Influence of import dependence of synthetic fuels on the design of the European Energy System

Abstract

Este estudio se centra en el impacto económico de importar combustibles sintéticos en el diseño del Sistema Energético Europeo en el contexto de la descarbonización de Europa. A través de un análisis teórico y simulaciones, se ha demostrado que la incorporación moderada de estas importaciones puede generar ahorros económicos para el sistema. Sin embargo, también se observó que no existen patrones claros en los efectos de importar combustibles sintéticos al variar precios y cantidades disponibles, lo que implica que cada escenario debe evaluarse individualmente para determinar su viabilidad económica.

El estudio se estructura en tres partes: un análisis teórico exhaustivo para explorar las oportunidades de importación, el desarrollo de una función que incluya las importaciones en un modelo existente que simula el diseño óptimo del Sistema Energético Europeo y un análisis práctico basado en simulaciones. Durante el análisis teórico, se identificaron los combustibles sintéticos incluidos en el estudio, los países exportadores y los puntos de importación en Europa. El análisis práctico incluye la comparación de escenarios con y sin importaciones, y un análisis de sensibilidad para evaluar el comportamiento del sistema bajo diferentes condiciones.

Los resultados muestran que la inclusión de importaciones de combustibles sintéticos reduce los costos totales del sistema, pero estas importaciones deben cubrir menos del 1% de la demanda total. También se observó que los costos de importación varían en diferentes regiones de Europa, con países de Europa Central experimentando costos más altos debido a factores como la proximidad geográfica y la infraestructura de transporte.

En resumen, importar combustibles sintéticos puede generar ahorros económicos para el Sistema Energético Europeo, pero se debe actuar con moderación. Cada escenario debe evaluarse individualmente debido a la falta de patrones claros en los efectos de importar estos combustibles, ya que no cualquier precio o cantidad de combustible implica una reducción de costes en el sistema.

This study focuses on the economic impact of importing synthetic fuels in the design of the European Energy System in the context of decarbonising Europe. Through theoretical analysis and simulations, it has been demonstrated that the moderate incorporation of these imports can generate economic savings for the system. However, it was also observed that there are no clear patterns in the effects of importing synthetic fuels when considering varying prices and available quantities, implying that each scenario must be evaluated individually to determine its economic viability.

The study is structured into three parts: an extensive theoretical analysis to explore importation opportunities, the development of a function to include the imports in an existing model that simulates the optimal design of the European Energy System, and a practical analysis based on simulations. During the theoretical analysis, the synthetic fuels included in the study, exporting countries, and importation locations in Europe were identified. The practical analysis includes comparing scenarios with and without imports, as well as conducting a sensitivity analysis to assess the system's behaviour under different conditions.

The results show that the inclusion of synthetic fuel imports reduces the total costs of the system, but these imports should cover less than 1% of the total demand. It was also observed that importation costs vary across different regions of Europe, with countries in Central Europe experiencing higher costs due to factors such as geographic proximity and transportation infrastructure.

In summary, importing synthetic fuels can generate economic savings for the European Energy System, but moderation is necessary. Each scenario must be individually evaluated due to the lack of clear patterns in the effects of importing these fuels, considering factors such as prices and available quantities.