This dissertation explores how renewable generation and Battery Energy Storage Systems can participate effectively in electricity markets, with particular attention to the European policy and market context. It considers how technical features, market design, regulatory conditions, and business model choices interact to influence the commercial viability of renewable and storage assets. The study is motivated by the rapid expansion of variable renewable energy, the growing need for flexibility in power systems, and the increasing role of storage in supporting the integration of renewables.
The dissertation first examines how the electricity sector is changing and the challenges of integrating solar and wind generation. It then examines the European rules for renewable energy, market access, and system operation, showing how policy affects investment incentives and participation opportunities. A large part of the analysis is also devoted to Battery Energy Storage Systems, focusing on their main uses, investor roles, and revenue streams, including arbitrage, ancillary services, capacity provision, and network support. The final part of the dissertation evaluates a range of storage business models, including revenue stacking, community-based sharing, service- and subscription-based models, merchant and coupled storage configurations and virtual power plants. The analysis shows that no single model is universally optimal. The best strategy depends on the investor’s role in the market, the size and location of the asset, and how far regulation permits combining multiple services. Storage creates the most value when its technical flexibility is supported by suitable market access, contracts, and regulation. In this sense, business models are not secondary to technology but are a key element in turning flexibility into commercial value.

Η παρούσα διπλωματική διερευνά πώς η παραγωγή από ανανεώσιμες πηγές ενέργειας και τα Συστήματα Αποθήκευσης Ενέργειας με Μπαταρίες μπορούν να συμμετέχουν αποτελεσματικά στις αγορές ηλεκτρισμού, με ιδιαίτερη έμφαση στο ευρωπαϊκό θεσμικό και αγοραστικό πλαίσιο. Εξετάζει πώς τα τεχνικά χαρακτηριστικά, ο σχεδιασμός της αγοράς, οι ρυθμιστικές συνθήκες και οι επιλογές επιχειρηματικού μοντέλου αλληλεπιδρούν και επηρεάζουν την εμπορική βιωσιμότητα των έργων ανανεώσιμων πηγών και αποθήκευσης. Η μελέτη κινητοποιείται από την ταχεία επέκταση της μεταβλητής ανανεώσιμης ενέργειας, την αυξανόμενη ανάγκη για ευελιξία στα συστήματα ηλεκτρικής ενέργειας και τον ενισχυόμενο ρόλο της αποθήκευσης στη στήριξη της ενσωμάτωσης των ανανεώσιμων πηγών.
Η διπλωματική εξετάζει αρχικά τη δομική μεταμόρφωση του ηλεκτρικού τομέα και τις προκλήσεις ενσωμάτωσης που συνδέονται με την παραγωγή από ηλιακή και αιολική ενέργεια. Στη συνέχεια, αναλύει το ευρωπαϊκό ρυθμιστικό πλαίσιο που διέπει τις ανανεώσιμες πηγές, την πρόσβαση στις αγορές και τη λειτουργία του συστήματος, αναδεικνύοντας τον τρόπο με τον οποίο η πολιτική επηρεάζει τα επενδυτικά κίνητρα και τις δυνατότητες συμμετοχής. Σημαντικό μέρος της ανάλυσης αφιερώνεται επίσης στα Συστήματα Αποθήκευσης Ενέργειας με Μπαταρίες, με έμφαση στις βασικές τους εφαρμογές, τους ρόλους των επενδυτών και τις ροές εσόδων, συμπεριλαμβανομένων της εκμετάλλευσης διαφορών τιμών (arbitrage), των επικουρικών υπηρεσιών (ancillary services), της παροχής ισχύος και της υποστήριξης του δικτύου. Το τελευταίο μέρος της διπλωματικής αξιολογεί ένα εύρος επιχειρηματικών μοντέλων για την αποθήκευση, όπως η συσσώρευση (stacking) ροών εσόδων, τα κοινοτικά σχήματα διαμοιρασμού, τα μοντέλα παροχής υπηρεσιών και συνδρομών, οι διαμορφώσεις merchant και coupled αποθήκευσης, καθώς και τα εικονικά εργοστάσια παραγωγής. Η ανάλυση δείχνει ότι δεν υπάρχει ένα μοντέλο που να είναι καθολικά βέλτιστο. Η καταλληλότερη στρατηγική εξαρτάται από τον ρόλο του επενδυτή στην αγορά, το μέγεθος και τη θέση του έργου και το κατά πόσο το ρυθμιστικό πλαίσιο επιτρέπει τον συνδυασμό πολλαπλών υπηρεσιών. Η αποθήκευση δημιουργεί τη μεγαλύτερη αξία όταν η τεχνική της ευελιξία υποστηρίζεται από κατάλληλη πρόσβαση στις αγορές, συμβατικές ρυθμίσεις και ρυθμιστικό πλαίσιο. Υπό αυτή την έννοια, τα επιχειρηματικά μοντέλα δεν αποτελούν δευτερεύον στοιχείο της τεχνολογίας, αλλά βασικό μηχανισμό για τη μετατροπή της ευελιξίας σε εμπορική αξία.