Τοπικές ενεργειακές αγορές: εργαλείο διαχείρισης και βιωσιμότητας του έξυπνου ενεργειακού δικτύου με μεγάλη διείσδυση κατανεμημένων ενεργειακών πόρων

Abstract

This dissertation introduces the concept of a human-centric local energy market designed to empower consumers and prosumers, enabling their active and effective participation in the electric power market. The primary objective is establishing a fairer, more transparent, and efficient system that minimizes operational costs and fosters member engagement and retention. By developing an innovative user-centered market architecture, this study delves into facilitating unhindered consumer participation and seamlessly integrating consumer preferences into the optimization process, there by enhancing local flexibility and democratizing the market. Furthermore, the research extends to exploring hierarchical energy markets and their potential to mitigate cybersecurity threats. It demonstrates how the implementation of nodal energy markets can bolster network resilience, providing a robust response mechanism against cyber-attacks and thus promoting the security and resilience of the local energy market. The dissertation underscores the significance of local energy markets in augmenting the flexibility of the distribution network and enhancing the overall functionality of the electric energy system. This dissertation contributes valuable insights into the design and operation of energy markets that prioritize user engagement and system resilience.

Η παρούσα διατριβή παρουσιάζει την ανάπτυξη μιας ανθρωποκεντρικής τοπικής αγοράς ενέργειας, η οποία επικεντρώνεται στην ενδυνάμωση των καταναλωτών και των prosumers, δίνοντάς τους τη δυνατότητα να συμμετέχουν ενεργά και αποτελεσματικά στην αγορά ηλεκτρικής ενέργειας. Κύριος στόχος είναι η δημιουργία ενός δικαιότερου, πιο διαφανούς και αποδοτικού συστήματος, που ελαχιστοποιεί το λειτουργικό κόστος και ενθαρρύνει την προσέλκυση και διατήρηση μελών. Μέσω μιας καινοτόμου αρχιτεκτονικής αγοράς με επίκεντρο τον χρήστη, η διατριβή εξερευνά την ανεμπόδιστη συμμετοχή των καταναλωτών και την ένταξη των προτιμήσεων τους στη διαδικασία βελτιστοποίησης, ενισχύοντας την τοπική ευελιξία και εκδημοκρατικοποίηση της αγοράς. Η ανάλυση επεκτείνεται επίσης στις ιεραρχικές αγορές ενέργειας και στο πώς αυτές μπορούν νασυμβάλλουν στην αντιμετώπιση απειλών κυβερνοασφάλειας, ενισχύοντας την ανθεκτικότητα του δικτύου μέσω της χρήσης κομβικών αγορών ενέργειας. Αυτή η προσέγγιση όχι μόνο αυξάνει την αποδοτικότητα του συστήματος αλλά επίσης παρέχει έναν ισχυρό μηχανισμό αντίδρασης σε περίπτωση κυβερνοεπιθέσεων, προάγοντας την ασφάλεια και την ανθεκτικότητα της τοπικής αγοράς ενέργειας. Συνολικά, η διατριβή αναδεικνύει τη σημασία της εισαγωγής και λειτουργίας των τοπικών αγορών ενέργειας για την ενίσχυση της ευελιξίας του δικτύου διανομής και της βελτίωσης της λειτουργίας του γενικότερου συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας.