Türkiye enerji piyasasında yeşil anlaşmaya yönelik belirsizlik altında entegre yenilenebilir enerji sistemlerinin tasarımı

Bugün küresel ısınmanın etkilerini son derece gözlemlediğimiz bir durumdayız. Bu nedenle Paris Anlaşması ile ilgili düzenlemelerin bir an önce küresel sıcaklık artışını 2 0C'de tutacak şekilde uyarlanması planlanıyor. Bu anlamda, yenilenemeyen enerji kaynaklarından yenilenebilir enerji kaynaklarına geçişin hayata geçirilmesi büyük önem taşımaktadır. Ek olarak, yenilenebilir enerji tabanlı ekipmanı entegre etmek ve örneğin Power to Gas teknolojisi gibi enerji kaynakları üretmenin yeni yollarını benimsemek, mevcut çevresel kaygılar nedeniyle gerekli hale geliyor. Ayrıca artan nüfusla birlikte artan enerji talebinin karşılanması hayati önem taşımaktadır. Ancak, elektrik talebi, karbon vergisi politikaları ve yenilenebilir enerjiye dayalı ekipmanın kesintililiği ile ilgili yukarıdaki tüm parametreler, dikkate alınması gereken belirsiz bir yapıya sahiptir. Bu nedenle, rüzgar hızı, güneş ışınımı, sıcaklık, güç talebi, karbon emisyon ticareti (KET) fiyatının ve CO2 emisyon limitinin belirsiz parametreler olarak kabul edildiği bu çalışmada, Türkiye'de belirli bir yerin güç ve ısı talebinin üçte birini karşılamak için çok dönemli iki aşamalı bir stokastik MILP modeli formüle edilmiştir. Bu belirsiz parametrelerin etkisini gözlemlemek için yukarıda belirtilen belirsiz parametrelerin farklı kombinasyonlarını içeren senaryolarla üç vaka çalışması incelenmiştir. Bu model, aynı anda belirsizliklerle ilgili birkaç senaryoyu göz önünde bulundurarak enerji şebekesi için tek bir optimal tasarım bulur. Optimum sonuçlarda, durum 1'den durum 3.c'ye kadar daha yüksek nominal güç değerlerine sahip daha yenilenebilir enerji bazlı ekipman seçilmiştir. Durum 2 ve 3 belirli bir konum için PtG teknolojisinin optimalliğini araştırıyor; rüzgar ve güneş profilleri nedeniyle optimal olmayan. Ek olarak, KET fiyatını belirsiz bir parametre olarak dahil etmek yerine CO2 emisyon limitinin belirsiz bir parametre olarak uygulanması, yıllık CO2 emisyon oranlarının düşmesine ve daha yüksek net bugünkü maliyet değerine neden olur. Bu çalışma aynı zamanda daha yüksek aday havuzuna sahip deterministik MILP modelinin sonuçlarını da içermektedir. Deterministik sonuçlarda, fotovoltaik, petrol kojeneratörü, pistonlu ICE, mikro türbin ve biyogazlaştırıcının üç farklı senaryo altında yaygın olarak seçilen ekipmanlar olduğu gözlemlenmiştir. Deterministik sonuçlar ayrıca yeşil hidrojen ve Power to Gas gibi kavramların araştırılan konum için şu anda tercih edilmediğini göstermektedir.