2026-04-18T21:04:45Zhttps://riubu.ubu.es/oai/requestoai:riubu.ubu.es:10259/110842025-11-22T23:00:53Zcom_10259_2699col_10259_5732
Repositorio Institucional de la Universidad de Burgos
advisor
Izquierdo Millán, Luis Rodrigo
advisor
Sedano Franco, Javier
author
González Asenjo, David
other
Universidad de Burgos. Departamento de Ingeniería de Organización
2025-11-20T12:42:54Z
2025-11-20T12:42:54Z
2025
https://hdl.handle.net/10259/11084
10.36443/10259/11084
The energy transition, driven by pressure from climate change, dependence on fossil
fuels, and a growing social awareness of environmental sustainability, places
Energy Communities (ECs) as a key vehicle to democratise the energy system and
accelerate this transformation.
ECs enable groups of prosumers to cooperate in local energy exchange, generating
added economic value in the process. However, their successful implementation
faces several challenges, such as the fair and efficient allocation of the costs and
benefits generated by that cooperation.
The scientific literature has explored various cost allocation methods. However,
there is a lack of a unified framework to evaluate and compare them systematically.
Concepts like fairness, efficiency, and stability are fundamental for the social
acceptance and long-term sustainability of ECs, but their definitions in the literature
often lack precision and objectivity.
The main objective of this thesis is to design and validate a methodological
framework for evaluating cost-allocation methods within Energy Communities.
Our working methodology adopts a dual approach, combining rigorous theoretical
analysis with data-driven simulations.
We define an EC archetype that leads to the formalisation of a local energy-market
(LEM) economic model based on a market clearing algorithm and a cost/benefit
allocation algorithm within the community.
We evaluate several families of cost-allocation methods: Price-Based (PB), RuleBased (RB), Surplus-Based (SB), and Game-Theoretic (GT). To overcome the
subjectivity of traditional principles, we establish a set of eight desirable properties
with precise, objective mathematical formulations: parity among equals, disparity
among unequals, pareto efficiency, beneficial individual participation, rank
correlation between costs and overconsumption, smoothness, environmental
friendliness, and beneficial group participation (stability).
La transición energética, impulsada por la presión del cambio climático, la
dependencia de los combustibles fósiles y una creciente conciencia social sobre la
sostenibilidad ambiental, coloca a las Comunidades Energéticas (CEs) como un
vehículo clave para democratizar el sistema energético y acelerar esta transición
Las CEs permiten a grupos de prosumidores cooperar en el intercambio local de
energía, generando un valor económico añadido en el proceso. No obstante, su
implementación exitosa enfrenta varios desafíos, tales como la asignación justa y
eficiente de los costes y beneficios generados por dicha cooperación.
La literatura científica ha explorado diversos métodos de asignación de costes, sin
embargo, no existe un marco unificado para evaluarlos y compararlos
sistemáticamente. Conceptos como justicia, eficiencia y estabilidad son
fundamentales para la aceptación social y la sostenibilidad a largo plazo de las CE,
pero sus definiciones en la literatura a menudo carecen de precisión y objetividad.
El objetivo principal de esta tesis es diseñar y validar un marco metodológico para
evaluar métodos de asignación de costes dentro de Comunidades Energéticas.
La metodología de trabajo adopta un enfoque dual, combinando el análisis teórico
riguroso con simulaciones basadas en datos.
Se define un arquetipo de CE que deriva en la formalización de un modelo
económico de mercado local de energía (LEM) basado en un algoritmo de vaciado
de mercado y un algoritmo de asignación de costes y beneficios dentro de la
comunidad
Se evalúan varias familias de métodos de asignación de costes: Price-Based (PB),
Rule-Based (RB), Surplus-Based (SB) y Game-Theoretic (GT). Para superar la
subjetividad de los principios tradicionales, se define un conjunto de ocho
propiedades deseables con formulaciones matemáticas precisas y objetivas,
permitiendo una evaluación replicable. Estas propiedades incluyen: paridad entre
iguales, disparidad entre desiguales, eficiencia de Pareto, participación individual
beneficiosa, correlación de ranking entre costes y sobreconsumo, suavidad,
respeto al medio ambiente y participación grupal beneficiosa (estabilidad).
eng
Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internacional
Energy Communities
Cost Allocation
Fairness
Efficiency
Local Energy Market
Game Theory
Comunidades Energéticas
Asignación de Costes
Justicia
Eficiencia
Mercado Energético Local
Teoría de Juegos
Evaluating Cost Allocation Methods in Energy Communities: an assessment framework based on Fairness and Efficiency
info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
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URL
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File
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