Geri Dön

Elektrik piyasalarında optimizasyon modellerinin analizi ve değerlendirilmesi

Analysis and evaluation of optimization models in electricity markets

  1. Tez No: 848232
  2. Yazar: AHMET YILDIRIM ERDOĞAN
  3. Danışmanlar: PROF. DR. FAZIL GÖKGÖZ
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: İşletme, Business Administration
  6. Anahtar Kelimeler: finansal optimizasyon modelleri, portföy performans ölçüm modelleri, yenilenebilir ve yenilenemez enerji kaynakları, financial optimization models, portfolio performance measurement models, renewable and non-renewable energy resources
  7. Yıl: 2024
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Ankara Üniversitesi
  10. Enstitü: Sosyal Bilimler Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: İşletme Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 151

Özet

Nüfüsun artış hızının, teklojik gelişmelerin ve sanayileşmenin artması enerji tüketiminin artmasına sebep olmaktadır. Yeryüzünde kısıtlı seviyede bulunan fosil kaynaklardan elde edilen enerji, enerji tüketimini karşılamamakta ve üretim ile tüketim arasında dengesizliklere sebep olmaktadır. Fosil kaynakların çevre kirliği, iklim değişikliği gibi olumsuz etkileri zamanla ekolojik dengenin bozulmasına sebep olacaktır. Fosil kaynaklara alternatif olarak temiz enerji üretimi sağlayan yenilenebilir kaynaklar sürdürülebilir alternatif enerji kaynakları olarak öne çıkmaktadır. Pandemi sonrası enerji fiyatlarındaki ani yükseliş, fosil kaynaklarda dış ülkelere bağımlılık gibi sebeplerden dolayı yenilenebilir kaynaklardan enerji üretimi devlet teşvikleri ile beraber daha da artmaktadır. Elektrik tedarikçileri üretim kapasitelerini ve teklif stratejilerini optimize ederek kısıtlı kaynaklar ile elektrik üretimlerini optimal seviyede tutabilirler. Bu amprik tez çalışmasında optimal elektrik üretiminin sağlanabilmesi için yenilenebilir enerji kaynaklarından hidrolik ve güneş enerji santrallerine ve yenilenemez enerji kaynaklarından doğalgaz ve taşkömürü enerji santrallerine dört farklı finansal optimizasyon modelleri (MV, MAD, DS ve SV) uygulanmıştır. Optimizasyon modellerine yatırım üst limit kısıtı ve ikili sözleşme kaynaklı risksiz varlık eklenmiştir. Her bir optimizasyon modeline minimum risk, maksimum getiri, maksimum riske göre ayarlanmış getiri oranı ve maksimum fayda A=3 amaç fonksiyonları uygulanmış ve toplamda 64 optimal portföy elde edilmiştir. Optimal portföylerin performansları Sharpe oranı, Sortino oranı, Omega oranı ve MRAG oranı modelleri ile ölçülmüştür. Optimal 64 portföyü değerlendirmek için 4 portföy performans ölçüm modeli ile 256 performans ölçümü yapılmıştır. Tüm portföy performans ölçüm modellerine göre optimal portföylerin performansları santral tiplerine göre büyükten küçüğe güneş > hidrolik > doğalgaz > taşkömürü olarak sıralanmıştır. Ayrıca her santral tipi içi elde edilen optimal portföyler kendi içerisinde optimizasyon modeli çerçevesinde karşılaştırılmış ve sonuçlar piyasa karar vericilerinin karar destek sistemi kurabilmeleri için paylaşılmıştır. Elektrik üreticilerine üretim portföylerine temiz, sürdürülebilir ve yenilenebilir enerji kaynaklarını eklemeleri için önerilerde bulunulmuştur.

Özet (Çeviri)

The increase in population growth rate, technological developments, and industrialization leads to an increase in energy consumption. The energy obtained from fossil resources, which are limited on earth, does not meet energy consumption and causes imbalances between production and consumption. The adverse effects of fossil resources, such as environmental pollution and climate change, will cause the ecological balance to deteriorate over time. As an alternative to fossil resources, renewable resources that provide clean energy production stand out as sustainable alternative energy sources. Due to the sudden rise in energy prices after the pandemic and dependence on foreign countries for fossil resources, energy production from renewable resources is increasing with government incentives. Electricity suppliers can keep their electricity production at an optimal level with limited resources by optimizing their production capacities and bidding strategies. In this empirical thesis, four different financial optimization models (MV, MAD, DS, and SV) are applied to renewable energy sources, such as hydroelectric and solar power plants, and non-renewable energy sources, such as natural gas and hard coal power plants, to ensure optimal electricity generation. Investment upper limit constraint and bilateral contract-induced risk-free assets were added to the optimization models. Minimum risk, maximum return, maximum risk-adjusted rate of return, and maximum utility A=3 objective functions were applied to each optimization model, and a total of 64 optimal portfolios were obtained. The performance of the optimal portfolios was measured using the Sharpe ratio, Sortino ratio, Omega ratio, and MRAG ratio models. In order to evaluate the 64 optimal portfolios, 256 performance measurements were made with four portfolio performance measurement models. According to all portfolio performance measurement models, the performances of the optimal portfolios are ranked as solar > hydro > natural gas > hard coal from largest to smallest according to power plant types. In addition, the optimal portfolios obtained for each power plant type are compared within the framework of the optimization model, and the results are shared for market decision-makers to build a decision support system. Recommendations are made to electricity suppliers to add renewable energy sources to their generation portfolios.

Benzer Tezler

  1. A novel artificial intelligence based energy management system for microgrids

    Mikro şebekeler için yapay zeka temelli yeni bir enerji yönetim sistemi

    NECATİ AKSOY

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. VEYSEL MURAT İSTEMİHAN GENÇ

  2. Finansal optimizasyon modellerinin elektrik piyasalarına uygulanması ve geliştirilmesi

    Application and development of financial optimization models to electricity markets

    METE EMİN ATMACA

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    İşletmeAnkara Üniversitesi

    İşletme Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. FAZIL GÖKGÖZ

  3. Electricity spot price modelling and risk-return trade-off applications

    Elektrik fiyatı modelleme ve risk yönetimi uygulamaları

    ESRA ADIYEKE

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2014

    Endüstri ve Endüstri MühendisliğiBahçeşehir Üniversitesi

    Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. ETHEM ÇANAKOĞLU

  4. Elektrı̇k pı̇yasalarında elektrı̇k yük talebı̇ ve gün öncesı̇ elektrı̇k fı̇yat tahmı̇nı̇: Türkı̇ye uygulaması

    Electricity load demand and day-ahead electricity price forecast in electricity markets: Implementation on Turkey

    FAHRETTİN FİLİZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2016

    İşletmeAnkara Üniversitesi

    İşletme Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. FAZIL GÖKGÖZ

  5. Elektrik üreticileri perspektifinden uzun dönem elektrik üretimi yatırımlarının planlanmasına yönelik bir karar destek modeli

    A decision support model for long-term investment planning of electricity generation from the perspective of generation companies

    BERNA TEKTAŞ SİVRİKAYA

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2016

    Endüstri ve Endüstri Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İşletme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. FERHAN ÇEBİ