Geri Dön

Hydro inflow forecasting and virtual power plant pricing in the Turkish electricity market

Hidroelektrik santraller için akım tahmini ve Türkiye elektrik piyasasında sanal hidroelektrik santral fiyatlaması

  1. Tez No: 441931
  2. Yazar: SEZER ÇABUK
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. AYŞE SEVTAP KESTEL, DR. ERKAN KALAYCI
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Enerji, Energy
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2016
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Uygulamalı Matematik Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Finansal Matematik Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 94

Özet

Hydro inflow forecasting with most accurate quantitative models is a very crucial subject for effective hydro optimization, virtual power plant pricing, volume risk management and weather derivatives pricing in the Turkish electricity market. Predicting increase or decrease in hydro inflow, seasonal characteristics of hydrological years such as wet, dry or normal, allow the decision-makers to economically use water for optimal periods, quantify of volume risk and determine effective portfolio management strategies. In this study, we focus on defining and pricing a hydroelectricity power plant as a Virtual Power Plant (VPP). For pricing of this non-standard option, we worked on inflow and price scenarios and optimization model with the possible real world constraints. For the hydro inflow forecasting that will be used in optimization model, we applied Seasonal Autoregressive Integrated Moving Average model with Exogenous Variable (SARIMAX), whereas lagged indexed precipitation data, having the highest correlation with historical inflow data, is included as exogenous variable. In addition to point forecast of hydro inflow, we generated various inflow scenarios by using the distribution of model fit residuals as a stochastic processes for defined VPP. Moreover, we worked on hydro optimization problem where objective function is maximizing the expected value of generation by tracing to generated inflow and price scenarios. Price scenarios are simulated by using the hourly shape of historical Day Ahead Market (DAM) prices. As a result, we could analyze the optimization outputs according to different price and inflow levels. For defined VPP, Volume at Risk measure is expressed to explain the meaning of risky volume for the valuation of VPP. Furthermore, in the last section of the study, by the help of the flexibility of optimization model, by using different constraints, we worked on the constructions, solutions and evaluations of different optimization cases as a significant contribution in academic literature and common practice in current electricity markets.

Özet (Çeviri)

Türkiye elektrik piyasasında, hidroelektrik santrallerine gelen akım tahmininin kesinliği yüksek olacak şekilde yapılması, hidro optimizasyonu, sanal hidroelektrik santrallerinin fiyatlanması, hacim risklerinin yönetimi ve iklim türev araçlarının fiyatlanması için çok önemlidir. Hidroelektrik santrallere gelen akımdaki artış ve azalışı ve hidrolojik döngüde mevsimsel karakteristiğin doğru tahmini sayesinde, portföy yönetimi daha etkin bir şekilde yapılabilir. Bu çalışmada sanal bir hidroelektrik santralinin kısıtları ile tarif edilmesi ve fiyatlanması üzerinde durulmuştur. Bu standart olmayan ürünün fiyatlanması için de, akım ve fiyat senaryoları, ayrıca gerçeğe yakın kısıtlarıyla optimizasyon modeli üzerinde çalışılmıştır. Optimizasyon modelinde kullanılacak akım tahmini için Mevsimsel ARIMA (SARIMAX) Modeline başvurulmuştur. Modelde gecikmeli ve endeksli yağış datası, akım datası ile en yüksek korelasyona sahip olacak şekilde oluşturulmuş ve harici etkileyen olarak kullanılmıştır. Akım tahminine ek olarak, model hatalarının dağılımı ve olasılıklı süreçler kullanılarak çeşitli akım serileri oluşturulmuştur. Ayrıca farklı akım ve fiyat serilerini içeren hidro optimizasyon modeli, amaç fonksiyonu üretimin beklenen değerini maksimize edecek şekilde kurulmuş ve sanal hidroelektrik santralinin fiyatlanmasında kullanılmıştır. Fiyat senaryoları, geçmiş market fiyatlarının saatlik karakteri kullanılarak simüle edilmiştir. Böylece belirlenen farklı akım ve fiyat seviyeleri için optimizasyon çıktıları elde edilmiştir. Ayrıca belirlenen sanal santral için Riske Maruz Hacim kavramı ile sanal santral değerlemesinde riskli hacim ifade edilmiştir. Son olarak da kurulan optimizasyon modelinin de esnekliği yardımıyla, farklı kısıtlar kullanılarak farklı optimizasyon problemlerinin kurulması, çözülmesi ve değerlendirilmesi üzerinde çalışılmış ve bu sayede hem literatüre hem de elektrik piyasası çalışmalarına katkı sağlanması hedeflenmiştir.

Benzer Tezler

  1. Fırat-Dicle havzasının su potansiyeli belirlenmesi ve iklim değişiminin etkisi

    Determination of potential in the Euphrates and Tigris basin and the impact of climate change

    ALİ MOHAMMED SALEH SALEH

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    İngiliz Dili ve EdebiyatıAntalya Bilim Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NECATİ AĞIRALİOĞLU

  2. Sayısal yöntemler kullanarak sualtı araçlarının hidro ve vibroakustiğinin çözümü ve dijital sonar tasarımı

    Hydro and vibroacoustical solution of underwater vehicles using numerical methods and digital sonar design

    EMRE GÜNGÖR

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İLYAS BEDİİ ÖZDEMİR

  3. Hydro-mechanical behavior of unsaturated specimens isotropically reconstituted from slurry and compacted specimens

    Numune çamuruna izotropik gerilme uygulama ve sıkıştırma yöntemleri ile oluşturulan suya doygun olmayan numunelerin hidromekanik davranışı

    REZA AHMADİ NAGHADEH

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2016

    İnşaat MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. NABİ KARTAL TOKER

  4. Scheduling pumped hydro-power resources under price and flow uncertainty

    Pompa depolamalı hidro-elektrik santraller için fiyat ve akış belirsizliği altında planlama

    SEDA SİBEL METİN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2012

    Endüstri ve Endüstri MühendisliğiKadir Has Üniversitesi

    Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. AHMET DENİZ YÜCEKAYA

  5. Dumluca ve subatan (Derik KB) alanının karst hidrojeolojisi incelemesi

    Başlık çevirisi yok

    FİKRET KAÇAROĞLU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1983

    Jeoloji MühendisliğiHacettepe Üniversitesi

    Hidrobiyoloji Ana Bilim Dalı

    DOÇ.DR. GÜLTEKİN GÜNAY