Στο πρώτο κεφάλαιο γίνεται μια εισαγωγή στην Απελευθέρωση της Αγοράς ηλεκτρικής ενεργείας στη χώρα μας. Η κοινοτική οδηγία 96/92 άνοιξε «τους ασκούς του Αιόλου» για το συγκεκριμένο εγχείρημα και η Ελλάδα εναρμονίζεται με τις ευρωπαϊκές συντεταγμένες μέσω του νόμου 2773/99.Ο παραπάνω νόμος καθορίζει τη σύσταση της ΡΑΕ και του ΔΕΣΜΗΕ αλλά και τις αρμοδιότητες των, όπως και αυτές της ΔΕΗ.Αργότερα με το νόμο 4001/2011 έχουμε την σύσταση των ΑΔΜΗΕ και ΛΑΓΗΕ οι οποίοι επιμερίζονται τις μέχρι τότε ευθύνες του ΔΕΜΗΕ. Οι συνεχείς τροποποιήσεις του νομοθετικού πλαισίου έδωσαν συγκεκριμένο ρόλο στους παράγοντες της Αγοράς. Στο δεύτερο κεφάλαιο γνωρίζουμε τον Κώδικα Διαχείρισης Συστήματος και Συναλλαγών Ηλεκτρικής Ενέργειας. Τα κύρια περιεχόμενα του Κώδικα είναι: οι Γενικές Αρχές, ο Ημερήσιος Ενεργειακός Προγραμματισμός, η Κατανομή Φορτίου σε πραγματικό χρόνο, η Μέτρηση Παραγωγής και Κατανάλωσης, η Εκκαθάριση Αποκλίσεων, ο Μηχανισμός Διασφάλισης Επάρκειας Ισχύος, η Λειτουργία, συντήρηση, ανάπτυξη και χρήση Φυσικού Συστήματος, και σύνδεση Χρηστών με αυτό. Οι επιμέρους αγορές και μηχανισμοί που δημιουργούνται από τον Κώδικα είναι η Χονδρεμπορική Αγορά Ενέργειας(ουσιαστικά ο Ημερήσιος Ενεργειακός Προγραμματισμός όπως θα δούμε παρακάτω), η Αγορά Μακροχρόνιας Αξιοπιστίας Ισχύος(που λειτουργεί σαν δικλείδα ασφαλείας για τους παραγωγούς και τους προμηθευτές) και ο Μηχανισμός Εκκαθάρισης Αποκλίσεων (που φροντίζει για την ισορροπία των συναλλαγών την Ημέρα Κατανομής). Το τρίτο κεφάλαιο αναφέρεται στον Ημερήσιο Ενεργειακό Προγραμματισμό (ΗΕΠ). Σκοπός του ΗΕΠ είναι ελαχιστοποίηση της συνολικής δαπάνης για την εξυπηρέτηση του φορτίου ηλεκτρικής ενέργειας σε κάθε Ηµέρα Κατανοµής υπό όρους καλής και ασφαλούς λειτουργίας του Συστήµατος και διασφάλισης επαρκών εφεδρειών. Στον ΗΕΠ μπορούν να συμμετάσχουν παραγωγοί και εισαγωγείς ηλεκτρικής ενέργειας καθώς και προμηθευτές, αυτοπρομηθευόμενοι πελάτες και εξαγωγείς ενέργειας (Εκπρόσωποι Φορτίου). Επιπλέον γίνεται αναφορά στη Δήλωση Φορτίου. Δηλώσεις Φορτίων υποβάλλονται από τους «Εκπροσώπους» και αφορούν απορρόφηση ηλεκτρικής ενέργειας από Μετρητή Πελάτη ή ηλεκτρική ενέργεια προς εξαγωγή.Το Περιεχόµενο ∆ηλώσεων Φορτίου αναλόγως τον Εκπροσωπο. Αρχικά έχουμε μη τιµολογούµενες ∆ηλώσεις για κατανάλωση στην Ελλάδα, οι οποίες δηλώνουν την ποσότητα ενέργειας για κάθε Περίοδο κατανοµής της Ηµέρας Κατανοµής που προτίθεται να απορροφήσει κάθε Εκπρόσωπος Φορτίου.Όμως για εξαγωγές και άντληση έχουμε τιµολογούµενες ∆ηλώσεις οι οποίες περιλαµβάνουν ζεύγη τιµών - ποσότητας ενέργειας για κάθε Περίοδο κατανοµής της Ηµέρας Κατανοµής που προτίθεται να απορροφήσει κάθε Εκπρόσωπος Φορτίου, αναλόγως της τιµής ηλεκτρικής ενέργειας. Για τα ζήτημα της προθεσμίας υποβολής Δηλώσεων Φορτίου,τις συνέπειες μη υποβολής και τον έλεγχο κάλυψης χρηματικών υποχρεώσεων από τον Εκπρόσωπο υπεύθυνος είναι ο ΛΑΓΗΕ σε συνεργασία με τον ΑΔΜΗΕ. Στο ίδιο κεφάλαιο μελετάμε και τις Προσφορές Έγχυσης. Υποβάλλονται από τους Παραγωγούς (κατόχους άδειας παραγωγής), και δευτερευόντως από κατόχους Άδειας Προμήθειες και Αυτοπρομηθευόμενους Πελάτες, καθώς και σε συγκεκριμένες περιπτώσεις από το Λειτουργό σε συνεργασία με τον Διαχειριστή. Οι Προσφορές Έγχυσης υποβάλλονται υποχρεωτικά και χωριστά για κάθε Μονάδα Παραγωγής.Για άλλη μια φορά ΛΑΓΗΕ και ΑΔΜΗΕ ελέγχουν την νόμιμη υποβολή της Προσφοράς,το περιεχόμενο αλλά και την προθεσμία. Παρόμοια, έχουμε και τις Προσφορές Εφεδρειών. Ο κάτοχος της άδειας παραγωγής οφείλει να υποβάλλει, χωριστά για κάθε Κατανεμημένη Μονάδα, πλήρως δεσμευτική Προσφορά Εφεδρειών για κάθε Περίοδο Κατανομής κάθε Ημέρας Κατανομής. Επιπλέον εξετάζεται το πρόγραμμα ΗΕΠ δηλαδή ο προγραμματισμός ο οποίος καθορίζει − για κάθε περίοδο της ημέρας στην οποία αναφέρεται ο ΗΕΠ − την παραγωγή Μονάδων που έχουν υποβάλει προσφορές και την ενέργεια τιμολογούμενων εισαγωγών η οποία γίνεται δεκτή, όπως και την παροχή Επικουρικών Υπηρεσιών Εφεδρειών κατά τις Περιόδους Κατανομής της Ημέρας Κατανομής. Η Επίλυση ΗΕΠ προσδιορίζει την Οριακή Τιµή του Συστήµατος για κάθε ώρα της Ηµέρας Κατανοµής, η οποία αντιστοιχεί στην υψηλότερη τιµή βαθµίδος Προσφοράς Έγχυσης που εντάσσεται στο πρόγραµµα ΗΕΠ αλλά και το ιδιο το προγραμμα ΗΕΠ. Η Οριακή Τιμή του Συστήματος (ΟΤΣ) αποτελεί την τιμή της χονδρεμπορικής αγοράς ηλεκτρισμού για παράδοση την επόμενη ημέρα, και αντιστοιχεί στην οριακή αύξηση της βέλτιστης δαπάνης του ΗΕΠ που θα προέκυπτε από οριακή αύξηση του φορτίου του Συστήματος. Εναλλακτικά μπορεί κάποιος να πει ότι η ΟΤΣ αντιστοιχεί εν γένει στο κόστος παραγωγής της «επόμενης MWh» ηλεκτρικής ενέργειας, όπως αυτό προσδιορίζεται από τις προσφορές των μονάδων παραγωγής. Η εκκαθάριση λογαριασμών οι πληρωμές ,οι εισπράξεις και οι διευθετήσεις γίνονται βάσει χρονοδιαγράμματος σε συνεγασία με τον Διαχειριστή. Το τέταρτο κεφάλαιο σχετίζεται με την Κατανομή Φορτίου. Αντικείμενο της Διαδικασίας Κατανομής Φορτίου είναι ο προγραμματισμός της λειτουργίας των Κατανεμόμενων Μονάδων, των Συμβεβλημένων Μονάδων, των Εκτάκτων Εισαγωγών και των Μονάδων Ψυχρής Εφεδρείας, καθώς και η έκδοση των σχετικών Εντολών Κατανομής σε πραγματικό χρόνο από τον Διαχειριστή του Συστήματος, ώστε η συνολική απορρόφηση ηλεκτρικής ενέργειας από το Σύστημα, σύμφωνα με τις προβλέψεις και μετρήσεις του Διαχειριστή του Συστήματος, να διενεργείται υπό όρους καλής και αξιόπιστης λειτουργίας του Συστήματος. Η εκπόνηση του Προγράµµατος Κατανοµής αρχίζει αµέσως µετά το πέρας της επίλυσης του ΗΕΠ. Κατά την προηγούμενη μέρα ο Διαχειριστής καταρτίζει το πρόγραμμα με δεδομένα την πρόβλεψη του φορτίου, τις πληροφορίες που δίνουν οι Συμμετέχοντες και τον ΗΕΠ. Η επίλυση του Προγράµµατος Κατανοµής γίνεται µε µεθοδολογία ανάλογη αυτής της επίλυσης του Προγράµµατος ΗΕΠ και λίγο πριν την Ηµέρα Κατανοµής. Σε πραγματικό χρόνο τώρα,το πρόγραμμα επιλύεται ξανά σε περίπτωση σοβαρής µεταβολής των συνθηκών και γίνεται επεξεργασία τυχόν έκτακτων καταστάσεων καθώς ο Διαχειριστής παρακολουθεί δοκιμάζει και ερευνά ώστε να προλάβει μια οποιαδήποτε ζημιογόνο κατάσταση. Τέλος γίνεται αναφορά και στο Πρόγραµµα Οικονοµικής Φόρτισης των Μονάδων σε Πραγµατικό Χρόνο, (Real Time Dispatch - RTD), ένα επιβοηθητικό εργαλείο για την έκδοση Εντολών Κατανοµής προς τις µονάδες παραγωγής σε πραγµατικό χρόνο λειτουργίας το οποίο είναι απαραίτητο λόγω της πολυπλοκότητας των οικονοµικών προσφορών των Παραγωγών, ενώ µε την ηλεκτρονική µετάδοση των εντολών διευκολύνεται παράλληλα και η καταγραφή τους σε βάσεις δεδοµένων. Στο πέμπτο κεφάλαιο ασχολούμαστε με τις Μετρήσεις και τους Μετρητες. Η Μέτρηση κατέχει κεντρικό ρόλο στην αγορά Ηλεκτρικής Ενέργειας. Η συλλογή και η διαχείριση των Μετρήσεων είναι οι βασικοί παράγοντες για την πρόβλεψη, τον προγραµµατισµό και τη λειτουργία της απελευθερωµένης αγοράς. Καθορίζονται οι αρµοδιότητες και οι ευθύνες των ∆ιαχειριστών του Συστήµατος και του ∆ικτύου και των Χρηστών. Οι Μετρητές που χρησιµοποιούνται για την εφαρµογή του Κώδικα εντάσσονται σε Κατηγορίες Μετρητών και καταχωρούνται στο Μητρώο Καταχωρημένων Μετρητών. Επιπλέον,τηρείται πίνακας αντιστοίχισης Μετρητών και Εκπροσώπων Μετρητών και υποβάλλονται ∆ηλώσεις εκπροσώπησης Μετρητών Φορτίου από τους Εκπροσώπους Φορτίου. Η συλλογή των µετρήσεων των Καταχωρηµένων Μετρητών διενεργείται από τον Διαχειριστή, µε τηλεµέτρηση µέσω του Συστήµατος Αυτόµατης Συλλογής Μετρήσεων (AMR), το οποίο αυτοµάτως µεταβιβάζει τις µετρήσεις σε αρχεία της Βάσης ∆εδοµένων Μετρητών και Μετρήσεων. Οι µετρήσεις υποβάλλονται σε πιστοποίηση, εκτίµηση και διόρθωση όπου είναι απαραίτητο και χρησιµοποιούνται για την εκκαθάριση των αποκλίσεων. Ο Διαχειριστής προς χάριν της διαφάνειας δημοσιεύει τυχόν διορθώσεις οι εκτιμήσεις με τις απαραίτητες πληροφορίες. Στο έκτο κεφάλαιο εχουμε το τμήμα της Εκκαθάρισης Αποκλίσεων. Η συγκεκριμένη διαδικασία καλύπτει την ολοκλήρωση των οικονομικών υποχρεώσεων όλων των Συμμετεχόντων στις διαδικασίες του ΗΕΠ και οι διαδικασίες που περιλαμβάνονται σε αυτή διενεργούνται την επόμενη ημέρα της Ημέρας Κατανομής. Η Εκκαθάριση Αποκλίσεων περιλαμβάνει τη διευθέτηση των συναλλαγών σχετικά με τις Αποκλίσεις Παραγωγής – Ζήτησης, τις Επικουρικές Υπηρεσίες και τους Λογαριασμούς Προσαυξήσεων. Σε ό,τι αφορά τις αποκλίσεις παραγωγής ζήτησης ο Διαχειριστής για κάθε Ημέρα Κατανομής και για κάθε Περίοδο Κατανομής της Ημέρας Κατανομής πραγματοποιεί υπολογισμούς αποκλίσεων ενέργειας για κάθε οντότητα έγχυσης ή απορρόφησης, υπολογισμούς επιβεβλημένων αποκλίσεων ενέργειας για κάθε μονάδα παραγωγής, υπολογισμούς μη επιβεβλημένων αποκλίσεων ενέργειας για κάθε μονάδα παραγωγής, υπολογισμούς, πληρωμών και εισπράξεων για αποκλίσεις Παραγωγής-Ζήτησης καθώς και για επιβεβλημένες ή μη επιβεβλημένες αποκλίσεις ενέργειας από μονάδες παραγωγής, υπολογισμούς πληρωμών και εισπράξεων για αποκλίσεις φορτίου υπολογισμούς πληρωμών και εισπράξεων για αποκλίσεις εισαγωγών/εξαγωγών. Οι πληρωμές και οι εισπράξεις πραγματοποιούνται σε μηνιαία βάση. Περι επικουρικών υπηρεσιών τώρα ο Διαχειριστής φροντίζει να αποζημιώνει τις εκαστοτε μοναδες παραγωγής που λειτουργούν βοηθητικά όταν χρειαστεί καθώς έχει συνάψει μαζί τους από πριν συμφωνία για ενδεχόμενο έκτακτης ανάγκης. Τέλος στο κεφάλαιο αυτό γίνεται και ενδεικτική αναφορά στους λογαριασμούς προσαυξήσεων που τηρεί ο Διαχειριστής. Στο κεφάλαιο 7 αναφέρεται ο Μηχανισμός Διασφάλισης επαρκούς ισχύος. O Μηχανισµός ∆ιασφάλισης Επαρκούς Ισχύος αποσκοπεί στη διασφάλιση µακροχρόνιας διαθεσιµότητας επαρκούς ισχύος παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας και υποδιαιρείται σε δύο κύρια µέρη, ένα µηχανισµό ελεύθερης εισαγωγής για είσοδο νέου παραγωγικού δυναμικού και ένα μηχανισμό υποχρεωτικής εισαγωγής ώστε να δεσμεύονται οι νέοι παραγωγοί για μελλοντική λειτουργία των μονάδων τους.Στον Μηχανισμό ελεύθερης εισαγωγής οι προµηθευτές οφείλουν να εξασφαλίζουν επαρκείς συµβάσεις (Συµβάσεις ∆ιαθεσιµότητας Ισχύος) µε τους Παραγωγούς, ώστε να ικανοποιούν το αναµενόµενο φορτίο. Οι κάτοχοι άδειας παραγωγής για Μονάδες που είναι εγγεγραµµένες στο Μητρώο Κατανεµόµενων Μονάδων οφείλουν να εκδίδουν και να καταθέτουν στο Μητρώο Α∆Ι, Αποδεικτικά ∆ιαθεσιµότητας Ισχύος για το σύνολο της Καθαρής Ισχύος κάθε Μονάδας Παραγωγής και για κάθε ένα από το τρέχον και τα τέσσερα επόµενα Έτη Αξιοπιστίας κατ’ ελάχιστο,αναλόγως τη διαρκεια. Όταν διαπιστώνεται μελλοντικός κίνδυνος ανεπάρκειας ισχύος, που δεν αναμένεται να καλυφθεί από επιχειρηματικές πρωτοβουλίες των Παραγωγών, ο Διαχειριστής του Συστήματος δύναται κατόπιν διαγωνισμού να προβαίνει σε προαγορά ΣΔΙ, οι οποίες αντιστοιχούν σε νέες Μονάδες Παραγωγής. Ο Διαχειριστής του Συστήματος, προκειμένου να διευκολύνει την αγορά μεταβίβασης των Συμβάσεων Διαθεσιμότητας Ισχύος, προβαίνει σε πλειοδοτική πώληση ΣΔΙ που είναι ελκυστικές για τους εκάστοτε προμυθευτές. Στο κεφάλαιο οχτώ ασχολούμαστε με τη Λειτουργία,τη Συντήρηση, την Ανάπτυξη του Συστήματος και τη Σύνδεση Χρηστών.Σε ό,τι αφορά τη λειτουργία ο Διαχειριστής είναι αυτός που σχεδιάζει τις προδιαγραφές, επεμβαίνει και εκτελεί τους απαραίτητους ελέγχους.Σε ό,τι αφορά τη Συντήρηση έχουμε το προγράμματα απομονώσεων τα οποίο είναι συγκεκριμένο αν και πάλι ανάλογα τις συνθήκες μπορεί να επέμβει ο Διαχειριστής. Η ανάπτυξη είναι πάλι έργο του Διαχειριστή καθώς έως την 1 η Αυγούστου κάθε έτους ο ∆ιαχειριστής του Συστήµατος εκπονεί προσχέδιο Μελέτης Ανάπτυξης του Συστήµατος (ΜΑΣΜ) το οποίο υποβάλλεται στη ΡΑΕ. Η ΜΑΣΜ κινείται με γνώμονα κάθε είδους νέες απαιτήσεις ή βελτίωση της τεχνολογίας. Για τη Σύνδεση των Χρηστών τώρα η διαδικασία περιλαμβάνει την Προσφορά Σύνδεσης, τη Σύμβαση Σύνδεσης, την Υλοποίηση Σύμβασης Σύνδεσης και την Ηλέκτριση του Χρήστη. Ο Διαχειριστής υποχρεούται να λαμβάνει κάθε αναγκαίο μέτρο, ώστε να διασφαλίζεται η νέα σύνδεση με το Σύστημα και χρήση αυτού από το Χρήστη, σύμφωνα με το Κοινοτικό και Εθνικό Δίκαιο. Στο 9 κεφάλαιο αναφέρονται κάποιες απόψεις είτε θέτικες είτε αρνητικές σχετικα με την απελευθέρωση και την μεχρι τώρα πορεία του εγχειρήματος. / -

This thesis investigates how combined heat and power plants (CHP) produce electricity, with respect to several external factors including outdoor temperature and electricity prices. The purpose is to develop and evaluate a tool, with the aim to increase the understanding of CHP plants electricity production behaviour. This tool resulted in an optimisation model, developed in Python and using the CVXPY package. The objective of the model is to include a system of production units and optimise the production from these by minimising the production costs, while also considering technical constraints. Inspiration for the model was found from a literature review and from interviews with people working in the CHP sector, where the latter also provided historical production data used for validation. When comparing the modelled yearly electricity production with the historical data for the same year, it was found that the model deviated less than 10 percent for the two real district heating systems where the model was implemented. In conclusion, it is seen that the model behaves similar to the actual plants when looking at the electricity production; however, the behaviour of the model is slightly exaggerated with faster changes in the electricity production. Though, the results show that the developed model can be used to enhance the understanding of how CHP plants produce electricity.

Liberalization and privatization of the electricity industry is one of the most important processes in the few last years. Even when the electricity market is fully open, substantial barriers to competition often remain. These barriers are refusal of access to the market, the lack of capacity in interconnectors and long-term contracts. The process of liberalization has shown that a third-party access to the network is a critical and important factor in ensuring a real and effective liberalization of the market. The process of liberalization has also supported new ways and forms of energy trading including financial contracts instead of purely physical contracts for the delivery of electricity. It is a question if the benefits of liberalization of the electricity industry compared with a regulated private monopoly or public monopoly were profitable. Someone could argue that the liberalization of electricity tends to bring benefit to monopoly structures and increase prices of electricity in industry. This work tries to present the pros and cons of liberalization in the electricity industry while taking in consideration the best means of making the liberatization as much profitable and useful as possible.

This work deals with the potential of nuclear energy in general and in our country. Nuclear energy offers as almost a necessary alternative to fill growing demand for electricity in our country and the world. Increased attention is paid to the electricity market in our country, the role of nuclear energy in the Czech energy mix and the possibilities of its use in the future as an alternative to other energy sources (renewable, fossil resources), and savings and imports from abroad. The author summarizes the main benefits, but also the risk that nuclear energy brings. Does not forget the attitude of environmentalists, opponents and the public to the nuclear issue, which improves long-term, giving scope for the use of nuclear energy.

This diploma thesis inquiries into business activities of the electricity market retailer. Thesis starts with an explanation of retailers role and its relations with other market participants in the Czech Republic. In application part there are two solved examples of tasks hidden behind retailers profitable operations.

Flexibility describes the system ability to cope with events that may cause imbalance between electricity supply and demand while maintaining the system reliability in a cost-effective manner. Flexibility has always been present in the power system to cater for unplanned generator outages and demand uncertainty and variability. The arrival of wind generation with its variable and hard to predict nature increases the overall needs for system flexibility. This thesis provides a systematic approach for investigating the role of flexibility in different power system activities including generation scheduling, generation planning and market operation, and furthermore proposes two 'offline' indices for flexibility evaluation. Using the tools and metrics presented in this thesis, it is possible to perform the following tasks: • Conduct generation scheduling simulation to evaluate the impacts of wind on the flexibility requirement of power systems; • Use the unit construction and commitment algorithm to 1) estimate the maximum allowable wind capacity for an existing system; 2) find the optimal investment of new flexible units for accommodating more wind generation; and 3) decide an optimal generation mix for integrating a given wind penetration; • Use the market model to reveal the value and profitability of flexibility and evaluate the corresponding effects of alternative market design; • Use the two proposed flexibility indices to quantitatively assess the flexibility of individual generators and power systems without undertaking complex and time consuming simulations.

The introduction of a liberalised electricity market has brought a new challenge to generating companies as well as system regulators. Under this more competitive environment, generating companies are exposed to various risks that might compromise their investment return. Moreover, the various risks in the market affect each type of generation technology in a different way; hence influence the technology choice. Furthermore, it is not yet clear whether the investment cycles in a liberalised electricity market will take place in an orderly fashion or whether 'boom and bust' cycles may arise. As a consequence various market designs, investment incentives and policies have been implemented by system regulators to try to ensure the security of supply. Investment decisions under a market with incentive mechanism are even more complicated to model because the generating company needs to forecast the revenue that the new investment will make from both the energy market and the mechanism. This thesis develops some models that could be used by system regulators to study the performance of market designs and by generating companies to assess a new investment under a liberalised electricity market. Three main models have been developed to serve these purposes. A generation expansion model has been developed using Agent-based modelling approach. In this model each generating company makes investment decision taking into account their competitors' investment strategies and the interactions between them. Several incentive mechanisms are also modelled to study their impacts on the generating companies' investment decision and the dynamic of the investments. A more comprehensive investment framework for a generating company to evaluate an investment in a new power plant has also been developed. The framework consists of two stages: 1) it first models the expected future investments and retirements from all the companies in the market and 2) then calculates the market prices and revenues of the new investment against the future system expansion obtained in the first stage. Two investment models have been developed using this framework. The first model is a probabilistic valuation model to assess investment considering risks and uncertainties. The second model is developed to evaluate investment in an oligopoly electricity market taking into account various risk characteristics of different technologies. The investment framework for a generating company to evaluate an investment is also extended so that the generating company can evaluate investments in a market with an incentive mechanism.

This bachelor thesis investigates the development of value factors on the Swedish electricity market and how the development can be explained. Value factor is a parameter that indicates how well an energy source’s market price corresponds to the average spot price for the electricity mix. Value factors for nuclear-, thermal-, wind-, solar- and hydropower are calculated for the years 2014-2019. Electricity production- and spot price data has been sourced from Svenska Kraftnät, Nord Pool and Uppsala University. The influence of weather conditions, spot price, production and consumption on the development of the value factors is discussed. The Pearson correlation coefficient is used for analytical purposes, showing the correlation between two specific variables. The conclusion is that the value factor for each power source is the result of the conditions present during the specific time period. The value factors for solar- and thermal power are discontinuous since they are temperature-dependent. For nuclear-, wind- and hydropower, the value factors are more continuous during the time span. This is due to, for instance, their important roles in the Swedish energy system and their ability to match demands.

During the 20th century, most countries had their electricity production, transport and distribution organised as vertically integrated monopoly. Since the 90s more and more countries, especially in Europe, have replaced their state monopoly by an open market to manage their electrical power system. In order to settle a deregulated market of electricity, countries must adopt new methods and rules for trading electricity, planning production and managing the balance between electricity production and consumption of national power systems. In this context new tools are needed, such as software tools and information systems. This master thesis is part of an R&D project, aiming at developing software tools for the implementation of electricity markets, especially the mechanisms of bidding to buy and sell electricity on the Balancing Market. The new software developed by this R&D project is a generic software, based on a flexible model, and it should be adapted to different systems of electricity markets. The present master thesis report explains the principles and processes of electricity markets, focusing on the auction mechanisms for the purchase of electricity in real time: the Balancing Market. The report exposes different methods to regulate the stability of electricity network in different European countries (Regulation Services to maintain the balance between electricity production and consumption), and analyses different systems of Balancing Market in various countries; more specifically, it inludes syntheses of the balancing market systems in Romania, Hungary, Germany, France and the Nordic countries. From the confrontation of those systems, the basis for a new flexible model has been developed. This report aims to be useful for people who have to work on a project related to electricity market (especially this R&D project) and need to acquire the required knowledge about markets of electricity, regulation services and balancing markets (especially the market systems of Romania, Hungary, Germany, France and the Nordic countries).

Wind power generation does, on the one hand, contribute to a less polluting and more sustainable electric power generation mix. On the other hand, the uncertainty and the variability of the power output do challenge the operation of the power system: hourly variations in wind power generation are hardly predictable in a precise way. To decrease the need for balancing power, it might be beneficial from the overall system-perspective to subject power generating companies to stricter balancing incentives/rules. The way the market is designed has become crucial to exploit the existing flexibility in the power system and to increase the efficiency in its operation: inappropriate market designs can counteract all technical achievements. The work conducted for this thesis is embedded in a project on wind power integration and electricity market design following the aim to develop a simulation tool to analyse the consequences of changes in specific market rules. This thesis analyses wind power variations and forecast errors in the Swedish power system and explores the question whether internal ex-ante self-balancing can efficiently reduce the need for balancing power. Applying internal ex-ante self-balancing, every power generating company re-schedules its own power plants in order to balance its commitments towards other market actors with its newest production forecast. This is done shortly before the hour of delivery. To assess the value of this self-balancing, possible trading and scheduling decisions for power generating companies are modelled based on a hydro-thermal generation portfolio within the framework of the Nordic electricity market design. The model is based on a sequence of mixed-integer linear optimisation problems for the clearing of the different sub-markets. Both the data and the model have an hourly time resolution. In a case study, the model is applied on a simplified test-system. The need of real-time balancing by the transmission system operator, the total variable generation cost of the system, as well as the extent to which the power generating companies re-scheduled their production are then used as indicators to evaluate self-balancing. / <p>QC 20121017</p> / Short-term hydro power planning in power systems with large amounts of wind power / Elektra 36141: Korttidsplanering av vatten-värmekraftsystem vid stora mängder vindkraft: System-perspektivet