Market price simulations for Turkish electricity market using equilibrium models

Abstract

İkincil enerji kaynağı olarak bilinen elektrik enerjisi yenilenebilir enerji kaynaklarının potansiyel ya da kimyasal enerjilerinin dönüştürülmesi ile ya da fosil yakıtların çeşitli işlemlerden geçirilmesi ile üretilmektedir. Elektrik, hem neredeyse bütün ürün ve hizmetlerin üretilmesinde girdi olması, hem de son kullanıcı tarafından tüketilen nihai bir ürün olması nedeniyle ekonomide çok büyük öneme sahip bir üründür. Elektriğin diğer ürünler de olmayan stoklanamama, tam ikamesinin olmaması gibi kendine has özelliklerinin oluşu nedeniyle, elektrik endüstrisi klasik rekabetçi endüstrilerden çok farklıdır. Son yıllarda dünyada oluşan yeni düzenlemeler ve gelişmelere bağlı olarak Türkiye de rekabetçi bir piyasa oluşturmak için çeşitli reform hareketlerine başladı ve yeni eylem planları oluşturdu. İlk olarak bu yenilenme sürecinde ilgili mevzuat ve prosedürler oluşturulmuş, sektöre özgü piyasalar tasarlanmış, üretim, iletim ve dağıtımdan oluşan dikey bütünleşik yapı ayrıştırılmıştır. Bu çalışmada ise Dünya'da birçok örneği ve uygulaması olan elektrik enerjisi piyasası denge modelleri üzerinde durulmuştur. Türkiye'de bu şekilde uygulanan bir piyasa modeli olmaması nedeniyle Piyasa Fiyat Simülasyonları modeli Türkiye elektrik enerjisi piyasalarına uyarlanmış ve GAMS programı kullanılarak fiyat-üretim simülasyonları oluşturulmuştur. Son olarak da çıkan sonuçlar yorumlanarak fiyat-maliyet analizi ve refah etkileri ölçümlenmiştir.Anahtar Kelimeler: Elektrik Piyasaları, Piyasa Fiyat Simülasyonları, Denge Modelleri, Bara Bazlı (Nodal)/ Bölgesel (Zonal) Fiyatlandırma, Karışık Tamamlayıcı Problemi

Electrical energy, which is known as secondary energy sources, is generated by the conversion of renewable energy sources to potential and chemical energy or is generated by variety processes of fossil fuels. Electricity is an important product in an economy and an important input for production of most of the goods and services. Electricity has unique properties such as non-storability and it has no full substitute and therefore, the electricity industry is different from classical competitive industries. During the last decade, new regulations and developments in the world have initiated various reform movements and a new action plan in Turkey to create a competitive market. The relevant legislation and procedures is created and specific markets are designed within this plan and vertically integrated structure of generation, transmission and distribution activities are separated in this restructuring process. In this study, we focus on many examples and applications in the world about electricity market equilibrium models. Since, there is no market model applied in this way in Turkey, it is created to simulate market prices by using GAMS software and adoption of market price simulations to Turkey's electricity markets are examined. Finally, we have performed price-cost analyses and observe the welfare effects of different market structures.Key Words: Electricity Markets, Market Price Simulation, Equilibrium Model, Nodal/Zonal Pricing, Mixed Complementarity Problem (MCP)