Gün öncesi elektrik piyasası ve yan hizmetlerin birlikte optimizasyonu

Türkiye elektrik piyasası, mevcut on yılda birçok reform geçirmiştir. Arz ve talep tarafı dinamiklerine göre piyasa ihtiyaçlarını; şeffaflık, bütünlük ve rekabetçi bir anlayış çerçevesinde geliştirmeye devam etmektedir. Mevcut sistemde, Yan Hizmetler'e (YH) katılım gönüllülük esasına dayanmaktadır. Bu durumda, bazı üretim birimlerinin katılımını zorunlu kılan bir önceki yan hizmetler yönetmeliğinin geçerli olduğu sürece kıyasla, YH kapsamındaki Primer Frekans Kontrol (PFK) ve Sekonder Frekans Kontrol (SFK) birim fiyatlarında belirgin bir artış gözlemlenmiştir. Böylece, frekans kontrolünün sağlanması sistem işletmecisi açısından daha maliyetli hale gelmiştir. Diğer taraftan, Yan hizmetler kapsamında rezerv edilen miktarlar, YH hariç başka hiçbir piyasada işlem göremez. YH'ye teklif sunmak suretiyle katılım yapan piyasa katılımcılarının yan hizmetlerde yapmış oldukları teklifler kabul edilmezse, katılımcılar, Gün Öncesi Elektrik Piyasasında (GÖP) portföy getirilerini dengeleyebilmek amacıyla daha yüksek birim fiyattan teklifte bulunma eğiliminde olurlar. Böyle bir senaryoda, teklifin kabul edilmesi durumunda ortalama piyasa takas fiyatı artmaktadır. Teklifin kabul edilmemesi durumunda ise katılımcı zarar etmektedir. Bu nedenle piyasa katılımcısı tedarikçiler, her iki piyasada da temerrüt riskine maruz kalmaktadır ve sadece bir piyasada kabul edilmeleri ise yeterli ve karlı olmamaktadır. Bu noktada, üretim birimlerinin hem GÖP'te hem de YH piyasasında karşılaştıkları yükü hafifletmek ve arz tarafında temerrüt risk sorununa çözüm getirmek için yeni bir piyasa yapısı önerilmektedir. Bu çalışmada, Türkiye elektrik piyasasının devam eden serbestleşme sürecine katkıda bulunmak için GÖP ve YH birleştirilerek yeni bir piyasa mekanizması oluşturuldu. Bu iki ayrı piyasa, farklı amaç fonksiyonlarına sahip, farklı optimizasyon modellerinden oluşmaktadır. Yeni piyasa modeli; bu iki ayrı piyasayı verimlilik, bütünlük, rekabet ve risk yönetimi adına ortak bir optimizasyon algoritmasıyla birleştirmektedir. Bu yeni piyasa modelinde, "karma blok teklif" adında, arz tarafı piyasa katılımcılarının kullanımına yönelik olarak yeni bir teklif türü sunuldu. Önerilen teklif yapısındaki karma blok teklif; enerji fiyatı, enerji miktarı, rezerv fiyatı, rezerv miktarı ve zaman aralığı özelliklerinden oluşur. Bu yeni piyasa yapısı sayesinde, temerrüt riskini azaltarak tedarikçileri daha verimli teklifler vermeye teşvik etmek hedeflenmektedir. Rasyonel olarak, temerrüt riski ile tedarikçinin risk primini yansıtan birim elektrik marjinal fiyatı arasında doğrusal bir ilişki vardır. Teorik olarak, temerrüt riski düşürüldüğünde tedarikçilerin temerrüt riskindeki bu düşüşü risk priminde indirim ve dolayısıyla birim elektrik fiyatında indirim olarak yansıtmaları beklenir. Ayrıca, geliştirilen karma blok teklif yapısıyla, YH'de hizmet veremeyen tedarikçiler de arz-talep dengesizliğinde istihdam edilmek suretiyle teklif verebilirler. Her tedarikçi farklı marjinal üretim maliyetine sahip olduğu için, homojen olmayan üretim birimleri, Yan Hizmetler'de daha az maliyetle ihtiyaç duyulan miktarın temininde yardımcı olabilir. Son olarak, sistem işletmecisi yakın bir gelecekte talep dalgalanmasını tahmin edeceğinden, tahmin hatalarının azalması beklenmektedir. Yeni optimizasyon modeli, karma tamsayılı doğrusal olmayan programlamadır (KTDOP). Bu model, enerji fiyatlarını (PTF'ler) ve rezerv fiyatlarını (PFK fiyatları) belirler; enerji ve rezerv tarafına yönelik kabul edilen teklifleri ve bunlara ait miktarları bulur.