Browsing by Author "Uyan, Zeki"

Now showing 1 - 2 of 2

Co-optimization models of generation and transmission investments with market-clearing equilibrium
(Kadir Has Üniversitesi, 2018) Uyan, Zeki; Çelebi, Emre
Methods for co-optimizing transmission and generation investments including bi-level or multi-level problems consider trade-offs with market operations and interactions in electric power supply and demand. Under fairly general conditions it is known that simultaneous solution of these multi-level models using complementarity problems can give more useful results than iterative optimization methods or single-level optimization of generation or transmission expansion alone. Hence in this thesis we provide mixed complementarity problem formulations for transmission and generation expansion models with electricity market-clearing models. in this study we have considered co-optimization models formulated as bi-level programming problems as well as single-level mixed complementarity problems. in the upper level of the bi-level problem the system operator decides on the transmission expansion plans while anticipating the decisions in the lower level of the problem. The lower level problems present models of generation expansion and oligopolistic competition among power generators in the market where we examine perfect competition models to Cournot game among generators. This model is essentially an economic equilibrium problem for electricity markets that is defined by the optimality conditions that examine system operator’s and generators’ expansion behavior along with supply-demand balance in the market. These models will be handful for planning generation/transmission expansions and analyzing the relations between these expansions and the market outcomes. We have simulated market outcomes and expansion decisions in a 6-bus test system and a realistic Turkish electricity market under two different market structures (perfect competition and Nash-Cournot). Furthermore four different scenarios considering carbon costs and feed-in-tariffs (FiT) for Turkish electricity market for December 2020 are simulated and results are examined. Scenario considering both carbon costs and FiT have provided relatively better results in terms of social welfare.
Türkiye Elektrik Piyasası İçin Ekonomik Denge Modelleri: Piyasa Denge Modelleri İle Üretim/İletim Yatırım Modellerinin Bütünleştirilmesi
(2018) Uyan, Zeki; Eker, Cansu Şentürk; Çelebi, Emre
Dünya ve Türkiye elektrik piyasalarındaki yeniden yapılanma (ve de serbestleşme) sürecinde, tekelci ve dikey yapıdaki kamu elektrik şirketi yerini özel üretim/dağıtım şirketleri ile düzenleyici ve denetleyici üst kurumların piyasa kurallarını belirlediği ve bağımsız sistem işletmecisinin organize ettiği çok oyunculu yeni bir piyasa yapısına bırakmıştır. Bu bağlamda, Türkiye elektrik piyasasında yeni üretim/iletim kapasite yatırım kararlarını, rekabetçi piyasada oluşacak fiyat sinyallerini ve fiyat sinyalinin altında yatan diğer yatırımcı ve/veya üreticilerin davranışlarını, yakıt maliyetleri ve talep artışı gibi arz-talep dinamiğine bağlı belirsizlikleri dikkate alabilen ekonomik denge modelleri ile tahminler ve planlamalar yapabilmek için piyasa-takas veya piyasa fiyatı benzetim modellerine ihtiyaç duyulmaktadır. Bunun yanısıra, piyasa modelleri ile planlama ve geleceğe dönük kestirimler yapılabileceğinden, yatırım kararları ile bütünleşik bu tarz modellere (şirketlerin ve tüketicilerin piyasadaki davranışlarını, denetleyici ve düzenleyici kurumun piyasa izleme/denetleme faaliyetlerini ve sistem işletmecisinin piyasayı ve sistemi gözlemleme ve işletme görevlerini analiz edebilecek) ihtiyaç kaçınılmazdır. Bu projede, Türkiye elektrik piyasası için piyasa-takas/piyasa fiyatı benzetim modeli oluşturulmuş ve bu modele üretim/iletim yatırım modelleri eklenmiştir. Bu bağlamda, yatırımcılar için büyük önem arz eden çok çeşitli etkenlerin (örneğin piyasa gücü, iletim kısıtlılıkları, üretimdeki belirsizlikler, talep tepkisi ve belirsizlikleri gibi) piyasa fiyatı sinyali üzerindeki etkileri simüle edilmiştir. Ayrıca önerilen bütünleşik modeller, hem geleceğe dönük yatırım planları açısından hem de bunların piyasaya etkileri ve piyasa oyuncularının karar verme süreçlerindeki sonuçları bakımından oldukça faydalı sonuçlar sunmaktadır. Bu projede geliştirilen bütünleşik modeller tek-seviyeli ve iki-seviyeli olarak formüle edilmiş ve oldukça genel koşullar altında bu modellerin tamamlayıcılık problemleri kullanılarak etkin bir şekilde çözülebildiği görülmüştür. Bunun yanısıra ikili tamsayı kısıtlı karışık tamamlayıcılık problemlerinin bu yapı altında çözülebildiği bir test sistemi üzerinde gösterilmiştir. Bu modellerin Türkiye elektrik piyasasındaki uygulamalarından ise etkin bir politika analiz aracı olarak kullanılabileceği ve çeşitli senaryolar ile piyasa dinamiklerini analiz edebileceği görülmüştür.