Türkiye gün öncesi elektrik piyasasında saatlik fiyatların uzun dönemli olarak tahmin edilmesi için fundamental bir yöntem geliştirilmesi

Abstract

Türkiye'de elektrik sektörü son yıllarda önemli oranda büyümüş ve önemli değişimler geçirmiştir. Bu değişimlerin sonucunda, elektrik artık farklı organize spot piyasalarda alınıp satılabilen bir emtia haline gelmiştir. Yaşanan bu gelişmelerle birlikte elektrik fiyatlarının tahmin edilmesi piyasadaki pek çok aktör için kritik bir öneme sahip olmuştur. Elektrik fiyat uzun dönemli tahmini konusunda dünyada gelişmiş bir akademik literatür bulunmasına karşın, bu konuda ülkemizde hem piyasalarda hem de akademik literatürde önemli bir boşluk bulunmaktadır. Elektrik piyasalarında fiyatların doğru tahmin edilmesi hem elektriğin daha geleneksel emtialardan farklı olan özellikleri hem de Türkiye Elektrik Piyasası'nın kendine özgü nitelikleri yüzünden çeşitli zorluklar barındırmaktadır. Literatürde görülen bu boşluğun hem bu zorluktan hem de Türkiye Gün Öncesi Piyasası'nın göreceli olarak yeni bir piyasa olmasından kaynaklandığı ileri sürülebilir. Her bir elektrik piyasası birbirinden farklı özellikler barındırmaktadır. Bu nedenle, bir piyasa için oluşturulmuş olan modelin başka piyasalarda doğru sonuçlar vermesi mümkün olmayabilir. Türkiye Piyasası da hidroelektrik santrallerinin çalışma rejimleri, yan hizmetler piyasasının kuralları ve zaman zaman piyasaya yapılan kamu müdahaleleri gibi nedenlerle pek çok başka piyasadan ayrılmaktadır. Son yıllarda artan rüzgâr ve güneş enerjisi yatırımlarıyla birlikte kesintili üretim kaynaklarının piyasadaki payının artması da fiyat tahminini zorlaştıran bir unsur olarak karşımıza çıkmaktadır. Bu nedenlerle, Türkiye Elektrik Piyasası'nda gerçeğe yakın uzun dönemli tahminler yapılması için bu piyasanın özel koşullarını dikkate alacak bir modelin geliştirilmesi gerekmektedir. Halihazırda, Türkiye Piyasası için özel olarak oluşturulmuş, çok farklı faktörleri dikkate alan uzun dönemli bir akademik fiyat tahmin modeli bulunmamaktadır. Bu doktora tezinde Türkiye Gün Öncesi Piyasası'nda orta ve uzun dönemli elektrik fiyat tahmini amacıyla kullanılacak bir fundamental piyasa modeli önerilmektedir. Model, Türkiye Piyasası için oluşturulmuş ilk uzun dönemli fundamental model olacak olması yönünden önemlidir. Önerilen yöntem kapsamında elektrik fiyat oluşumunda etkili olan pek çok temel faktör ayrı ayrı modellenerek saatlik arz ve talep eğrileri oluşturulmuştur. Model, her bir saat için arz ve talebin kesiştiği yerde tahmini fiyatı bulmaktadır. Modellenen parametreler arasında talep, kurulu güç, santral kapasite faktörleri ve yakıt fiyatları gibi değişkenler bulunmaktadır. Fiyatın oluşumunu etkileyen faktörlerin ayrı ayrı modellenmesi her bir faktörün fiyat oluşumuna etkisini ölçmeyi de mümkün kılmaktadır. Model 2017 ve 2020 yılları arasındaki veriler kullanılarak kalibre edilmiş ve 2021 ve 2022 yılları için gerçekleşmiş verilerle test edilmiştir. Modelin tahmin performansı çeşitli farklı hata ölçütleri kullanılarak değerlendirilmiştir. Daha sonra, geliştirilen model kullanılarak 2035 yılına kadar örnek bir tahmin çalışması yürütülmüş ve tahminde Türkiye'nin resmi kurulu güç, elektrik talebi artışı projeksiyonlarından yararlanarak varsayımlar oluşturulmuştur. Simülasyon çalışması modelin işleyişine bir örnek teşkil etmekte ve piyasa koşullarının resmi hedeflere uyumlu olarak ilerlemesi durumunda fiyatların gelişiminin nasıl olacağını göstermektedir. Yürütülen modelleme çalışmasıyla birlikte hem resmi kurulu güç ve elektrik talebi artış projeksiyonlarının spot elektrik fiyatlarına nasıl yansıyabileceği açıklanırken hem de Türkiye Piyasası'nda uzun dönemli elektrik fiyat tahmini konusunda bulunan boşluğun doldurulmasına katkıda bulunmak ve bu konuda ileride yapılacak çalışmalar için bir zemin oluşturmak hedeflenmiştir.