Elektrik Enerjisi Sektöründe Spot Piyasalar

Emtia piyasalarında uzun dönemlerden beri uygulamaya konulmuş olan ikili anlaşmalar elektrik enerjisi sektörünün de vazgeçilmez bir unsuru haline gelmiştir. Öyle ki, elektriğe olan talebin karşılanmasının garanti edilmesi, bahsi geçen ikili anlaşmalar ve anlaşma içerisinde geçen yaptırımlar ile mümkündür. Ancak talebin beklenmedik şekillerde değişkenlik göstermesinden ötürü, öngörülen talep, teminat altına alınmış olsa da öngörülenin dışındaki sapmalar için ikinci bir yapılanma gerekliliği ortaya çıkmaktadır.

Çizelge 3.1. Piyasa yapılanması Piyasa şekli Uzun Vadeli Piyasa

(İkili Anlaşmalar) Gün Öncesi Piyasası (Spot Piyasa) Gerçek Zamanlı Dengeleme Mekanizması

Süresi T ≥ yıl T ≤ 24 saat 24 saat ≥ T ≥ 1 saat

İdeal Piyasa

Payı %80-85 %10-15 %0-5

Böyle bir durumda piyasa oyuncularının, ikili anlaşmalar haricinde fazla kapasitelerini kullanabileceği, böylelikle günlük/anlık değişimleri dengeleyecek şekilde opsiyonel olarak elektrik alım satımının yapılabileceği bir “spot piyasa” ortamının oluşturulması gerekmektedir.

Bu tür bir ortam, ikili anlaşmalardan oluşan piyasaya nispeten daha çok rekabet ortamı içermekte ve bu bağlamda normalden farklı değişik fiyat oluşumları gözlemlenebilmektedir.

Spot piyasa, işlevi itibariyle sektörün liberalleşmesi sürecinde özel sektörü teşvik eden bir yapı ortaya koymaktadır. Hatta bu piyasa yapısı hem tüketiciler hem de

üreticiler için fayda sağlamaktadır. Tüketiciler havuz ortamında sağlanan şeffaflık ve rekabetten ötürü oluşan fiyat avantajından faydalanırken üreticiler, kapasitenin optimal dağılımını sağlayacak doğru yatırım kararlarını verdirecek etkin fiyat sinyallerinden fayda temin ederler. Her iki taraf da havuz sisteminin sağladığı esneklikten istifade ederek ertesi günkü ticaretini, bir gün öncesinden programlama imkȃnına sahip olur.

Her gün için gün öncesinden (day ahead) yeniden organize edilen spot piyasada temel hedef, bir gün sonrası için alınıp satılması beklenen elektriğin bir gün öncesinden fiyatının ve miktarının saatlik olarak doğru bir şekilde belirlenmesini sağlamaktır.

Elektrik enerjisine ilişkin spot piyasalarda, dünya uygulamalarında görülen en yaygın sistem havuz sistemidir (Şekil 3.5.). Bir Sistem veya Piyasa Operatörü/İşletmecisi tarafından yönetilen bu sistemde, tüm üreticiler ve tüketiciler ikili anlaşmalar dışında kalan elektrik satım ve alımlarını bu havuz içerisinde gerçekleştirmektedirler. Eğer sektörde sadece toptan satışlar için bir rekabet öngörülmüş ise, havuzun alıcı tarafını sadece dağıtım şirketleri oluşturur, ancak perakendeye yönelik de bir rekabet öngörülüyorsa böyle bir durumda alıcı yelpazesi genişler ve özel/tüzel kişiler de havuza dahil olurlar (İleri, 2005).

Şekil 3.5. Spot piyasada havuz sistemi

Havuz sisteminde Piyasa/Sistem İşletmecisi, ihale yöntemiyle belirli bir dönem için (örneğin takip eden günün her bir saati) farklı miktarlara farklı fiyat teklifleri alır. Bu teklifler değerlendirilerek uygun bir eşleştirme stratejisi izlenir ve fiyat ile üretim miktarları belirlenir.

Bu bağlamda, en yaygın eşleştirme stratejisi “Basit Eşleştirme Algoritması” (Simple Matching Algorithm)’dır. Fiyatı en düşük olan tekliften başlanarak söz konusu teklifin miktarı değerlendirmeye alınır. Teklif edilen miktar talebi karşılayacak kadar ise ihale sona ermiş, teklif edilen fiyat kabul edilmiş demektir. Ancak teklif talebi karşılamıyorsa en düşük fiyatlı 2. teklif değerlendirmeye alınır. Bu yolla talebin tamamını karşılayacak kadar teklif kabul edilir. Piyasa fiyatı olarak en son kabul edilen teklifte yer alan fiyat (marjinal fiyat) seçilir ve daha düşük fiyat teklifinde bulunan üreticilere de bu fiyat üzerinden ödeme yapılır (Tek Fiyat Uygulaması-Uniform Price) (Şekil 3.6.).

Şekil 3.6. Basit eşleştirme algoritması ve tek fiyat uygulaması

Arz tarafı ile birlikte talep tarafının, bir diğer deyişle alıcıların da ihaleye dahil olması durumunda üreticiler ile birlikte alıcılar da fiyat tekliflerini sistem operatörüne bildirir. Bildirimden sonra tüm teklifler, fiyat ve miktarlarına bağlı olarak değerlendirmeye alınarak talep ve arz eğrileri oluşturulur (Şekil 3.7.). Bu iki eğrinin kesişim noktaları ise sistemin bir gün sonrasına ait ilgili saatin denge fiyatını ve denge miktarını belirler. Böylelikle hangi tekliflerin kabul edildiği de ortaya konulmuş olur.

Bir gün sonrasına ilişkin piyasada fiyat ve miktarların belirlenmesinin ardından, teklifleri kabul edilen üretici firmalar için geriye sadece üretim sistemlerini bir gün sonrasının ilgili saatleri için belirlenen miktarlara göre programlama ve Sistem Operatörünü bilgilendirme işlemi kalmaktadır.

Ürkmez ve Çetinkaya (2010), serbest (deregulated) güç sistemlerinde ekonomik yük tevzi (economic load dispatch) için yeni bir algoritma ve piyasadaki spot fiyatın

belirlenmesi üzerine yeni bir formül sunmuşlardır. Önerilen algoritma, güç sistemi ve üretim santrallarının kısıtlılıkları baz alınarak çalıştırılmaktadır. Spot fiyatı hesaplamak için piyasa katılımcılarının fiyat teklifleri ve güç sistemindeki toplam üretim ve tüketim değerlerini optimize eden bir algoritma geliştirilmiştir. Önerilen algoritma altı adet üretim biriminin modelini içeren Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) 30 bara standart test sisteminde test edilmiştir. Test sonuçlarından önerilen algoritmanın serbest güç sistemleri için uygun olduğu, güç tedariğinin daha verimli ve rekabete daha açık olduğu belirlenmiştir.

Elektrik enerjisi sektöründe spot piyasanın sağlıklı ve ideal bir şekilde işleyebilmesi için öncelikle yeterli üretim kapasitesinin bulunması, iletim sistemlerinin mümkün olan maksimum taşıma kapasitesine sahip olması ve iletim esnasında oluşacak teknik kayıpların belirlenen limitlerin dışında olmaması gerekmektedir.

Böyle bir ortamda, başlangıçta az sayıda üreticiden dolayı fiyatlar yüksek belirlense bile kȃrlı olması sebebiyle fiyatlar maliyetlere eşitleninceye kadar piyasaya girişler devam edecek ve rekabetçi bir piyasa yapısına kavuşulacaktır (İleri, 2005).

Daha önce de belirtildiği üzere bu türdeki piyasalarda, merkezi bir piyasa işletmecisi tarafından işletilen gelişmiş bir güç havuzu mevcuttur. Tüm üreticiler, havuza verecekleri elektrik enerjisi için fiyat ve miktar ikililerinden oluşan tekliflerini sunarlar. Söz konusu fiyat tekliflerinin, önceden belirlenmiş olan değişken maliyetler esas alınarak verildiği havuzlara “Maliyet Tabanlı Havuz” denir. Üreticilerin maliyetleri dikkate alınmaksızın istenilen fiyat tekliflerini verebilmelerinin önünde herhangi bir engel bulunmadığı havuzlar ise “Fiyat Tabanlı Havuz” olarak adlandırılır.

Havuz modelinde, piyasadaki arz ve talebin dengelenmesi için iki seçenek vardır. Bunlardan birincisi, piyasa ve/veya sistem işletmecisinin bir talep tahmini yaparak talebi karşılayacak miktarda üretimi sağlamak üzere bir yük dağıtımının gerçekleştirdiği durumdur ve diğerine göre nispeten daha basit bir piyasa yapısına karşılık gelmektedir. Zira talep tarafının piyasada oluşacak fiyatlara duyarlı şekilde tüketim teklifi vermesi gibi bir imkân bulunmadığı için, ihtiyaç duyulan yük dağıtımı sadece üreticilerin verdiği fiyat teklifleri baz alınarak yapılan ekonomik sıralama sonucunda oluşturulur. Sadece üretim tarafının teklif verebildiği bu türdeki havuzlara “Tek Taraflı Havuz” denilmektedir. Daha gelişmiş bir piyasa yapısına karşılık gelen ikinci seçenek ise, üreticilere benzer şekilde tüketicilerin de fiyata duyarlı tüketim tekliflerinde bulunabilmesi ve piyasa işletmecisinin, her iki taraftan gelen teklifler doğrultusunda oluşturduğu toplam arz ve toplam talep eğrilerinin kesişim noktasını

bularak piyasadaki dengeyi sağlamasıdır. Bu türdeki havuzlara “Çift Taraflı Havuz” denilmektedir. Her iki havuz modelinde piyasadaki dengenin nasıl oluşturulduğu Şekil 3.7’de gösterilmektedir (Hunt, 2002).

Piyasanın dengelenmesinde temel alınan fiyat teklifleri, teklife konu elektrik enerjisi miktarının belirlenen fiyat üzerinden teslimatı/tüketimi zorunluluğunu taşımaktadır. Buradaki önemli bir nokta, piyasadaki arz-talep dengesinin bir fiyat düzeyinde sağlanmasından sonra katılımcıların mali uzlaştırılmasının hangi fiyat üzerinden yapılacağıdır.

Serbest elektrik piyasalarında çok sık olarak karşılaşılan iki fiyatlandırma yöntemi vardır. Bunlardan birincisi her bir teklif sahibinin teklif ettiği fiyat üzerinden uzlaştırılmasına (teklif fiyatı uygulaması), ikincisi ise dengenin sağlanması için kabul edilen en son teklifin fiyatının baz alınarak (Şekil 3.7’de arz ve talebin kesiştiği fiyat teklifi olan Fd) her bir teklif sahibinin bu fiyat üzerinden uzlaştırılmasına (marjinal fiyat uygulaması) dayanmaktadır.

Şekil 3.7. Tek (solda) ve çift (sağda) taraflı havuzlarda fiyat oluşumu

Havuz modelinin bulunduğu bir piyasada ikili anlaşmaların da yer alması mümkündür. Bu ikili anlaşmalar, elektrik enerjisinin mevcut merkezi havuzdan temin edildiği durumlarda oluşabilecek fiyat farklılıklarına ilişkin finansal sözleşmeler olabileceği gibi, ülkemizde olduğu gibi sadece elektrik enerjisi teslimatına ilişkin fiziksel sözleşmeler de olabilir. Anlaşmaların fiziksel teslimat esaslı olarak yapıldığı durumlarda, tüketici ihtiyacı olan elektrik enerjisi miktarını yaptığı ikili anlaşma kapsamında bir üreticiden temin ederken, üretim ve tüketim değerleri arasında oluşabilecek küçük farklılıklar dengeleme havuzu aracılığıyla giderilir (Kölmek, 2009).