Afrika bölgesi yönetişim ve elektrik tüketim değerleri üzerinden enerji yatırımı stratejisi belirleme
Determining energy investment strategy on africa region by using governance and electrical consumption
Yazar: ÖMER ALADİNLİ
Danışman: YRD. DOÇ. DR. ŞEYDA SERDAR ASAN
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Endüstri Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: Enerji = Energy

Özet:
Dünyada enerjinin önemi giderek artmaktadır. Her geçen gün teknolojinin gelişmesi ile enerjiye olan talep daha da artmakta, dünyada nüfusun da giderek artması ile enerjinin kapsamı daha da genişlemektedir. Enerji tüketimi içinde de kaynak olarak en çok kullanılan enerji çeşitleri arasında elektrik enerjisi gelmektedir. Verilere göre, kentsel bölgelerde ve gelişmiş ülkelerde elektrik diğer ülkelere göre daha çok kullanılmaktadır. Bundan dolayı, elektrik tüketimi gelişmişliğin getirdiği bir çıktı olarak gözükmektedir. Kırsal kesimlere gidildikçe ve gelişmişlik düzeyi düşük olan ülkelere bakıldığında ise elektrik kullanımın oranı azalmaktadır.
Dünya üzerindeki en büyük kıta olan Afrikada ise elektrik ve enerjiye ulaşım gün geçtikçe daha da önem kazanmaktadır. Elektriğin bölgeye getireceği sosyal ve ekonomik kalkınmadan yararlanmak isteyen Afrika bölgesinde en önemli konuların başında enerji ve elektriğe ulaşım gelmektedir. Özellikle çok hızlı nüfus artışı gösteren bölge olan Sahra çölü altındaki ülkelerin enerjiye ihtiyacı çok daha fazladır. Yaklaşık 1 milyar nüfusa sahip Afrika'da 600 – 650 milyon kişisinin elektriğe erişimi yoktur. Bu da enerji üretici ve yatırımcılarını cezbetmekte, ancak bölgedeki yönetişim ("governance") zayıflığından enerji yatırımcılarını tereddütte bırakmaktadır.
Çalışmada Kuzey Afrika ülkelerinden Cezayir, Mısır; Batı afrika ülkelerinden Nijerya, ve Güney Afrika bölgesinde bulunan Zambiya ve Güney Afrika ile ilgili 1973 ve 2014 yılları arasındaki elektrik tüketim değerlerine bakılarak 7 farklı tahmin modeli denenmiştir. Bu ülkeler Afrika' nın farklı bölgelerinden ve farklı gelişmişlik düzeylerine sahip olan ülkelere örnek olması açısından belirlenmiştir. Elektirk tahminleri yapılmadan önce verilere periyodogram analizi yapılıp ardından çıkan sonuca göre talep modeli belirlenmiştir. Çalışmada uygulanan yöntemler; Hareketli Ortalama, Üstel Düzeltme, Lineer regresyon, İkinci dereceden eğrisel regresyon, Holt's Metodu ve ARIMA modelidir. Çalışma sonunda her bir ülke için en iyi bulunan model, en az tahmin hatası veren model seçilmiştir ve bu model ile gelecek 5 yıl için ülkeler adına elektrik tüketim tahminleri yapılmıştır. Yıllık bazlı veriler alındığından geçmişten günümüze gelen tüm verilerde teknolojik gelişimle doğru orantılı olarak belirli bir trend artışı özelliği görülmüştür. Tahmin modelleri arasında en az hata veren modeller olan ARIMA ya da Holt's metoduna göre tüm ülkeler için gelecek 5 yıllık elektrik tüketim tahmini yapılmıştır.
Ardından bu ülkelere dair IIAG (Afrika yönetişim verileri) indeksi kullanılarak panel veri havuzu oluşturulmuştur. Bu ülkelerin yönetişimine dair alt göstergelerce belirlenen dört ana göstergenin elektrik tahminleri üzerindeki etkisine bakılmış, böylece 5 farklı ülkenin yönetişimlerinin elektrik taleplerine dair etkileri panel veri analizi ile incelenmiş, böylece ülkelerin bireysel özellikleri de analizde dikkate
xviii
alınmıştır. Sonuç kısmında da ülkelere ve yatırımcılara dair genel stratejiler belirlenmiş ve çıkan sonuçlar yorumlanmıştır.
Buna göre, elektrik tüketimine en olumlu etki eden yönetişim kategorisi "İnsan Gelişimi" dir. Elektrik tüketimine diğer olumlu etki eden yönetişim paremetreleri "Sürdürülebilir Ekonomik Fırsatlar" ve "Katılım ve İnsan Hakları" dır. Elektrik tüketimi ile ters ilişkili olan kategori ise "Güvenlik ve Hukuk Üstünlüğü" dür.
Uygulamada bu belirlenen 5 ülkenin yönetişim değerleri ile elektrik tüketimleri ilişkisi, gelecek 5 yıllık elektrik tüketim değerleri ve Marsh firmasının yayınladığı politik risk kategorileri dikkate alınarak 5 ülke arasından yatırımcılar için enerji yatırımı seçenekleri sunulmuştur. Sonuca göre risk iştahı düşük olan bir yatırımcının Zambiya ülkesine, artan risk iştahı durumlarında ise Mısır ya da Nijerya ülkelerine elektrik üretimi yatırımı yapmanın daha verimli olacağı sonucu elde edilmiştir.

Abstract:
In this decade, energy has gained more power and is taking now much more attention than any other decade. With the rapid increment of the world's population, the extent of energy and its significance is much more expanding. To those that have it, modern energy unlocks access to improved healthcare, improved education, improved economic opportunities and, even, longer life. The primary purpose of our energy system is to contribute to a better quality of life. Among all the types of energy, electricity is one of the most favored kind in the entire world and it is considered as an indicator of development since when it is analyzed the consumption of electricity in world, it is observed that the more developed your country is, the more electricity you consume.
In the world's biggest continent, Africa, the importance of accession of energy and electricity is becoming much more crucial since a severe shortage of essential electricity infrastructure is undermining efforts to achieve more rapid social and economic development. For the minority that has a grid connection today, supply is often unreliable, necessitating widespread and costly private use of back-up generators running on diesel or gasoline. Besides in Africa, there occur so many Electrical outages that affect regions's economy and economical growth tremendously. Currently Africa is the only country that has people getting lesser access to electricity. Almost 650 million people in Africa has no access to electricity which corresponds to approximately % 60 of total Africa population. That lack of electricity access, attracts energy and electricity generator investors; however, shortages on governance in African countries hampers and hesitates investors. Therefore, exact and efficient planning is really important for those countries that has political and investing risks. Forecasting, projection, and other analysis are therefore extremely important for Africa, particularly for Sub-Saharan Region.
The purpose of this study is to provide a strategy for energy investors while considering different aspects such as examining the relations between governance and electricity, electricity consumption projection based on times series and political risks. It will be the first study ever prepared that includes to provide strategy to investors of electricity manufacture and it will be the first study that covers Mo-Ibrahim data in Africa that examine the relations of governance and electricity consumption.
In this study after some literature reviews and examining methodology, 5 different countries were taken in to account and for each country, at least 7 forecasts are made. These 5 countries are chosen to investigate different development level and regions in Africa such as Nigeria for West Africa, Zambia for South Africa, Algeria for North Africa, and so on. For each country the best result of forecasting methods are taken into account and 5 year long projection is made thereafter. During the study, annual observations beginning from 1973 to 2014 are used. For each country, first original data is analyzed to interpret the data well. Periodogram analysis is performed for the reason of analyzing whether there occurred a trend or not. Afterwards, Moving Average, Exponential Smoothing, Holt's Method, Linear Regression, Quadratic Regression, ARIMA models including all combinations of p d, and q changing between 0 to 2. For sure, the data include and upward trend because technology has grown so fast that triggers consumption of electricity. Therefore, almost all time series have trend properties. In the result, ARIMA and Holt's method together is considered the best models in comparison with others as hey had lower error rates. With this 2 methods, next 5 year's electricity consumption projection is applied for all that 5 countries.
Afterwards, Ibrahim Index of African Governance data are used to see the countries' governance situation. This index is composed by Mo Ibrahim foundation and it covers all the countries within the Africa continent over 15 years period from 2000 to 2014. Index comprised of almost 92 sub-factors that provide data to higher-class indicators. A pooled data has been composed in order to investigate the governance effects of each country's electricity consumption. Four main categories of governance (Human Development, Sustainable Economic Opportunities, Participation and Human Rights, Security and Rule of Law) are determined and panel data analysis is applied following the co-integration test to see that if there is a relationship between these variables or not. Before that, unit root test is performed for all variables to meet the requirement of co-integration test. After implementing the co-integration test, the results show that there is a long run relationship between variables; therefore, it is meaningful to implement panel analysis among variables.
Panel analysis is preferred rather than other regression methods, since it has more flexibility and ability to control the omitted and constant factors within the model of which cause to reduce the endogeneity. Besides, with this method, countries' self-characteristics are considered. In panel analysis, 2000-2014 pooled data is gathered for 5 countries. Overall, 75 observation is applied in panel analysis. After making Hausmann test, it is founded that using Fixed Effects Model seems more logical that other types.
According to fixed effects model, it is founded that "Human Development" is the most related and influential indicator for electricity consumption, which is followed by "Sustainable Economic Opportunities". "Participation and Human Rights" is other positively-correlated factor. The only indicator that reduces electricity consumption when it has increment is "Safety and Rule of Law". In the consequences part, results are interpreted by considering both investors and countries future strategies. Additionally, the more analysis are conducted on the most effective two parameters, "Human Development" and "Sustainable Economic Opportunities", to see that if these two parameters increases quite a lot, will the effects on electricity consumption still continues? The results show that, these two parameters will still be positively correlated with electricity consumption, however, the slope of the increment in consumption will decrease when comparing with the original values.
In terms of investors perspective, both 5 years forecast, governance interaction with electricity consumption and Marsh's political risks factors are considered when making interpretation about sustainable investment. According to Marsh risk report, "Participation and Human Rights" and "Safety and Rule of Law" is two major factors that increases political risk when htese two indicators weakens. By considering both sides, evaluations are made. When doing so, countries' 3 year trend is considered and for different risk appetites, different options are given.
With regards to low risk appetite, it found logical to invest Zambia rather than South Africa since they both have almost same political risk; whereas, it seems more sustainable to invest Zambia. With regard to high risk appetite options, investing on Egypt or Nigeria seems logical since they have higher political risk, on the other hand, they have more sustainability and efficiency and have more gain than other countries.