Elektrik fiyatlarının üretim planlama sürecine etkisi: bir çimento fabrikası uygulaması

Çimento üretimi elektrik ve ısıl enerjinin kullanıldığı enerji yoğun bir sektördür. Fosil yakıtlar döner fırınlarda ham madde pişirmek için kullanılır, elektrik enerjisi ise yoğun olarak öğütmede kullanılır. Çimento üretiminde enerji maliyetleri toplam maliyetin %60'a yakınını oluşturabilmektedir. Bu sebeple çimento fabrikaları artan rekabetin hüküm sürdüğü pazarda enerji verimliliğine çok önem vermelidirler. Ayrıca enerji yönetimini çok iyi yapmaları ve tüketimlerini iyi planlamaları gerekmektedir. Enerji fiyatlarının göz önünde bulundurulduğu üretim planlama yapabilmek için bazı zorluklar vardır. Öncelikle, serbest piyasada elektrik fiyatları sabit değildir ve saatlere göre değişkenlik göstermektedir. Serbest piyasadaki tüm büyük elektrik tüketicileri bir gün önceden ertesi gün ne kadar elektrik tüketeceklerini saatlik olarak bildirmekte ve ertesi gün bu taahhüte uyması beklenmektedir, aksi takdirde cezai maliyetler oluşmaktadır. Bu cezalar bir gün önceden açıklanan saatlik elektrik fiyatlarına (Gün Öncesi Fiyatlar) ve gün içinde tüketime bağlı değişen saatlik fiyatlara (Sistem Marjinal Fiyatlar) bağlıdır. Ayrıca talebe göre elektrik tüketimi günün belli saatlerine kaydırarak maliyet avantajları elde edilebilmektedir. Örneğin düşük fiyatlı saatlerde üretim yapıp siloda stoklanabilir ve yüksek fiyatlı saatlerde üretimin bir kısmı durdurulabilir. Bu çalışmada maliyet minimizasyonu sağlayan (enerji maliyetleri, cezalar), üretimi düşük fiyatlı saatlere kaydıran ve yüksek fiyatlı saatlerde bakım faaliyetlerinin planlandığı bir model kuruldu. Böylece firmaların üretim planlarını tahmini elektrik maliyetlerini de dikkate alarak yapabildikleri ve bu sayede enerji maliyetlerinde avantaj elde edebildikleri gösterildi.