Understanding residential electricity consumption considering efficiency policies and the impact on the electricity system

Abstract

Elektrik tüketimi yıllar içinde hızla artarken, konutlarda tüketilen elektriğin payı da hı- zla artmıştır. Evlerde kullanılan elektriğin artışı, nüfus artışı, kullanılan elektrikli gereç- lerin sayısı ve çeşitliliği ve insanların daha konforlu yaşama istekleriyle izah edilebilir. Bugün Türkiye'de tüketilen toplam elektriğin dörtte biri konutlarda tüketilmektedir. Sürdürülebilir kalkınma için enerji verimliliği şarttır. Sürdürülebilirlik konusunda ulusal ve uluslararası hedeflerin yakalanması için evlerde enerjinin daha verimli kullanılması konusunda gerekli adımlar atılmalıdır. Bu çalışmada, hanehalkının elektrik tüketim tu- tum ve davranışları araştırılmış, tüketici davranışlarının değiştirilmesi neticesinde tasar- ruf edilebilir enerjinin önemi vurgulanmaya çalışılmıştır. Yapılan anket çalışması ile davranış değişikliğinde başarılı olmuş politikalar hanehalkına sunulmuş ve Türk tüketi- cilerinin olası politikalara yaklaşım ve tercihleri araştırılmıştır.Anket sonuçları Türk tüketicilerinin evlerde elektriği nasıl kullandıkları, elektriği daha verimli kullanacak şekilde davranışlarını değiştirmede ne kadar istekli olduklarını or- taya koymuştur. Uygulanan politikaların tüketiciler tarafından bilinirliğinin çok düşük olması daha etkili politikaların geliştirilmesi gerekliliğini vurgulamıştır. Bu amaçla, an- kete katılan haneler kümeleme analizi ile incelenmiş ve her hanenin her politikaya aynı oranda cevap vermeyeceği, tercihlerinin farklı olacağı analiz sonucuyla desteklenmiştir. Son olarak, geliştirilen matematiksel model ile farklı politika senaryolarının elektrik sis- temi üzerindeki olası etkileri incelenmiştir.

Electricity consumption increases substantially over the years where residential use signif- icantly contributes to the overall consumption. The growth in the population and variety of home appliances together with increasing comfort levels of the people results in higher levels of residential electricity use. In fact, nearly one fourth of Turkey's total electricity consumption is due to the domestic use. To achieve global sustainability targets and re- duce the overall electricity use, focusing on the domestic consumption is crucial. In this research, the energy consumptions patterns of households are determined to identify the potential electricity savings existing in the residential sector, such as standby consump- tion and the potential electricity use which can be shifted to off-peak hours. Moreover, specific policy recommendations which can promote the behavioral change are driven by measuring the responsiveness of people to different measures and the combinations of measures such as information, feedback, rewards, and social influences.A survey was conducted to determine the patterns and the responsiveness of the resi- dential customers. The results obtained from the survey are used to depict a general view of Turkish households towards electricity consumption behaviors and their energy efficiency attitudes. Responses indicate there should be more regulations and improve- ments in energy policy. Moreover, clustering technique is used to characterize the groups of households. Cluster analysis proved the importance of unique and more specific in- terventions on energy saving among households. In the end, an electricity allocation problem is solved in order to see possible impacts of behavioral change measures on the network. Scenarios are defined for each policy and allocation problem is solved to see the possible generation cost reduction. Also, gas emissions for each scenario is recorded to understand the possible effects of policies on the environment. Results show that behavioral change studies seem to be well worth to study. In order to reach residential efficiency, possible policy alternatives are suggested for Turkish households.