Elektrik piyasalarında risk yönetimi için fiyat tahmin modeli: Türkiye uygulaması

Abstract

Elektrik üretiminde verimliliği arttırmak ve elektrik fiyatlarını düşürmek için, dünyadaki çoğu elektrik piyasasında ve çeşitli Avrupa yönergelerini takiben ülkemizde liberal elektrik piyasasına geçiş süreci başlamıştır. Elektrik tedariki hizmetinin kamu hizmeti olduğu fikri tamamen terk edilmiş; sektörün üretim, dağıtım, toptan satış ve perakende satış aşamaları rekabete açılmıştır. Hatta bu aşamalar birçok ülkede rekabete açılmakla kalmamış, elektriğin ticari bir mal gibi alınıp satıldığı organize elektrik ticaret piyasaları da oluşturulmuştur. Liberalleşmenin elektrik endüstrisinde yaygınlaşmasıyla, elektrik fiyatı elektrik pazarındaki tüm katılımcıların odak noktası haline gelmiştir. Fiyat öngörme teknikleri, elektrik piyasasındaki risklerin minimize edilmesi ve elektrik fiyatlarındaki yüksek volatilitelere karşı önlem alınması için kullanılır. Başarılı bir fiyat öngörüsüyle piyasa katılımcıları daha iyi finansal kararlara imza atabilmektedir. Bu çalışma, elektrik piyasasında risk yönetimi için orta vadeli fiyat tahmin gereksinimlerine cevap verebilecek bir model üzerinde yürütülmüştür. Fiyat tahmin modeli, Lucia ve Schwartz (2002) tarafından önerilen tek faktör modeli baz alınarak oluşturulmuştur. Tek faktör modelinde haftalık mevsimsellik temsilinde, hafta içi ve hafta sonu için ayrı katsayılar kullanılırken, bu çalışmadaki modelde haftanın her günü için farklı katsayılar kullanılmıştır. Ayrıca, tek faktör modelinden farklı olarak bu çalışmada modelin stokastik ve deterministik parametreleri ayrı ayrı hesaplanmıştır. Model daha sonra, Türkiye elektrik pazarında spot piyasa işlevi gören Gün Öncesi Piyasasında (GÖP) oluşan fiyatlar için test edilmiştir. Analiz sonuçları göstermiştir ki, model nicel olarak elektrik fiyatlarını tahmin etmeyi başarmaktadır. Model tüm spot elektrik piyasalarında uygulamaya elverişlidir.

In recent years, electricity markets are being transformed from a highly regulated government controlled system into deregulated local markets around the world and Turkey. The deregulation of the electricity market brings competition to the previously monopolistic market. Under deregulated electric market, electricity price is no longer set by the monopoly utility company rather it responds to the market and operating conditions. Under restructuring of electric power industry, different participants namely generation companies and consumers of electricity need to meet in a marketplace to decide on the electricity price. Under the market environment, electricity spot prices are highly volatile and difficult to model due to non-storability, strong seasonal fluctuations and price spikes. Because of those facts, forecasting of electricity price in this competitive power market has become very important for the market participants in order to support their planning and operations activities. In this thesis, we introduce a model for electricity spot market prices that includes both seasonality and mean reversion of the electricity price. The model is based on one factor model that is superimposed on a mean reverting Ornstein-Uhlenbeck model. The parameters of the model are calibrated with Turkish day-ahead electricity market daily price series using a least square approach. The analysis starts by examining the seasonal behavior of the spot electricity prices such as intra-daily, weekly and monthly then, tested by one-factor mean-reverting stochastic model. The simulated price series thus obtained very closely follows the statistical characteristics of the real price series.