Μοντελοποίηση αγοράς δικαιωμάτων εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα - Μπέκος, Δημήτριος (Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών. Τομέας Ηλεκτρικής Ισχύος, 2016)
Η προσπάθεια για μείωση των αρνητικών εξωγενών επιδράσεων ξεκίνησε μετά τη βιομηχανική επανάσταση και είχε ως στόχο την αύξηση της απόδοσης των συστημάτων στο κοινωνικά βέλτιστο. Αρκετά χρόνια μετά, το Πρωτόκολλο του Κιότο έθεσε της βάσεις για το Ευρωπαϊκό Σύστημα Εμπορίας Δικαιωμάτων Εκπομπών Διοξειδίου του Άνθρακα και των ισοδυνάμων του. Στα πλαίσια της διπλωματικής αυτής αναπτύσσεται ένα δυναμικό μοντέλο για τον υπολογισμό των μελλοντικών τιμών των αδειών το οποίο βασίζεται κατά κύριο λόγο σε Καμπύλες Οριακού Κόστους Μόνιμης Μείωσης Εκπομπών. Ο χρονικός ορίζοντας του μοντέλου είναι 35 έτη και επιλύεται ετησίως, μεταφέροντας τις τιμές από τη μία χρονιά στην επόμενη έως το 2050. Το μοντέλο αυτό αναπτύχθηκε σε περιβάλλον GAMS και επιλύεται με χρήση Μη Γραμμικού Προγραμματισμού. Στα πλαίσια του μοντέλου περιλαμβάνεται και το Αποθεματικό για τη Σταθεροποίηση της Αγοράς ενώ για τη βέλτιστη προσομοίωση της αγοράς των αδειών, η αγορά χωρίζεται σε 1160 παραγωγούς οι οποίοι διανέμονται σε 6 βιομηχανικούς τομείς: Τον τομέα Παραγωγής Ηλεκτρικής Ενέργειας, τις Λοιπές Βιομηχανίες Καύσης, τα Διυλιστήρια, τις Βιομηχανίες Μεταποίησης Μετάλλων, τις Τσιμεντοβιομηχανίες, τον τομέα των Αερομεταφορών και τον τομέα που περιλαμβάνει όλους τους Υπόλοιπους Βιομηχανικούς Τομείς. Στους παραπάνω τομείς και κατ’ επέκταση στους παραγωγούς μοιράζεται το πλεόνασμα της προηγούμενης χρονιάς και οι συνολικές πανευρωπαϊκές εκπομπές οι οποίες αυξάνονται ετησίως, αν δε ληφθεί υπόψιν η μόνιμη μείωση των εκπομπών, σύμφωνα με προβλέψεις για το Ευρωπαϊκό Ακαθάριστο Εθνικό Προϊόν. Κάθε βιομηχανικός τομέας πραγματοποιεί μείωση εκπομπών σύμφωνα με την καμπύλη οριακού κόστους που του αντιστοιχεί. Τα σενάρια που εξετάζονται επιλύονται με δύο διαφορετικούς τρόπους. Ο πρώτος τρόπος θεωρεί δεδομένες ετήσιες πανευρωπαϊκές εκπομπές και βελτιστοποιεί τη λύση κοντά στη ζητούμενη περιοχή με χρήση τετραγωνικής ποινής. Ο δεύτερος τρόπος επίλυσης λαμβάνει υπόψιν συμπεριφορές παραγωγών οι οποίοι δρουν ατομιστικά εμφανίζοντας συμπεριφορές ανταλλαγής και αποθήκευσης αδειών, κερδοσκοπίας αλλά και περεταίρω επένδυσης για μόνιμη μείωση εκπομπών. Για την πραγματοποίηση επενδύσεων και κερδοσκοπίας, οι παραγωγοί βασίζονται σε προβλέψεις οι οποίες προέρχονται από κανονική κατανομή, της οποίας η διασπορά εξαρτάται από την επιτυχία προηγούμενων προβλέψεων και σε γραμμική παλινδρόμηση για τις τιμές των 10 τελευταίων ετών του ETS. Και στην περίπτωση αυτή, η αντικειμενική συνάρτηση χρησιμοποιεί τετραγωνική τιμωρία μειώνονταςτην απόκλιση των παραγωγών από τη προγραμματισμένη συμπεριφορά.