του ενεργειακού μέλλοντος της Ευρώπης.	el
heal.advisorName	Ψαρράς, Ιωάννης	el
heal.committeeMemberName	Μαρινάκης, Ευάγγελος	el
heal.committeeMemberName	Ασκούνης, Δημήτριος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Πολιτικών Μηχανικών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	72 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false