Doğal gaz kombine çevrim santralı portföyü işletme optimizasyonu

Abstract

Türkiye'de enerji sektörü, önemli ve ilgi çekici bir sektör haline gelmiştir. Sektörün bu denli gelişiminde 2001 yılından başlayan serbestleşme hareketleri, enerji piyasasındaki rekabet, ekonominin gelişmesi, artan talep ve getirdiği yatırım gereksinimleri önemli rol oynamıştır. Bu aşamada özellikle doğal gaz ile elektrik üreten kombine çevrim santralleri (DKÇS) kontrollü çalıştırılabilme ve doğalgazın mevcut olduğu her yere kısa sürede kurulabilme özelliği nedeni ile yatırımcıların dikkatini çekmektedir. Enerji üretimindeki ana girdi olan doğalgazın maliyetli bir ithal ürün olması, serbest piyasa koşullarında elektriğin satış fiyatının değişken olması ve üreticilerin aynı zamanda bir takım yükümlülükleri yerine getirmeleri gereği elektrik üretim tesisleri işletmesini karmaşık bir yöneylem problemi haline getirmektedir. Bu santrallerin genel işleyişindeki maliyetlerin takip edilerek işletmecinin sahip olduğu tüm santraller ile ilgili verilecek kararlarda optimizasyon yapılması hem kârlılık hem de enerji piyasasındaki fiyat oluşumları için önemli bir gereksinimdir. Bu amaçla, bu çalışmada DKÇS için tüm maliyetler ve tahmin edilen piyasa fiyatları düşünülerek, bir işletmecinin kontrolünde olan birden fazla DKÇS'nin optimizasyon modeli kurulmuştur. Oluşturulan bu model sayesinde işletme, mevcut kapasitesini en verimli şekilde kullanırken aynı zamanda elektrik piyasasındaki saatlik değişikliklere analitik metotlara dayanarak, daha hızlı ve hazırlıklı bir şekilde tepki verebilecektir. Ayrıca girdi olarak kullandığı doğal gaz fiyatlarında oluşan farklılıklara veya uzun vadeli anlaşma imkânlarına göre en kârlı üretim planlamasını yapabilecektir.

The Energy industry in Turkey is becoming an important and attractive industry. Market liberalization movements starting from 2001, competition in energy markets, economical and industrial development, increasing energy demand as a consequence of fast urbanization and the need for new power plant investments play the main role on its attractiveness. Among different types of power generation facilities, natural gas power plants (NGPP) get considerable attention because of the advantages of being able to generate on demand and location flexibility. At the same time, due to the fact that natural gas, the main input for energy production, is a costly imported good, managing the energy production with unsteady electricity prices in a free market becomes an a complex operation research problem for the producers. The producers, often operating several generators, need to make simultaneous planning for their entire plant portfolio to maximize their profit based on the information coming from the market and equipment characteristics. For this purpose, in this study for the NGPP, a model is developed for producers to plan generation for a certain horizon considering operation costs and forecasted market data. With this model, the companies' plant capacities can be used efectively and also reaction to the hourly market variations become quicker and be based on analitical methods.