6.2 C
Ankara
Pazartesi, Aralık 6, 2021
spot_img
spot_img

Türkiye ve Avrupa’da Gün Öncesi Elektrik Piyasası Algoritmalarının Gelişimi-Development of Day-Ahead Electricity Market Algorithms in Turkey and Europe?

Dr. Kürşad Derinkuyu
TENVA Araştırma Merkezi Direktörü
THK Üniversitesi Öğretim Üyesi

Enerji Piyasaları Uygulama ve Araştırma Merkezi Müdürü

Elektrik piyasalarının merkezinde arz ve talebin ilk kez dengelenmeye çalışıldığı gün öncesi elektrik piyasaları vardır. Öncesinde ikili anlaşmalarla pozisyonlarını güvence altına almaya çalışan taraflar, artık gün öncesi piyasasında üretim ve tüketim planlarına paralel olarak açık pozisyonlarını kapatmak için teklif vermekte ve piyasa işletmecisi bu teklifleri değerlendirerek piyasa takas fiyatını ilan etmektedir. Belirlenen takas fiyatı aslında diğer piyasalar için de bir referans noktası kabul edilmekte, anlaşmalar bu fiyat temel alınarak belirlenmektedir. Piyasa takas fiyatını belirlemek için çoğunlukla optimizasyon temelli karmaşık algoritmalar kullanılmakta ve bu algoritmalar ülkeden ülkeye değişmektedir.

Ülkemiz bu algoritmaların ilkini gün öncesi planlama döneminde Brezilya kökenli PSR şirketinin santral eksenli dispatch (sevk) modülünü kullanarak deneyimlemiş, üreticilere üretim emri vermişti. Bu dönemde talebin fiyata göre değişmeyeceği varsayılmış ve bu yüzden fiyat teklifi serbestisi sadece arz tarafına verilmişti. 2011’de gün öncesi piyasaya geçişte yeni bir piyasa yönetim sistemine geçmiş ve Fransa kökenli Areva şirketinin Eterra ürününü kullanmaya başlamıştır. Bu ürün arz ve talep tarafına fiyat serbestisi tanımakta, saatlik ve blok tekliflerle birlikte arz tarafın flexible (esnek) tekliflerine cevap verecek şekilde geliştirilmiştir. Ayrıca 20 bölgeye kadar çoklu bölgeyi çözebilme imkanı sunmakta ancak bu özelliği henüz gerçek verilerle test edilmemiştir. Kodlarının kapalı olması olası geliştirme isteklerinin uzun süreli ve pahalı olmasına yol açmakta, tasarımının kullanıcı dostu olmamasından ötürü (her bir teklifin teker teker elle girilmesi gerekiyor) ise senaryo analizlerinin (disaster tool) oyuncak örnek mertebesinde kalmasına vesile olmaktadır.

Şu anda PMUM çalışanları üniversite desteği ile birlikte TURKGOPT isimli kendi yazılımlarını geliştirme projesi yapmaktadır. Proje tek bölgeli gerçek verili testlerden başarı ile geçmiştir. Çoklu bölgede ise geliştirme devam etmektedir. Bu projenin amacı hem piyasaları istenildiğinde yeni ürünlerin hızla eklenebileceği esnek bir yapıya kavuşturmak, hem de piyasa işletimi uzmanlarının farklı senaryo analizleri ile daha donanımlı olmalarını sağlayıp, uzmanlara piyasada oluşabilecek sorunlara hızla müdahale edebilme yeteneği kazandırmaktır. Ancak hangi algoritmanın kullanılması gerektiğine dair kararı, EPİAŞ’ın kurulmasından sonra şirketin kendisi verecektir.

Türkiye’de bu gelişmeler devam ederken Avrupa’nın bütünleşmiş bir elektrik piyasası hedefine daha kararlı bir şekilde ilerlediğini gözlemlemekteyiz. Piyasa birleşmesi hedefleri doğrultusunda PCR (Price Coupling of Regions) projesi kapsamında geçmişte kullandığı SAPRI, SESAM, SIOM, UPPO ve hatta COSMOS’un ardından artık yoluna EUPHEMIA (Pan-European Hybrid Electricity Market Integration Algorithm) ile devam etmektedir.

Gün öncesi piyasası algoritmalarının en eskilerinden SAPRI, hızlı bir sezgisel (heuristic) algoritmaya sahip olup, bilinen anlamda optimize ettiği bir amaç fonksiyonu yoktur. Algoritmanın nasıl çalıştığı hakkında şeffaflık ne yazık ki yoktur ve günümüzde bazı Afrika ülkelerinde kullanılmaya devam etmektedir. Klasik teklif tipleri olan saatlik, blok ve esnek türleri girdi olarak kabul etmektedir.

Sonrasında geliştirilen SESAM, artık bir amaç fonksiyonu olarak sosyal faydayı maksimize etmeye çalışan bir üründür. Ancak, ne matematiksel model ne de onun nasıl çözüldüğüne dair açıklayıcı bir bilgi mevcut değildir. Gerçekte optimizasyon mu yaptığı yoksa sofistike bir sezgisel metot mu kullandığı meçhuldür. Yine aynı şekilde klasik teklif tiplerini kabul etmektedir.

COSMOS algoritması ise bildiğimiz kadarı ile optimizasyonu hedefleyen, matematiksel modelini kapalı formda da olsa belirten ilk iddialı üründür. CWE ülkelerinde (Belçika, Fransa, Almanya, Lüksemburg ve Hollanda) kullanılmış bu ürün klasik teklif tiplerinin yanı sıra farklı saatlerde farklı miktara sahip “Profil Blok” ve belli bir yüzdenin kabul ya da reddedildiği “Kısmi Blok” gibi teklifleri de değerlendirebilmektedir.

Ancak bu ürünler sadece kendi elektrik borsalarının gerekliliklerine yoğunlaşmış ürünler olup, Avrupa’nın farklı ülkelerinin farklı kriterlerini yerine getirmekten uzaktır. İlk defa, şubat 2014’de NWE ülkelerinde (Danimarka, Finlandiya, Norveç, İsveç, İngiltere, Belçika, Fransa, Almanya, Luxemburg ve Hollanda) EUPHEMIA algoritması devreye girmiş, Mayıs 2014’den itibaren ise SWE (Fransa, İspanya ve Portekiz) bölgesinin de katılımı ile PCR projesi resmi olarak ilk amacına ulaşmıştır. EUPHEMIA sadece aynı kısıtlara sahip farklı bölgelere yoğunlaşmamakta, aynı zamanda farklı gereksinimlere sahip bölgeleri tek bir algoritma altında birleştirebilmektedir. Dolayısı ile bu ürün yukarıda sayılan teklif tiplerini değerlendirebildiği gibi İber yarımadasının kendine has En Az Gelir, Planlanmış Kapanma, Gradyan Yük kısıtlarını da göz önüne alabilmektedir.

Görüldüğü üzere Avrupa elektrik piyasası hızla birleşmekte ve bunun sonucu olarak Hollanda’da olduğu gibi daha ucuz elektrik kullanabilmekte yahut fazla elektriğini satarak ekonomisine katkıda bulunabilmektedir. Türkiye bu gelişmeleri nispeten geriden takip etmektedir. Henüz kendi bölgesinde piyasa birleştirme çalışmalarına başlamamıştır. Halbuki birleşen elektrik piyasalarında kendi çıkarlarımıza uygun yapının oluşabilmesi için bir an önce çevre ülkelerle kendi yapılanmamıza gitmeli, sağlıklı işleyen bir enerji borsasını bir an evvel kurmalıyız. Ayrıca kurulacak bu borsa şirketinde, her geçen gün karmaşıklaşan bu algoritmaları anlayacak ve geliştirecek uzmanlardan oluşan bir ARGE birimine acilen ihtiyaç vardır. Unutmamak gerekir ki bilgi birikimi zaman isteyen bir süreçtir ve gün gelip Avrupa ile tek bir elektrik piyasası oluşturma pazarlığına oturduğumuzda, piyasa dinamiklerini içselleştirmiş ve ülke çıkarlarını gözeten bu birim son derece faydalı olacaktır.-“This article has been prepared in Turkish”

Dr. Kürşad Derinkuyu
TENVA Araştırma Merkezi Direktörü
THK Üniversitesi Öğretim Üyesi

Enerji Piyasaları Uygulama ve Araştırma Merkezi Müdürü

Elektrik piyasalarının merkezinde arz ve talebin ilk kez dengelenmeye çalışıldığı gün öncesi elektrik piyasaları vardır. Öncesinde ikili anlaşmalarla pozisyonlarını güvence altına almaya çalışan taraflar, artık gün öncesi piyasasında üretim ve tüketim planlarına paralel olarak açık pozisyonlarını kapatmak için teklif vermekte ve piyasa işletmecisi bu teklifleri değerlendirerek piyasa takas fiyatını ilan etmektedir. Belirlenen takas fiyatı aslında diğer piyasalar için de bir referans noktası kabul edilmekte, anlaşmalar bu fiyat temel alınarak belirlenmektedir. Piyasa takas fiyatını belirlemek için çoğunlukla optimizasyon temelli karmaşık algoritmalar kullanılmakta ve bu algoritmalar ülkeden ülkeye değişmektedir.

Ülkemiz bu algoritmaların ilkini gün öncesi planlama döneminde Brezilya kökenli PSR şirketinin santral eksenli dispatch (sevk) modülünü kullanarak deneyimlemiş, üreticilere üretim emri vermişti. Bu dönemde talebin fiyata göre değişmeyeceği varsayılmış ve bu yüzden fiyat teklifi serbestisi sadece arz tarafına verilmişti. 2011’de gün öncesi piyasaya geçişte yeni bir piyasa yönetim sistemine geçmiş ve Fransa kökenli Areva şirketinin Eterra ürününü kullanmaya başlamıştır. Bu ürün arz ve talep tarafına fiyat serbestisi tanımakta, saatlik ve blok tekliflerle birlikte arz tarafın flexible (esnek) tekliflerine cevap verecek şekilde geliştirilmiştir. Ayrıca 20 bölgeye kadar çoklu bölgeyi çözebilme imkanı sunmakta ancak bu özelliği henüz gerçek verilerle test edilmemiştir. Kodlarının kapalı olması olası geliştirme isteklerinin uzun süreli ve pahalı olmasına yol açmakta, tasarımının kullanıcı dostu olmamasından ötürü (her bir teklifin teker teker elle girilmesi gerekiyor) ise senaryo analizlerinin (disaster tool) oyuncak örnek mertebesinde kalmasına vesile olmaktadır.

Şu anda PMUM çalışanları üniversite desteği ile birlikte TURKGOPT isimli kendi yazılımlarını geliştirme projesi yapmaktadır. Proje tek bölgeli gerçek verili testlerden başarı ile geçmiştir. Çoklu bölgede ise geliştirme devam etmektedir. Bu projenin amacı hem piyasaları istenildiğinde yeni ürünlerin hızla eklenebileceği esnek bir yapıya kavuşturmak, hem de piyasa işletimi uzmanlarının farklı senaryo analizleri ile daha donanımlı olmalarını sağlayıp, uzmanlara piyasada oluşabilecek sorunlara hızla müdahale edebilme yeteneği kazandırmaktır. Ancak hangi algoritmanın kullanılması gerektiğine dair kararı, EPİAŞ’ın kurulmasından sonra şirketin kendisi verecektir.

Türkiye’de bu gelişmeler devam ederken Avrupa’nın bütünleşmiş bir elektrik piyasası hedefine daha kararlı bir şekilde ilerlediğini gözlemlemekteyiz. Piyasa birleşmesi hedefleri doğrultusunda PCR (Price Coupling of Regions) projesi kapsamında geçmişte kullandığı SAPRI, SESAM, SIOM, UPPO ve hatta COSMOS’un ardından artık yoluna EUPHEMIA (Pan-European Hybrid Electricity Market Integration Algorithm) ile devam etmektedir.

Gün öncesi piyasası algoritmalarının en eskilerinden SAPRI, hızlı bir sezgisel (heuristic) algoritmaya sahip olup, bilinen anlamda optimize ettiği bir amaç fonksiyonu yoktur. Algoritmanın nasıl çalıştığı hakkında şeffaflık ne yazık ki yoktur ve günümüzde bazı Afrika ülkelerinde kullanılmaya devam etmektedir. Klasik teklif tipleri olan saatlik, blok ve esnek türleri girdi olarak kabul etmektedir.

Sonrasında geliştirilen SESAM, artık bir amaç fonksiyonu olarak sosyal faydayı maksimize etmeye çalışan bir üründür. Ancak, ne matematiksel model ne de onun nasıl çözüldüğüne dair açıklayıcı bir bilgi mevcut değildir. Gerçekte optimizasyon mu yaptığı yoksa sofistike bir sezgisel metot mu kullandığı meçhuldür. Yine aynı şekilde klasik teklif tiplerini kabul etmektedir.

COSMOS algoritması ise bildiğimiz kadarı ile optimizasyonu hedefleyen, matematiksel modelini kapalı formda da olsa belirten ilk iddialı üründür. CWE ülkelerinde (Belçika, Fransa, Almanya, Lüksemburg ve Hollanda) kullanılmış bu ürün klasik teklif tiplerinin yanı sıra farklı saatlerde farklı miktara sahip “Profil Blok” ve belli bir yüzdenin kabul ya da reddedildiği “Kısmi Blok” gibi teklifleri de değerlendirebilmektedir.

Ancak bu ürünler sadece kendi elektrik borsalarının gerekliliklerine yoğunlaşmış ürünler olup, Avrupa’nın farklı ülkelerinin farklı kriterlerini yerine getirmekten uzaktır. İlk defa, şubat 2014’de NWE ülkelerinde (Danimarka, Finlandiya, Norveç, İsveç, İngiltere, Belçika, Fransa, Almanya, Luxemburg ve Hollanda) EUPHEMIA algoritması devreye girmiş, Mayıs 2014’den itibaren ise SWE (Fransa, İspanya ve Portekiz) bölgesinin de katılımı ile PCR projesi resmi olarak ilk amacına ulaşmıştır. EUPHEMIA sadece aynı kısıtlara sahip farklı bölgelere yoğunlaşmamakta, aynı zamanda farklı gereksinimlere sahip bölgeleri tek bir algoritma altında birleştirebilmektedir. Dolayısı ile bu ürün yukarıda sayılan teklif tiplerini değerlendirebildiği gibi İber yarımadasının kendine has En Az Gelir, Planlanmış Kapanma, Gradyan Yük kısıtlarını da göz önüne alabilmektedir.

Görüldüğü üzere Avrupa elektrik piyasası hızla birleşmekte ve bunun sonucu olarak Hollanda’da olduğu gibi daha ucuz elektrik kullanabilmekte yahut fazla elektriğini satarak ekonomisine katkıda bulunabilmektedir. Türkiye bu gelişmeleri nispeten geriden takip etmektedir. Henüz kendi bölgesinde piyasa birleştirme çalışmalarına başlamamıştır. Halbuki birleşen elektrik piyasalarında kendi çıkarlarımıza uygun yapının oluşabilmesi için bir an önce çevre ülkelerle kendi yapılanmamıza gitmeli, sağlıklı işleyen bir enerji borsasını bir an evvel kurmalıyız. Ayrıca kurulacak bu borsa şirketinde, her geçen gün karmaşıklaşan bu algoritmaları anlayacak ve geliştirecek uzmanlardan oluşan bir ARGE birimine acilen ihtiyaç vardır. Unutmamak gerekir ki bilgi birikimi zaman isteyen bir süreçtir ve gün gelip Avrupa ile tek bir elektrik piyasası oluşturma pazarlığına oturduğumuzda, piyasa dinamiklerini içselleştirmiş ve ülke çıkarlarını gözeten bu birim son derece faydalı olacaktır.

TENVAhttps://www.tenva.org
Türkiye Enerji Vakfı (TENVA), enerji kaynakları, teknolojileri, politikaları ve enerji piyasalarında gerçekleşmekte olan ulusal ve uluslararası gelişmelere aktif katkı sunmak için 2012 yılında faaliyetlerine başladı. Enerji sektörüne özel Türkiye'nin ilk ve tek düşünce kuruluşu olmanın verdiği ağırlıkla çalışmalarını gerçekleştiren TENVA bünyesinde; Enerji Teknolojileri ve Sürdürülebilirlik Araştırma Merkezi, Uluslararası Enerji Politikaları ve Diplomasisi Araştırma Merkezi, Enerji Piyasaları ve Düzenleyici İşlemler Araştırma Merkezi yer almaktadır. TENVA, dünya piyasalarındaki eğilimler ve politik gelişmeler dikkate alınarak; uluslararası bir bakış ve disiplinler arası bir anlayış ile sektörü ele alıyor ve bu anlayış çerçevesinde 2013 Haziran ayından bu yana aylık olarak Enerji Panorama dergisini yayınlıyor.

Benzer

Sosyal Medya

513BeğenenlerBeğen
431TakipçilerTakip Et
12,612TakipçilerTakip Et

Haber bültenimize abone ol

E-Bülten abonemiz olun, enerji sektörüne dair en güncel haberler ve duyurular her hafta e-posta adresinize gelsin.

En Son Haberler