Ζητήματα και Μηχανισμοί της Απελευθερωμένης Αγοράς Ηλεκτρικής Ενέργειας και των Αγορών Εφεδρειών

Transcript

1 ο Πανελλήνιο Συνέδριο Φοιτητών Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών Αθήνα Απριλίου 8 Ζητήματα και Μηχανισμοί της Απελευθερωμένης Αγοράς Ηλεκτρικής Ενέργειας και των Αγορών Εφεδρειών Παναγιώτης Ανδριανέσης Γιώργος Λυμπερόπουλος Γιώργος Κοζανίδης Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας Τμήμα Μηχανολόγων Τμήμα Μηχανολόγων Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών Βιομηχανίας Μηχανικών Βιομηχανίας Μηχανικών Βιομηχανίας pandrianesis@hotmail.com lib@mie.th.r koz@mie.th.r Περίληψη Στην παρούσα εργασία εξετάζεται η απελευθερωμένη αγορά ηλεκτρικής ενέργειας και κυρίως ζητήματα και μηχανισμοί του Ημερήσιου Ενεργειακού Προγραμματισμού (ΗΕΠ). Αρχικά παρουσιάζονται τα κίνητρα που παρέχονται μέσω του ΗΕΠ για τη χωροθέτηση της παραγωγής κοντά στα κέντρα κατανάλωσης με τη θέσπιση δύο λειτουργικών ζωνών βορρά και νότου. Κατόπιν ο ΗΕΠ διατυπώνεται με τη μορφή ενός προβλήματος μεικτού ακέραιου προγραμματισμού και επισημαίνονται ζητήματα που αφορούν την επίλυσή του και την εξαγωγή τιμών ισορροπίας. Τέλος γίνεται ειδική αναφορά στις αγορές εφεδρειών παρατίθενται στοιχεία από τη διεθνή βιβλιογραφία και πρακτική και εντοπίζονται τα σημεία της αλληλεπίδρασης των αγορών ενέργειας και εφεδρειών που χρήζουν περαιτέρω διερεύνησης. Θεματική περιοχή: Αγορά Ηλεκτρικής Ενέργειας Λέξεις-Κλειδιά: Απελευθέρωση Αγοράς Ηλεκτρικής Ενέργειας Ημερήσιος Ενεργειακός Προγραμματισμός Αγορές Εφεδρειών 1. Εισαγωγή Η απελευθέρωση της αγοράς ηλεκτρικής ενέργειας στην Ελλάδα σηματοδότησε μια σειρά από αλλαγές στον ενεργειακό τομέα παρέχοντας τη δυνατότητα εισόδου στην αγορά εκτός από τη ΔΕΗ και σε ιδιώτες παραγωγούς και προμηθευτές. Με τον νέο Κώδικα Διαχείρισης του Συστήματος και Συναλλαγών Ηλεκτρικής Ενέργειας [1] ιδρύθηκαν η Χονδρεμπορική Αγορά Ενέργειας όπου συναλλάσσεται το σύνολο της ηλεκτρικής ενέργειας και των συμπληρωματικών αυτής προϊόντων που θα παραχθούν καταναλωθούν και διακινηθούν την επόμενη ημέρα στην αγορά και η Αγορά Μακροχρόνιας Επάρ-κειας Ισχύος με την οποία επιδιώκεται η μείωση του επιχειρηματικού κινδύνου του παραγωγού αλλά και του προμηθευτή. Η παρούσα εργασία εξετάζει τον Ημερήσιο Ενεργειακό Προγραμματισμό (ΗΕΠ) που αποτελεί τη βάση λειτουργίας της Χονδρεμπορικής Αγοράς Ενέρ-γειας. Κύριος σκοπός του ΗΕΠ είναι να προγραμματίσει τη λειτουργία των μονάδων παραγωγής (της ΔΕΗ και των ιδιωτών παραγωγών) σε 4ωρη βάση για την εξυπηρέτηση του φορτίου υπό όρους ασφαλούς λειτουργίας του συστήματος και διασφάλισης επαρκών εφεδρειών ελαχιστοποιώντας τη συνολική δαπάνη. Ο ΗΕΠ βελτιστοποιεί ταυτόχρονα ώστε να μεγιστοποιείται το κοινωνικό όφελος την αγορά ενέργειας και την αγορά εφεδρειών λαμβάνοντας προσφορές από τους παραγωγούς με τη μορφή κλιμακωτής συνάρτησης τιμής και ποσότητας για την ενέργεια και την εφεδρεία για κάθε ώρα της επόμενης μέρας. Από την επίλυση του προβλήματος του ΗΕΠ και αφού ληφθούν υπόψη οι τεχνικοί περιορισμοί των μονάδων και του συστήματος καταρτίζεται ένας αρχικός προγραμματισμός για κάθε μονάδα παραγωγής και υπολογίζονται τιμές για την ενέργεια και την εφεδρεία. Παράλληλα ενσωματώνεται ένας μηχανισμός για τη χωροθέτηση της παραγωγής κοντά στα κέντρα κατανάλωσης με τη θέσπιση δύο λειτουργικών ζωνών η δικαιολογητική βάση των οποίων αναλύεται στην επόμενη ενότητα.. Λειτουργικές Ζώνες Η ιδιομορφία του ελληνικού συστήματος όπου τα /3 περίπου της εγκατεστημένης ισχύος βρίσκονται στο βορρά ενώ το μεγαλύτερο τμήμα της ζήτησης βρίσκεται στο νότο αλλά και το γεγονός ότι στο βορρά υπάρχουν φθηνότερες μορφές ενέργειας (λιγνίτης) δημιουργεί την ανάγκη για παροχή κινήτρων χωροθέτησης της παραγωγής κοντά στα κέντρα κατανάλωσης. Με το υφιστάμενο σύστημα μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας για κάποιες ώρες κατά τις οποίες παρατηρείται υψηλό φορτίο ενεργοποιούνται περιορισμοί μεταφοράς της ηλεκτρικής ενέργειας από το βορρά στο νότο με άμεσο επακόλουθο ακριβή ενέργεια παραγόμενη στο νότο να

2 ο Πανελλήνιο Συνέδριο Φοιτητών Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών Αθήνα Απριλίου 8 υποκαθιστά φθηνότερη ενέργεια του βορρά. Με τη θέσπιση των δύο λειτουργικών ζωνών οι παραγωγοί του βορρά έχουν αυξημένη συμμετοχή στην ετήσια χρέωση χρήσεως του συστήματος ενώ οι παραγωγοί του νότου αμείβονται περισσότερο κατά τις ώρες που ενεργοποιούνται οι περιορισμοί μεταφοράς. Η διαφοροποίηση των τιμών με τις οποίες αμείβονται οι παραγωγοί βορρά και νότου των Οριακών Τιμών Παραγωγού (ΟΤΠ) σε σύγκριση με την ενιαία τιμή στην οποία πληρώνουν οι προμηθευτές την Οριακή Τιμή Συστήματος (ΟΤΣ) καθώς και τα παρεχόμενα κίνητρα εμφανίζουν ιδιαίτερο ενδιαφέρον και παρουσιάζονται παρακάτω. Υποθέτουμε ένα μοντέλο με δύο ζώνες Βορράς (Β) και Νότος (Ν). Έστω q η παραγόμενη ενέργεια στο βορρά και q η παραγόμενη ενέργεια στο νότο. Θα είναι q q Q όπου Q η συνολική παραγωγή. Επίσης έστω d η ζήτηση για ενέργεια (φορτίο) στο βορρά και d η ζήτηση στο νότο με d d D όπου D η συνολική ζήτηση. Προφανώς θα ισχύει D Q. Για τις ανάγκες του μοντέλου υποθέτουμε γραμμικές συναρτήσεις προσφοράς οι οποίες θεωρούμε ότι αντιπροσωπεύουν το κόστος παραγωγής ενέργειας. Για κάθε ζώνη η τιμή προσφοράς ενέργειας θα είναι: P a q και P a q με a a. Η υπόθεση αυτή μας επιτρέπει να παραστήσουμε το δεδομένο ότι στο βορρά είναι εγκατεστημένη φθηνότερη σε σχέση με το νότο ενέργεια. Βέβαια μια τέτοια γραμμική συνάρτηση δεν ισχύει στην πραγματικότητα ωστόσο η προσέγγιση αυτή είναι ιδιαί-τερα χρήσιμη για την εξαγωγή συμπερασμάτων και τη δικαιολόγηση της θέσπισης των δύο ζωνών. Στο Σχήμα 1 η οριζόντια διάσταση του ορθογωνίου αντιστοιχεί στη συνολική παραγωγή Q (κάτω πλευρά) που είναι ίση με τη συνολική ζήτηση D (πάνω πλευρά). Οι ποσότητες για το βορρά μετριούνται από αριστερά προς τα δεξιά ενώ για το νότο από δεξιά προς τα αριστερά. Στην κατακόρυφη διάσταση εμφανίζονται οι τιμές. Απεικονίζονται επίσης οι γραμμικές συναρτήσεις προσφοράς για τις δύο ζώνες. d q Σχήμα 1. Απεικόνιση Μοντέλου Λειτουργικών Ζωνών Βορρά και Νότου Ν q d Β q Αρχικά θα χρησιμοποιήσουμε το μοντέλο των δύο ζωνών για να κατανοήσουμε την επίδραση που έχει στο σύστημα η ενεργοποίηση ενός περιορισμού μεταφοράς και στη συνέχεια θα εξετάσουμε τα κίνητρα που παρέχουν οι δύο ζώνες σε σύγκριση με το μοντέλο της μιας ζώνης. Στην περίπτωση των δύο ζωνών και όταν δεν ενεργοποιείται ο περιορισμός μεταφοράς η Οριακή Τιμή Συστήματος θα είναι ίση με την Οριακή Τιμή Παραγωγού στο βορρά και ίση με την Οριακή Τιμή Παραγωγού στο νότο δηλαδή a q a q. Η κατάσταση διαφοροποιείται όταν εξαιτίας του περιορισμού μεταφοράς πρέπει να μειωθεί η παραγωγή στο βορρά κατά q και να αυξηθεί αντίστοιχα η παραγωγή του νότου κατά q. Οι νέες ποσότητες θα είναι q q q και q q q και οι νέες Οριακές Τιμές Παραγωγού που θα προκύψουν θα είναι a q και a q. Η νέα Οριακή Τιμή Συστήματος προκύπτει από τον σταθμισμένο με τις νέες ποσότητες μέσο όρο των νέων Οριακών Τιμών q q Παραγωγής δηλαδή ή q q ( a a) q. Παρατηρούμε ότι Q η αύξηση στην Οριακή Τιμή Συστήματος είναι ανάλογη του τετραγώνου της μεταβολής q που προκαλείται από την ενεργοποίηση του περιορισμού μεταφοράς. Επιπρόσθετα μπορούμε να σημειώσουμε ότι προκύπτει ζημία για τους παραγωγούς του βορρά ίση με Z q q aq( q q) και κέρδος για τους παραγωγούς του νότου ίσο με K q q aq( q q). Συνολικά οι παραγωγοί έχουν κέρδος ίσο με K K Z ( a a) q. Οι προμηθευτές από την πλευρά τους πληρώνουν περισσότερο κατά ( ) Q ( a a) q όσο δηλαδή κερδί-ζουν στο σύνολό τους οι παραγωγοί. Η θέση του συστήματος χειροτερεύει κατά το ίδιο ποσό ( a a) q. Στην περίπτωση της μίας ζώνης και χωρίς να έχει ενεργοποιηθεί ο περιορισμός μεταφοράς ισχύει ότι ακριβώς αναφέρθηκε και στην περίπτωση του μοντέλου με τις δύο ζώνες δηλαδή θα είναι 1 1 a q a q. Η κατάσταση διαφοροποιείται όταν ενεργοποιείται ο περιορισμός μεταφοράς οπότε 1 1 a q 1.

3 ο Πανελλήνιο Συνέδριο Φοιτητών Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών Αθήνα Απριλίου 8 Συνοψίζοντας παρατηρούμε ότι και στα δύο μοντέλα της μίας και των δύο ζωνών ο περιορισμός μεταφοράς έχει ως αποτέλεσμα τη μείωση της παραγωγής του βορρά και την αύξηση της παραγωγής του νότου. Άμεσο επακόλουθο είναι η αύξηση της ΟΤΣ η οποία ειναι μεγαλύτερη στην περίπτωση της μιας ζώνης. Επίσης στο μοντέλο της μίας ζώνης οι παραγωγοί του βορρά αμείβονται σε υψηλότερη τιμή όταν ενεργοποιείται ο παραπάνω περιορισμός. Αντιθέτως στο μοντέλο των δύο ζωνών η ενεργοποίηση του περιορισμού μεταφοράς έχει ως συνέπεια οι παραγωγοί του βορρά να αμείβονται σε χαμηλότερη τιμή και οι παραγωγοί του νότου σε υψηλότερη γεγονός που παρέχει κίνητρο για εγκατάσταση νέων παραγωγικών μονάδων στο νότο και μακροπρόθεσμα ωθεί το σύστημα προς τη σωστή κατεύθυνση. 3. Μορφοποίηση του Προβλήματος ΗΕΠ Κατόπιν κάποιων παραδοχών που διευκολύνουν την παρουσίαση του προβλήματος στη βασική του μορφή το πρόβλημα του ΗΕΠ μορφοποιείται ως ένα μοντέλο μεικτού ακέραιου προγραμματισμού. Για λόγους ευχερέστερης κατανόησης και απλούστευσης της παρουσίασης το μοντέλο που παραθέτουμε περιγράφει μία ενιαία ζώνη χωρίς περιορισμούς μεταφοράς και λαμβάνει υπόψη μόνο τις θερμικές μονάδες. Οι παραγωγικές μονάδες υποβάλλουν προσφορές έγχυσης για την ενέργεια με τη μορφή κλιμακωτής συνάρτησης τιμής και ποσότητας. Επίσης θεωρούμε ένα είδος εφεδρείας με τη μορφή ετοιμότητας παροχής επιπρόσθετης ενέργειας στο σύστημα για το οποίο υποβάλλονται προσφορές με ένα ζεύγος τιμής και ποσότητας. Για την καλή και ασφαλή λειτουργία του συστήματος απαιτείται η ικανοποίηση του ενεργεια-κού ισοζυγίου καθώς και η κάλυψη των αναγκών για εφεδρεία. Η ζήτηση θεωρείται ανελαστική και οι ανάγκες σε εφεδρεία προσδιορίζονται εξωγενώς. Τέλος λαμβά-νονται υπόψη οι τεχνικοί περιορισμοί των παραγωγικών μονάδων και συγκεκριμένα το τεχνικό μέγιστο και ελά-χιστο η μέγιστη δυνατή προσφορά εφεδρείας ο μέγιστος ρυθμός ανόδου και καθόδου και ο ελάχιστος χρόνος λειτουργίας και κράτησης για κάθε παραγωγική μονάδα. Παράμετροι: Μονάδα παραγωγής h Περίοδος κατανομής (ώρα) b Βαθμίδα προσφοράς έγχυσης D Ζήτηση ενέργειας (φορτίο) για την ώρα h h req R h Συνολική απαίτηση εφεδρείας για την ώρα h bid Q Ποσότητα στην προσφορά έγχυσης για τη bh μονάδα τη βαθμίδα b και την ώρα h P Τιμή στην προσφορά έγχυσης για τη μονάδα bh και τη βαθμίδα b και την ώρα h r P Τιμή στην προσφορά εφεδρείας για τη μονάδα h και την ώρα h max Q Τεχνικό μέγιστο για τη μονάδα Q Τεχνικό ελάχιστο για τη μονάδα bid R Μέγιστη δυνατότητα προσφοράς εφεδρείας για τη μονάδα SUC Κόστος εκκίνησης της μονάδας SDC Κόστος κράτησης της μονάδας MU Ελάχιστος χρόνος λειτουργίας της μονάδας MD Ελάχιστος χρόνος κράτησης της μονάδας RU Μέγιστος ρυθμός ανόδου (σε διάστημα 1 ώρας) της μονάδας RD Μέγιστος ρυθμός καθόδου (σε διάστημα 1 ώρας) της μονάδας ST Αρχική κατάσταση λειτουργίας της μονάδας X W G Ώρες λειτουργίας την ώρα της μονάδας Ώρες κράτησης την ώρα της μονάδα Συνολική παραγωγή την ώρα της μονάδας Μεταβλητές Απόφασης: Q Ποσότητα προσφοράς έγχυσης που εντάσσεται bh στον ΗΕΠ για τη μονάδα τη βαθμίδα b και την ώρα h R Ποσότητα προσφοράς εφεδρείας που h εντάσσεται στον ΗΕΠ για τη μονάδα και την ώρα h ST Κατάσταση λειτουργίας για τη μονάδα και h την ώρα h. Δυαδική μεταβλητή. 1:Σε λειτουργία (ΟΝ) :Εκτός λειτουργίας (OFF) Y h Εκκίνηση της μονάδας κατά την ώρα h. Εξαρτημένη δυαδική μεταβλητή. 1: Εκκίνηση V h Κράτηση της μονάδας κατά την ώρα h. Εξαρτημένη δυαδική μεταβλητή. 1: Κράτηση X Ακέραια μεταβλητή. Μετρητής ωρών συνεχούς h λειτουργίας της μονάδας κατά την ώρα h. W Ακέραια μεταβλητή. Μετρητής ωρών συνεχούς h κράτησης της μονάδας κατά την ώρα h. G Συνολική παραγωγή της μονάδας κατά την h ώρα h. Εξαρτημένη Μεταβλητή Το πρόβλημα του ΗΕΠ διατυπώνεται ως ακολούθως: Qbh Rh STh Yh Vh P Q P R r bh bh h h bh h υπό τους περιορισμούς: Yh SUC Vh SDC h h

4 ο Πανελλήνιο Συνέδριο Φοιτητών Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών Αθήνα Απριλίου 8 Gh Dh h req Rh Rh h bid bh h b (1) () Q ST Q bh (3) G ST Q h (4) h h max Gh Rh STh Q h (5) bid Rh STh R h (6) ( Xh 1 MU)( STh 1 STh ) h (7) ( W MD )( ST ST ) h (8) h 1 h h 1 G G R RU Y Q h (9) h h 1 h h G h 1 G h RD V h Q h (1) Yh STh (1 STh 1) h (11) V ST (1 ST ) h (1) h h 1 h X ( X 1) ST h (13) h h 1 h Wh ( Wh 1 1)(1 STh ) h (14) Qbh Gh h (15) b ST X W G ST (16) X (17) W (18) G (19) Το πρόβλημα επιδιώκει την ελαχιστοποίηση μιας συνάρτησης κόστους αποτελούμενη από τη δαπάνη για την παραγωγή ενέργειας την κάλυψη της απαίτησης εφεδρείας και το κόστος για την εκκίνηση και κράτηση των μονάδων. Ο περιορισμός (1) αναφέρεται στην απαίτηση ικανοποίησης του ενεργειακού ισοζυγίου για κάθε ώρα της επόμενης ημέρας. Ο περιορισμός () αναφέρεται στην ανάγκη ικανοποίησης των συνολικών απαιτήσεων σε εφε-δρεία για το σύστημα. Οι σχέσεις (3)-(1) αφορούν τους τεχνικούς περιορισμούς των παραγωγικών μονάδων και συγκεκριμένα: Ο περιορισμός (3) δηλώνει ότι η ποσότητα ενέργειας που θα αποφασισθεί για κάθε βαθμίδα δεν δύναται να υπερβεί το μέγιστο αυτής που έχει δηλωθεί στην προσφορά. Ο περιορισμός (4) δηλώνει ότι η παραγό-μενη ενέργεια δεν μπορεί να είναι μικρότερη από το τεχνικό ελάχιστο της μονάδας. Ο περιορισμός (5) δηλώνει ότι η ενέργεια που θα παραχθεί από μια μονάδα και η ενέργεια η οποία θα τηρηθεί ως εφεδρεία δεν πρέπει να υπερβαίνουν το τεχνικό μέγιστο της μονάδας. Ο περιορι-σμός (6) δηλώνει ότι η εφεδρεία που θα αποφασισθεί για μια μονάδα δεν μπορεί να υπερβεί τη μέγιστη δυνατότητα προσφοράς εφεδρείας. Οι σχέσεις (7) και (8) αναφέρονται στην απαίτηση ικανοποίησης των ελάχιστων χρόνων λειτουργίας και κράτησης των μονάδων. Οι σχέσεις (9) και (1) δηλώνουν την απαίτηση ικανοποίησης των ελάχι-στων ρυθμών ανόδου και καθόδου των παραγωγικών μονάδων. Οι σχέσεις (11) (15) ορίζουν τις εξαρτημένες μεταβλητές και οι σχέσεις (16) (19) προσδιορίζουν την αρχική κατάσταση λειτουργίας των μονάδων (αρχικοποίηση). 4. Ζητήματα Επίλυσης Βελτιστοποίησης Ορισμού Τιμών Ισορροπίας Από τη μορφοποίηση του προβλήματος όπως αυτή διατυπώθηκε στην προηγούμενη ενότητα εγείρονται κάποια ζητήματα σχετικά με την επίλυσή του. Καταρχάς πρέπει να σημειώσουμε ότι εμφανίζονται γινόμενα ακέραιων μεταβλητών η αντιμετώπιση των οποίων γίνεται με την μετατροπή τους σε ισοδύναμους γραμμικούς περιορισμούς. Για παράδειγμα η μεταβλητή εκκίνησης Y h η οποία ορίζεται από τη σχέση Yh STh (1 STh 1) μπορεί να ορισθεί ισοδύναμα με τις παρακάτω δύο ανισότητες: Yh STh STh 1 και STh STh 1 1.1(1 Yh ).1. Το πρόβλημα του μεικτού ακέραιου γραμμικού προγραμματισμού που προκύπτει μετά την τροποποίηση των παραπάνω περιορισμών μπορεί να επιλυθεί με τη χρήση της γλώσσας μαθηματικού προγραμματισμού AMPL [] και του λογισμικού επίλυσης CPLEX 9. της ILOG ή με άλλη αντίστοιχη εφαρμογή. Πρέπει να σημειωθεί ότι η Οριακή Τιμή Συστήματος (ΟΤΣ) αλλά και η τιμή με την οποία θα αμειφθεί η εφεδρεία δεν εμφανίζονται στη μορφοποίηση. Με την παραπάνω προσέγγιση του προβλήματος του ΗΕΠ οι τιμές ισορροπίας υπολογίζονται εκ των υστέρων. Σε ένα πρόβλημα γραμμικού προγραμματισμού η ΟΤΣ υπό την έννοια του οριακού κόστους [3] θα προέκυπτε από τη σκιώδη τιμή στον περιορισμό που αναφέρεται στο ενεργειακό ισοζύγιο. Για τον υπολογισμό της ΟΤΣ στο πρόβλημα του μεικτού ακέραιου γραμμικού προγραμματισμού μια προτεινόμενη μεθοδολογία είναι να τεθούν οι τιμές των ακεραίων μεταβλητών ίσες με τις βέλτιστες οπότε ο ΗΕΠ μετατρέπεται σε ένα πρόβλημα γραμμικού προγραμματισμού όπου μπορούν πλέον εύκολα να εξαχθούν σκιώδεις τιμές. Επισης πρέπει να αναφερθεί ότι το πρόβλημα του ΗΕΠ εμπίπτει σε μια γενικότερη κατηγορία αγορών στις οποίες παρατηρούνται μη κυρτότητες (non convexities). Οι περιορισμοί και η αντικειμενική συνάρτηση εγείρουν σημαντικά ερωτήματα σχετικά με την εκκαθάριση της αγοράς και την ύπαρξη - εύρεση τιμών ισορροπίας. Οι O Neill et al. [4] εξετάζουν την ύπαρξη τιμών που εκκαθαρίζουν αγορές με σημαντικές μη κυρτότητες (non convexities). Η ανάλυσή τους υποκινήθηκε από τις αγο-

5 ο Πανελλήνιο Συνέδριο Φοιτητών Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών Αθήνα Απριλίου 8 ρές ηλεκτρικής ενέργειας όπου οι μη κυρτότητες εμφανίζονται σε μεγάλο βαθμό κυρίως λόγω των τεχνικών χαρακτηριστικών των παραγωγικών μονάδων ωστόσο τα αποτελέσματα που προέκυψαν έχουν γενικότερη εφαρμο-γή. Η βασική συμβολή της εργασίας τους είναι ότι αποτιμά μέσω σκιωδών τιμών τις δραστηριότητες που σχετίζονται με τις ακέραιες μεταβλητές κατά τέτοιο τρόπο ώστε η αγορά να εκκαθαρίζεται και να επιτυγχάνεται ανταγωνιστική ισορροπία. Ενδιαφέρον παρουσιάζει και η εργασία των Hoan and Rin [5] οι οποίοι παραθέτουν ένα μοντέλο κατανομής με ελαχιστοποίηση του κόστους της ενέργειας εστιάζοντας στις μη κυρτότητες. Το πρόβλημα που εξετάζεται αναφέ-ρεται σε μια περίοδο και λαμβάνει υπόψη το κόστος εκκίνησης το τεχνικό ελάχιστο και το τεχνικό μέγιστο μιας παραγωγικής μονάδας. Η ανάλυση βασίστηκε στην εργασία των O Neill et al. [4] επεκτείνοντας την ιδέα της αποτίμησης των ακέραιων μεταβλητών και υπολογίζοντας τιμές ισορροπίας με ένα μηχανισμό υπολογισμού μιας «ελάχιστης προσαύξησης» της τιμής. Μια αντίστοιχη προ-σέγγιση διατυπώνεται από τους Bjørndal and Jörnsten [6]. Τέλος πρέπει να επισημάνουμε ότι η υποβολή προσφορών για την εφεδρεία και το γεγονός ότι ενέργεια και εφεδρεία συνυπολογίζονται στον περιορισμό του τεχνικού μεγίστου έχουν ως αποτέλεσμα η εφεδρεία να επηρεάζει τις ποσότητες ενέργειας και κατ επέκταση την ΟΤΣ. Ανάλογος προβληματισμός προκύπτει και για την τιμή της εφεδρείας. Στην επόμενη ενότητα θα παρουσιάσουμε ορισμένα βασικά θέματα που έχουν απασχολήσει την επιστημονική κοινότητα σχετικά με τον σχεδιασμό και τη λειτουργία των αγορών εφεδρειών. 5. Θέματα των Αγορών Εφεδρειών Οι αγορές εφεδρειών ή επικουρικών υπηρεσιών όπως αλλιώς αναφέρονται αποτελούν ανοικτό πεδίο έρευνας στον τομέα της απελευθέρωσης της αγοράς ηλεκτρικής ενέργειας. Το βασικό χαρακτηριστικό των παραπάνω αγο-ρών είναι οι σημαντικές διαφορές που παρατηρούνται σε παγκόσμιο επίπεδο στην οργάνωση και λειτουργία τους. Εκτός από τις διαφορές που εντοπίζονται ακόμα και σε ζητήματα ορισμού των επιμέρους υπηρεσιών [7][8] η διεθνής πρακτική έχει να επιδείξει πληθώρα διαφορετικών τρόπων αντιμετώπισης των επικουρικών υπηρεσιών ως οικονομικά προϊόντα [9] χωρίς να έχει μέχρι σήμερα κα-ταλήξει σε κοινά αποδεκτούς κανόνες. Ένα από τα λίγα ίσως σημεία στα οποία συγκλίνει η διεθνής βιβλιογραφία είναι η αναγκαιότητα ταυτόχρονης εκκαθάρισης της αγοράς ενέργειας με τις αγορές επικουρικών υπηρεσιών [7]. Η ταυτόχρονη εκκαθάριση στα πλαίσια του ΗΕΠ τόσο της ενέργειας όσο και των επιμέρους ειδών εφεδρείας δεν επιτρέπει την εμφάνιση στρεβλώσεων όπως για παράδειγμα τη διαμόρφωση υψηλότερης τιμής για «προϊόντα χαμηλότερης ποιότητας». Τέλος ένα σημαντικό στοιχείο που δεν πρέπει να λησμονήσουμε είναι ότι η αγορά εφεδρειών αποτελεί ή δύναται να αποτελέσει ένα εργαλείο για την παροχή κινήτρων δημιουργίας αιχμιακών σταθμών και την εξασφάλιση της βιωσιμότητάς τους μέσα από την αγορά. Για έναν λοιπόν επιπρόσθετο λόγο ο τρόπος με τον οποίο θα αντιμετωπισθεί η σύνδεση της αγοράς εφεδρειών με την αγορά ενέργειας πρέπει να αποτελέσει αντικείμενο εκτενέστερης εξέτασης. 6. Αντί Επιλόγου Συνοψίζοντας πρέπει να σημειώσουμε ότι η απελευθέ-ρωση των αγορών ενέργειας είναι ένα αρκετά πρόσφατο φαινόμενο σε παγκόσμια κλίμακα το οποίο αποτελεί ανοικτό πεδίο έρευνας και προβληματισμού για την διεθνή επιστημονική κοινότητα. Η απελευθέρωση έχει να επιδείξει επιτυχημένα (PJM) αλλά και αποτυχημένα (Καλιφόρνια) παραδείγματα. Και στις δύο περιπτώσεις ο κοινός τόπος είναι ότι ο σχεδιασμός των αγορών πρέπει να γίνεται με ιδιαίτερη προσοχή ώστε να περιορίζει κατά το δυνατό τις στρεβλώσεις. Ωστόσο επειδή ακριβώς η κάθε αγορά έχει τα δικά της ιδιαίτερα χαρακτηριστικά απαιτείται και ξεχωριστή κατά περίπτωση αντιμετώπιση. Στην παρούσα εργασία επιχειρήσαμε να περιγράψουμε με όσο το δυνατό απλούστερο τρόπο κάποια ζητήματα της ελληνικής αγοράς. Διαπιστώσαμε ότι η ιδιομορφία του ελληνικού συστήματος ως προς τη χωροθέτηση παρα-γωγής και κατανάλωσης οδήγησε στη θέσπιση δύο λει-τουργικών ζωνών. Διατυπώσαμε συνοπτικά το μοντέλο του ΗΕΠ υιοθετώντας παραδοχές που βοηθούν την κατανόηση της μορφοποίησης και εστιάσαμε σε θέματα επίλυσης του προβλήματος και ορισμού των τιμών ισορ-ροπίας. Τέλος παραθέσαμε πληροφορίες για την διεθνή πρακτική σε ότι αφορά τις αγορές εφεδρειών η άλλη-λεπίδραση των οποίων με την αγορά ενέργειας αποτελεί αντικείμενο περαιτέρω έρευνας και προβληματισμού. Βιβλιογραφικές Αναφορές [1] Ρυθμιστική Αρχή Ενέργειας Κώδικας Διαχείρισης του Συστήματος και Συναλλαγών Ηλεκτρικής Ενέργειας ΦΕΚ Β 655/ Αθήνα. [] R. Forer D.M. Gay B.W. Kernihan AMPL: A Modelin Lanae for Mathematical Proram Boyd & Fraser Massachsetts [3] F.C. Schweppe M.C. Caramanis R.D. Tabors R.E. Bohn Spot Pricin of Electricity Klwer Academic Pblishers Boston/Dordrecht/London 1988.

6 ο Πανελλήνιο Συνέδριο Φοιτητών Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών Αθήνα Απριλίου 8 [4] O Neill R.P Sotkiewicz P.M. Hobbs B.F. Rothkopf M.H. and Stewart W.R.Jr. Efficient market-clearin prices in markets with nonconvexities Eropean Jornal of Operations Research 164 pp [5] Hoan W.W. and Rin B.J. On Minimm-Uplift Pricin for Electricity Markets Workin Paper John F. Kennedy School of Government Harvard University 3. [6] Bjørndal Μ. and Jörnsten Κ Eqilibrim Prices Spported by Dal Price Fnctions in Markets with Non Convexities Workin Paper No.9 Department of Finance and Manaement Science Norweian School of Economic and Bsiness Adistration Jne 4. [8] Rebors Y.G. Kirschen D.S. Trotinon M. and Rossinol S. A Srvey of Freqency and Voltae Control Ancillary Services Part I: Technical Featres IEEE Transactions on Power Systems (1) pp [9] Rebors Y.G. Kirschen D.S. Trotinon M. and Rossinol S. A Srvey of Freqency and Voltae Control Ancillary Services Part II: Economic Featres IEEE Transactions on Power Systems (1) pp [1] Galiana F.D. Boffard F. Arroyo J.M. and Restrepo J.F. Schedlin and Pricin of Copled Enery and Primary Secondary and Tertiary Reserves In: Proceedins of the IEEE 93(11) pp [7] Rebors Y. and Kirschen D. A Srvey of Definitions and Specifications of Reserve Services The University of Manchester 5.