An application of the Modern Portfolio Theory to the optimization of the European Union power generation mix from an environmental perspective

Abstract

[Abstract] The application of the financial Modern Portfolio Theory to energy planning has been proven to be a useful and efficient tool for the design of the medium- and long-term portfolios of generation technologies. Energy planning i8 one of the most important drivers of energy security, which can be defined as the possibility of accessing electricity without disruptions, at a reasonable cost, and with the lowest possible environmental impacto In this work, we tackle energy security from three different, albeit related, points of view: generation risk reduction through diversification, Renewable Energy SauTces generation and Carbon Capture and Storage technologies for coal and natural gas. At the core of the Modern Portfolio Theory lies the concept of diversification as a way to reduce risk. In 2014, the European Unían energy strategy considered the importance of diversifying the energy BaUTees and resources tú reduce its high level of energy dependence. It also considered the social benefits of an environmentally-friendly energy poliey. The European Union's energy poliey ealls for the gradual substitution of traditional fossil-fuel generation teehnologies with cleaner teehnologies, sueh as those from Renewable Energy Sourees, and introducing Carbon Capture and Storage teehnologies for eoal and natural gas to reduce earbon emissions. Furthermore, including Renewable Energy Sourees -whieh have an autoehthonous eharacter--· in the portfolio also has the advantage of eontributing to inerease the level of energy seeurity and to reduee the need to import external fossil fuels. In this work, we present a eompilation of our published articles aimed at assessing the effects of those policies and improving the set of tools available to decision-makers.

[Resumen] La aplicación de la teoría de carteras al campo de la planificación energética se ha convertido en una eficaz ayuda para el diseño de carteras de generación de electricidad a medio y largo plazo. La planificación energética es una pieza clave para la seguridad energética. Podemos definir la seguridad energética como la posibilidad de acceso a la electricidad sin interrupciones, a un coste razonable y con el menor impacto medioambiental posible. En esta compilación de artículos, tratamos la seguridad energética desde tres diferentes, aunque relacionados entre sí, puntos de vista: la reducción del riesgo de generación a través de la diversificación de tecnologías de generación de electricidad, mediante el uso de tecnologías de generación renovables y mediante el uso de tecnologías de captura y almacenamiento de carbono para las plantas de carbón y gas natural. La propia teoría de carteras incorpora la reducción del riesgo a través de la diversificación como una parte fundamental de su desarrollo. Desde 2014, la estrategia energética de la Unión Europea está orientada a la diversificación de fuentes y recursos energéticos para reducir su extremadamente alta dependencia energética. Además, tiene muy presentes los beneficios sociales de una política energética respetuosa con el medio ambiente. La política energética de la Unión Europea impulsa la substitución gradual de las tecnologías tradicionales de generación eléctrica, basadas en combustibles fósiles, por tecnologías renovables. También apuesta por el desarrollo y la introducción de la captura y almacenamiento de carbono para la generación en base a carbón o gas natural como medio para reducir las emisiones. La inclusión de energías renovables en el mix de generación tiene además la ventaja de incrementar el nivel de seguridad energético al reducir la necesidad de importar combustibles fósiles, gracias al carácter autóctono de dichas fuentes energéticas. En este trabajo, presentamos una serie de artículos publicados de nuestra propia autoría cuyo objetivo es evaluar los efectos de estas políticas y mejorar las herramientas para la toma de decisiones en ese ámbito.

[Resumo] A aplicación da teoría de carteiras ó campo da planificación enerxética converteuse nunha eficaz axuda para o deseño de carteiras de xeración de electricidade a medio e longo prazo. A planificación enerxética é unha peza clave para a seguridade enerxética, que pode ser definida como a posíbilidade de acceder á electricidade sen interrupcións, a un custo razoable e ca menor impacto medioambiental posible. Nesta compilación contemplamos a seguridade enerxética dende tres puntos de vista diferentes, aínda que relacionados entre si: a redución do risco de xeración mediante a diversificación de tecnoloxías, mediante o uso de tecnoloxías de xeración renovables e mediante o uso de tecnoloxÍas de captura e almacenamento de carbono para as plantas de carbón e gas natural. A propia teoría de carteiras incorpora a redución do risco mediante a diversificación como unha parte fundamental do seu desenvolvemento'. Dende 2014, a estratexia enerxética da Unión Europea está orientada á diversificación de fontes e recursos enerxéticos para reducir a súa extremadamente alta dependencia enerxética. Por outra banda, ten moi en conta os beneficios socias dunha política enerxética respectuosa ca medio ambiente. A política enerxética da Unión Europea impulsa a substitución gradual das tecnoloxías tradicionais de xeración eléctrica, baseadas en combustibles fósiles, por tecnoloxías renovables. Ademais, tamén aposta polo desenvolvemento e a efectiva introdución da captura e almacenamento de carbono para a xeración en base a carbón ou gas natural coma medio para reducir as emisións. A inclusión de enerxías renovables no mix de xeración ten, ademais, a vantaxe de incrementar o nivel de seguridade enerxético, ó reducir a necesidade de importar combustibles fósiles, por mor do carácter autóctono destas fontes de enerxía. Neste traballo, presentamos unha compilación de artigos publicados e de elaboración propia que teñen o obxectivo de avaliar os efectos desas políticas e de mellorar as ferramentas para a toma de decisións nese ámbito.