Yenilenebilir kapasite artışının elektrik piyasaları üzerine etkisi
Impact of renewable capacity increase on electricity markets
Yazar: ÖMER POLAT
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ SALTUK BUĞRA SELÇUKLU ; DOÇ. DR. SİBEL ARSLAN
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Enerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Enerji = Energy

Özet:
Elektrik piyasaları, artan yenilenebilir enerji kaynaklarının (YEK) etkisiyle önemli bir dönüşüm sürecindedir. Özellikle rüzgâr ve güneş gibi düşük maliyetli enerji kaynaklarının piyasa dinamikleri ve fiyatlandırma üzerindeki etkileri araştırılmaktadır. YEK kapasitesindeki artış, elektrik piyasalarında fiyatları düşürme ve piyasa gücünü azaltma potansiyeline sahiptir. Bu çalışma, piyasa yapılarının yeniden tasarımı ve YEK entegrasyonuna yönelik öneriler sunmayı amaçlamaktadır. Modelleme, yenilenebilir enerjinin piyasa fiyatlarına etkisini belirleyerek politika yapıcıların bilinçli kararlar almasına katkı sağlamaktadır. Ayrıca, piyasa gücünü azaltmak ve adil rekabeti sağlamak için öneriler sunulmuştur. Türkiye'deki gün öncesi elektrik piyasası için yedi regresyon yöntemi kullanılarak elektrik fiyatları tahmin edilmiştir. Veriler Borsa İstanbul (EXIST) Şeffaflık Platformu'ndan alınmış, %80 eğitim ve %20 test olarak bölünmüştür. Python kullanılarak geliştirilen modellerin performansları değerlendirilmiştir. SHAP analizi, yenilenebilir enerjinin fiyatları düşürdüğünü, fosil yakıtların ise artırdığını göstermektedir. Bu çalışmada, öznitelik önemi ve PCA teknikleriyle bağımsız değişkenlerin fiyat tahminine katkısı analiz edilmiştir. Çalışmanın sonuçları, enerji politikalarının ve piyasa stratejilerinin geliştirilmesi için önemli bir referans kaynak olarak sunulmakta ve akademik literatür ile sektör uygulamalarına değerli katkılar sağlamaktadır.

Abstract:
Electricity markets are undergoing a significant transformation due to the increasing impact of renewable energy sources (RES). The expansion of low marginal cost energy sources like wind and solar is being studied for its potential to lower prices and reduce market power in electricity markets. This study aims to offer critical recommendations for the redesign of market structures and the integration of RES. By modeling the impact of renewable energy on market prices, the study helps policymakers make informed decisions. Additionally, it provides suggestions to reduce market power and ensure fair competition. Electricity prices in Türkiye's day-ahead market were predicted using seven regression methods. The data were obtained from the Transparency Platform of Energy Exchange Istanbul (EXIST) and split into 80% training and 20% testing sets. The models were developed using Python, and their performance was evaluated. SHAP analysis explains how various features influence the target variable, showing that renewable energy tends to lower prices while fossil fuels have the potential to increase them. This study also analyzes the contribution of independent variables to price forecasting using feature importance and PCA techniques. The findings serve as a valuable reference for the development of energy policies and market strategies, contributing significantly to both academic literature and industry practices.