Dağıtımda Konumsal Marjinal Fiyat Mekanizması Tabanlı Elektrik Piyasalarının Etmen Temelli Benzetim Modeli ile İncelenmesi

Selçuklu S. B. (Yürütücü), Öztürk C., Muğaloğlu E., Bozkurt S. N., Özdin E., Arslan S., et al.

TÜBİTAK Projesi, 1001 - Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Projelerini Destekleme Programı, 2026 - 2029

Proje Türü: TÜBİTAK Projesi
Destek Programı: 1001 - Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Projelerini Destekleme Programı
Başlama Tarihi: Mayıs 2026
Bitiş Tarihi: Mayıs 2029

Proje Özeti

Elektrik sektörü, son yüzyılda dikkate değer bir evrim geçirmiştir. Türkiye dahil birçok ülkede devlet tekelinde olan yapıdan rekabetçi toptan satış pazarlarına geçiş yaşanmıştır. Günümüzde ise işlem tabanlı (transaktif) ve yerel pazar modellerine doğru bir dönüşüm başlamıştır.

Bu proje, Dağıtımda Konumsal Marjinal Fiyat (DLMP) tabanlı transaktif ve yerel elektrik piyasalarını incelemek üzere özgün bir etmen temelli benzetim (ETB) modeli geliştirmeyi amaçlamaktadır. Proje, DLMP mekanizmasının farklı senaryo ve piyasa türlerindeki etkilerini analiz ederek, bu piyasaların performansını değerlendirmeyi hedeflemektedir.

Projenin Özgün Değeri

Projenin en önemli özgün katkısı, DLMP'nin piyasalardaki etkilerini incelemek için kurulacak olan Etmen Temelli Benzetim (ETB) modelidir. Literatürde, DLMP'nin etkilerini incelemek için bu tür bir model bulunmamaktadır. ETB modelinin alt modülleri olan Şebeke Benzetim Modeli, Etmen Eğitim Modeli ve DLMP Piyasa Takas Modeli de kendi içlerinde özgün katkılar barındırmaktadır. Şebeke Benzetim Modelinde, DLMP hesabını hızlandırmak için özgün bir Çok Görevli Yapay Arı Koloni Programlama (MT-ABCP) algoritması geliştirilecektir. Etmen Eğitim Modeli kapsamında, üretici, tüketici ve türetici gibi farklı özellikteki etmenlerin piyasada teklif oluşturabilmesi için makine öğrenimi ve optimizasyon algoritmalarından faydalanan özgün bir Etmen Teklif Modeli kurulacaktır. Ayrıca, DLMP tabanlı bir yerel piyasada, farklı etmenlerin karar alma süreçlerini modellemek için etmenlerin risk duyarlılığını da hesaba katan ve makine öğrenmesi algoritmaları ile geliştirilmiş özgün bir genetik algoritma (rPUGA) geliştirilecektir. DLMP Piyasa Takas Modeli için de MT-ABCP’yi fizik tabanlı makine öğrenmesi algoritmaları ile destekleyerek özgün bir algoritma geliştirilecektir.

Proje, uygulama ile ilgili boşluklar kapsamında, yenilenebilir ve dağıtık enerji kaynakları, elektrikli araçlar ve enerji depolama gibi yeni teknolojilerin entegrasyonunda, esnek yük ve depolamayı teşvik mekanizmalarında, merkezi olmayan enerji piyasaları ve eşler arası ticaret gibi alanlarda DLMP’nin rolü ve bu alanlardaki katkı ve etkilerini çeşitli senaryolar altında inceleyerek özgün katkılar sunmayı hedeflemektedir. Politika ve düzenleyici boşluklar kapsamında ise, DLMP mekanizmasına dayalı elektrik piyasalarının çeşitli senaryolar altında fiyat oynaklığı, rekabet endeksi, yenilenebilir enerji oranı, sürdürülebilirlik durumu ve sosyal refah metrikleri hesaplanacak ve bu incelemeler üzerinden karar vericiler için politika analiz ve önerileri sunulacaktır.

Projenin Yöntemi

Bu disiplinler arası proje, Endüstri Mühendisliği, Enerji Sistemleri Mühendisliği, Bilgisayar ve Yazılım Mühendisliği, Elektrik ve Elektronik Mühendisliği ve Ekonomi/İktisat Bilimi alanlarındaki uzmanlıklardan yararlanarak, elektrik şebekesindeki zorlukları ve fırsatları ele almak için bütünsel bir yaklaşım benimsemektedir.

Proje kapsamında, Dağıtımda Konumsal Marjinal Fiyat (DLMP) mekanizması temelindeki yerel ve transaktif elektrik piyasalarını incelemekte kullanılacak özgün bir etmen temelli benzetim (ETB) modeli kurulacak ve bu model üzerinden ekonomik analizler ile DLMP tabanlı piyasaların performansı incelenecektir. Proje, temelde üç ana parçadan oluşur: Şebeke Optimizasyon Modeli, Etmen Temelli Benzetim Modeli ve Ekonometrik Analiz Modeli.

Şebeke Optimizasyon Modeli, dağıtım şebekesi yapılandırmasını optimize etmeye ve optimum DLMP'yi hesaplamaya odaklanırken, Etmen Temelli Benzetim Modeli, yerel elektrik piyasasındaki çeşitli aktörlerin davranışlarını simüle eder. Ekonomik Analiz Modeli ise, DLMP uygulamasının ekonomik etkilerini karşılaştırmalı olarak analiz eder.

Projenin Yönetimi

Proje, Erciyes Üniversitesi, Cumhuriyet Üniversitesi ve Özyeğin Üniversitesi'nden araştırmacılar tarafından yürütülecektir. Proje ekibi, yapay zeka, makine öğrenmesi, elektrik dağıtım, optimizasyon ve enerji ekonomisi konularında uzman araştırmacılardan oluşmaktadır.

Proje, 36 ay sürecektir. Her bir iş paketi, belirli hedeflere ulaşmayı ve belirli çıktıları üretmeyi amaçlamaktadır. İş paketleri, proje ekibindeki ilgili uzmanlar ve bursiyerler tarafından gerçekleştirilecektir.

Projenin Yaygın Etkisi

Bu araştırmanın sonuçları, elektrik piyasası modellemesi konusundaki akademik literatüre önemli ölçüde katkıda bulunacak ve politika oluşturma ve sektördeki uygulamalar için potansiyel taşıyacaktır. Proje çıktılarının, kamuda EPDK, TEİAŞ, TEDAŞ veya Enerji Bakanlığı gibi kurumlar, özel sektörde dağıtım şirketleri, yenilenebilir enerji üretim şirketleri gibi çeşitli paydaşlar tarafından kullanılması öngörülmektedir. Proje kapsamında elde edilecek veriler ve oluşturulan modeller, diğer araştırmacılara açık olacaktır. Projede kurulan ETB modeli, eğitim ve araştırma kurumları tarafından kullanılabilecektir. Proje, lisansüstü öğrencilerin yetiştirilmesine ve yeni projelerin oluşturulmasına da katkı sağlayacaktır.

Anahtar Kelimeler: Elektrik Piyasaları, Dağıtımda Konumsal Marjinal Fiyat (DLMP), Etmen Temelli Benzetim, Dağıtım Ağ Optimizasyonu, Dağıtık Enerji Kaynakları