This thesis investigates the implications of the extended European Union Emissions Trading System (ETS2) on the residential building sector, focusing on the operational, economic, and environmental performance of decentralized energy systems. With the inclusion of buildings in ETS2, carbon pricing is expected to become a key driver of energy-related decisions at the household and community levels. The study examines how this policy shift influences investment in renewable technologies, energy consumption patterns, and emissions outcomes under different configurations of energy cooperation. A detailed techno-economic optimization framework is developed to simulate building- and community-level systems under four scenarios of increasing cooperation. These range from individual self-consumption without sharing, to fully cooperative energy communities with shared photovoltaic and battery storage assets. Each scenario is evaluated under dynamic electricity prices and various carbon cost assumptions to capture the real-world impact of ETS2 pricing signals. The findings highlight the potential of energy communities to enhance local renewable energy use, reduce dependency on grid electricity, and mitigate emissions. Collective self-consumption leads to higher system efficiency and improved economic outcomes, especially under higher carbon price levels. The analysis also emphasizes the importance of fair internal cost allocation and carbon accounting mechanisms to ensure equitable participation and sustained engagement within energy-sharing communities. By quantifying the operational and financial impacts of ETS2 on local energy configurations, this thesis provides actionable insights for the design of effective and socially inclusive climate policy. It contributes to the broader debate on how market-based instruments can support the decarbonization of the built environment while empowering prosumers and local actors in the energy transition.

Η παρούσα διπλωματική εργασία εξετάζει τις επιπτώσεις της επέκτασης του Συστήματος Εμπορίας Δικαιωμάτων Εκπομπών της Ευρωπαϊκής Ένωσης (EU ETS2) στον τομέα των κατοικιών, με έμφαση στην επιχειρησιακή, οικονομική και περιβαλλοντική απόδοση ενεργειακών συστημάτων. Με την ένταξη των κτιρίων στο EU ETS2, η τιμολόγηση του άνθρακα αναμένεται να αποτελέσει βασικό παράγοντα στη λήψη ενεργειακών αποφάσεων σε επίπεδο νοικοκυριού και κοινότητας. Η μελέτη διερευνά πώς αυτή η αλλαγή πολιτικής επηρεάζει τις επενδύσεις σε ανανεώσιμες τεχνολογίες, τα πρότυπα κατανάλωσης ενέργειας και τα αποτελέσματα ως προς τις εκπομπές, υπό διάφορα μοντέλα ενεργειακής συνεργασίας. Αναπτύσσεται ένα λεπτομερές τεχνοοικονομικό πλαίσιο βελτιστοποίησης, το οποίο προσομοιώνει ενεργειακά συστήματα σε επίπεδο κτιρίου και κοινότητας βάσει τεσσάρων σεναρίων αυξανόμενης συνεργασίας. Τα σενάρια αυτά κυμαίνονται από την ατομική ιδιοκατανάλωση χωρίς διαμοιρασμό, έως την πλήρως συνεργατική λειτουργία ενεργειακών κοινοτήτων με κοινά φωτοβολταϊκά και αποθήκευση ενέργειας μέσω μπαταριών. Κάθε σενάριο αξιολογείται υπό συνθήκες δυναμικών τιμών ηλεκτρικής ενέργειας και μεταβλητών τιμών άνθρακα, ώστε να αποτυπωθεί ρεαλιστικά η επίδραση της τιμολόγησης εκπομπών μέσω του EU ETS2. Τα αποτελέσματα αναδεικνύουν τη δυνατότητα των ενεργειακών κοινοτήτων να ενισχύσουν τη χρήση τοπικών ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, να μειώσουν την εξάρτηση από το δίκτυο και να συμβάλουν στον περιορισμό των εκπομπών. Η συλλογική ιδιοκατανάλωση οδηγεί σε αυξημένη αποδοτικότητα και βελτιωμένα οικονομικά αποτελέσματα, ιδιαίτερα υπό υψηλές τιμές άνθρακα. Επιπλέον, η ανάλυση υπογραμμίζει τη σημασία δίκαιης κατανομής κόστους και εσωτερικής αποτίμησης του κόστους άνθρακα, ως προϋπόθεση για ισότιμη συμμετοχή και διατηρήσιμη δέσμευση στις ενεργειακές κοινότητες. Ποσοτικοποιώντας τις λειτουργικές και οικονομικές επιπτώσεις του EU ETS2 στις τοπικές ενεργειακές διαμορφώσεις, η διπλωματική αυτή εργασία παρέχει χρήσιμες πληροφορίες για το σχεδιασμό αποτελεσματικών και κοινωνικά δίκαιων πολιτικών για την κλιματική μετάβαση.