This dissertation investigates opportunities to enhance the renewable energy (RE) landscape of Greece through optimized integration of wind and solar power generation. Utilizing the EMHIRES dataset, which provides regional (NUTS-2 level) capacity factors for both resources across 13 Greek regions, this research aims to develop a data-driven approach to maximize clean energy output and provide insights to help guide policy decisions.

The study begins with an analysis of the spatial distribution and characteristics of wind and solar potential within Greece, comparing their respective capacity factors at a regional level to identify areas of strength and complementarity. A subsequent correlation analysis explores the relationship between wind and solar resource availability across different regions, revealing potential for strategic resource pooling.

Building upon this understanding, the dissertation employs mathematical programming techniques – specifically portfolio optimization – to develop a hypothetical capacity allocation plan for a power producer seeking to maximize profitability while adhering to realistic constraints. This model evaluates the benefits of combining wind and solar resources compared to standalone deployments, quantifying improvements in reliability and overall energy supply.

Subsequently, several alternative capacity allocation plans were evaluated and contrasted with the optimized solutions, ultimately demonstrating the efficacy of diversification strategies relative to investments focused on individual regions. Based on these findings, this dissertation concludes with policy recommendations aimed at facilitating further expansion of Greece’s renewable energy power plant network through strategic regional development, resource diversification, and grid infrastructure enhancements—contributions intended to deepen understanding of Greece's renewable energy potential and provide actionable insights for policymakers driving the transition towards a sustainable energy future.

Η διατριβή αυτή διερευνά ευκαιρίες για την ενίσχυση του τοπίου των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας (ΑΠΕ) στην Ελλάδα μέσω της βελτιστοποιημένης ενσωμάτωσης παραγωγής αιολικής και ηλιακής ενέργειας. Αξιοποιώντας το σύνολο δεδομένων EMHIRES, το οποίο παρέχει συντελεστές χωρητικότητας (Capacity Factors) σε περιφερειακό επίπεδο (επίπεδο NUTS-2) για τους δύο πόρους σε 13 ελληνικές περιοχές, η έρευνα αυτή στοχεύει στην ανάπτυξη μιας προσέγγισης βασισμένης στα δεδομένα για τη μεγιστοποίηση της καθαρής ενεργειακής παραγωγής και την ενημέρωση των αποφάσεων πολιτικής.

Η μελέτη ξεκινά με μια ανάλυση της χωρικής κατανομής και των χαρακτηριστικών του δυναμικού της αιολικής και ηλιακής ενέργειας στην Ελλάδα, συγκρίνοντας τους αντίστοιχους συντελεστές χωρητικότητας σε περιφερειακό επίπεδο για τον εντοπισμό περιοχών με ισχύ και συμπληρωματικότητα. Στη συνέχεια, με τη βοήθεια ανάλυσης συσχέτισης, εξετάζεται η σχέση μεταξύ της διαθεσιμότητας των αιολικών και ηλιακών πόρων σε διαφορετικές περιοχές, υποδεικνύοντας ευκαιρίες για τον στρατηγικό συνδυασμό των πόρων.

Λαμβάνοντας υπόψη τα παραπάνω, η διατριβή χρησιμοποιεί τεχνικές μαθηματικού προγραμματισμού – συγκεκριμένα βελτιστοποίηση χαρτοφυλακίου – για να αναπτύξει ένα υποθετικό σχέδιο κατανομής ικανότητας για έναν παραγωγό ηλεκτρικής ενέργειας που επιδιώκει τη μεγιστοποίηση της κερδοφορίας, τηρώντας παράλληλα ρεαλιστικούς περιορισμούς. Αυτό το μοντέλο αξιολογεί τα οφέλη από τον συνδυασμό αιολικών και ηλιακών πόρων σε σύγκριση με μεμονωμένες εγκαταστάσεις, ποσοτικοποιώντας τις βελτιώσεις στην αξιοπιστία και την συνολική παροχή ενέργειας.

Στη συνέχεια, αξιολογήθηκαν και συγκρίθηκαν διάφορα εναλλακτικά σχέδια κατανομής χωρητικότητας με τις βελτιστοποιημένες λύσεις, αποδεικνύοντας τελικά την αποτελεσματικότητα των στρατηγικών διαφοροποίησης σε σχέση με επενδύσεις που επικεντρώνονται σε συγκεκριμένες περιοχές. Βάσει αυτών των ευρημάτων, η διατριβή καταλήγει σε συστάσεις πολιτικής στοχευμένες στη διευκόλυνση της περαιτέρω επέκτασης του δικτύου ηλεκτρικών εγκαταστάσεων ΑΠΕ στην Ελλάδα μέσω στρατηγικής περιφερειακής ανάπτυξης, διαφοροποίησης των πόρων και βελτιώσεων στην υποδομή του δικτύου – συνεισφορές που αποσκοπούν στην εμβάθυνση της κατανόησης του δυναμικού των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας στην Ελλάδα και την παροχή εφαρμόσιμων πληροφοριών για τους υπεύθυνους χάραξης πολιτικής που επιδιώκουν να επιταχύνουν τη μετάβαση προς ένα βιώσιμο ενεργειακό μέλλον.