Yük Tahmininin Zamana Göre Sınıflandırılması

Elektrik enerjisi talebinin tasarlanması, iktisadi ve toplumsal amaçlarla uyacak biçimde, arzu edilen kalitede ve zamanda, güvenli ve ucuz olma koşulu değerlendirilerek gerçekleştirilmektedir. Elektrik enerji sistemi planlamasında ilk aşama olan yük tahmini de, planlama gereğince çeşitli zaman dilimleri için çeşitli biçimde gerçekleştirilmektedir. Yük tahmini, enerji sisteminin tasarlanmasına bağlı biçimde: kısa, orta, uzun dönem şeklinde yapılmaktadır.

3.1.1. Uzun dönem yük tahmini

Bu tahminler genellikle uzun zaman çevrimlerini kapsamaktadır. Tahminleri bir yıllığına, on yıllığına ve bazen de 30 yıla kadar ele alınabilmektedir. Dolayısıyla tahmin süresinin kapsam ve uzunluğuna göre, öngörülen miktarın doğruluğu değişmektedir. Bir diğer ifade ile uzun vadeli yük tahmini, uzak gelecekten kaynaklı geniş/büyük belirsizliklerle şekillenmektedir. Belirsizlik uzun vadeli yük tahminini oldukça zorlu sayısal bir problem haline getirmektedir. Bu tahminlerle enerji puant güç öngörüleri oluşturulur ve var olan kapasitenin bu talebe uygun olup olmadığı incelenmektedir. Talebin karşılanabilmesi adına kullanabilecek enerji kaynakları bulunmaktadır. Üretim yerlerine karar verilmekte ve enerji sistemi gelişimi adına modeller gerçekleştirilmektedir. Tüketicilere ucuz, güvenli ve kaliteli elektrik enerjisi arz edebilmek adına var olan elektrik enerji yapılarının gelecekteki elektrik enerji gereksinimini ve puant yükünü karşılayabilecek biçimde büyütülmesi önemlidir. Enerji santrallarına gerekli ilaveler ve yeni sistemlerin oluşturulması, puant güçler değerlendirilerek, tahmin edilen enerji talebini karşılamaktır (Al-Saba ve El-Amin, 1999:192).

Bu duruma ek olarak, duruma göre tesis tipleri ve bu tesisler adına imalat imkânları analiz edilmektedir. Yük tahminleri neticesi uyarınca imalatla beraber iletim ve dağıtım sistemlerine oluşturulması gerekli olan kapasite ilaveleri ile bu ilavelere dair yatırım maliyetleri saptanmaktadır. Uzun dönem yük tahminleri spesifik olarak iktisadi ve toplumsal veriler temelinde olduğu için, bölgenin enerji talep öngörüleri bu veriler değerlendirilerek gerçekleştirilmektedir. Bu veriler tüketici çeşidine bağlı biçimde nüfus, GSMH, üretim endeksi benzeri verilerdir. Uzun dönem öngörülerinde belirsizliklerin ve değişkenlerin çok olması sebebiyle hata yapma ihtimali daha fazla olmaktadır. Tahminlerin doğruluğu garanti edilememekte, ancak hataların oluşturacağı potansiyel problemler değerlendirilmektedir. Gerçek talep ve enerji öngörülerindeki sapmaların neticelerinin süresi ve etkisi sistem üstünde etkili olmaktadır. Bu hataların minimuma indirgenmesi adına eldeki veriler fazlalaştıkça tahminlerin yeniden yapılması gerekmektedir (Aksel, 2000:14).

3.1.2. Orta dönem yük tahmini

Bu tahminler, fiziksel donanımların tasarlanmasının ve bakım programlarının gerçekleştirildiği dönemdir. Güç sistemi planlaması, icrası ve hükümet denetimindeki ve denetim dışındaki endüstrilerde firmaların işletimi için faydalı bilgiler sunmaktadır. Süresi; 1 ay ile 1 veya 2 yıl arasında gerçekleşebilmektedir. Enerji talebinin miktarı temelinde yeni tesislerin ortaya çıkarılması, iletim ve dağıtım yapılarında oluşturulacak olan eklemeler ve bu yapılar açısından koruma, kontrol yapılarının planlama çalışmaları için orta dönem yük tahminine ihtiyaç duyulmaktadır. Buna ek olarak, satış tarifelerinin meydana getirilmesi ve puant yükler adına kısa sürede devreye alınabilecek santralların planlanması orta dönem yük tahmini ile gerçekleştirilebilmektedir. Toplu planlama çalışmalarına girişilmesi ve iktisadi analizlerin gerçekleştirilmesi için uygun bir periyottur (Ghiassi, vd. 2006:306).

3.1.3. Kısa dönem yük tahmini

Bu tahmin, üretim birimlerinin çalışma programlarının meydana getirilmesinde, bakım programlarının kontrolünde kullanılmaktadır. Jeneratörlerin devreye girip çıkması bu tahminler ile belirlenmektedir. Genel olarak, yük eğrisindeki puant yük değerleri gerçek zamanlı şekilde tahmin edilmek istenmektedir. Bu tahmin yönteminde en kritik veri hava şartları olmaktayken, kısa vadede meteorolojik koşullar bu kümelenmiş yükte geniş varyasyona sebep olmaktadır. Ayrıca sıcaklığa ek olarak, aynı zamanda rüzgârın hızı, bulut örtüsü ve nem de etkiye sahiptir. (Murto ve Hämäläinen, 1998:10).

Kısa dönem yük tahmini, bir saatten başlayarak bir aya kadar gitmekte ve güç sisteminin günden güne işletimi için gerekli olmaktadır. Kayda değer sayıda işletim kararı kısa vadeli yük tahminlerine dayalı olmaktadır. Elektrik enerji sistemlerinin meydana gelmesinde, sistem yükünün imalatı yakından izlemesi adına en temel öngörülerden birisidir. Sistem için iktisadi çalışma ve verimli kontrolün meydana gelmesi adına, bunun geniş ve farklı zaman periyotlarında meydana gelmesi oldukça önemli olmaktadır. Yük değişimlerinin çok az olduğu saniyeler düzeyinde üretimin yüke denk gelmesinin otomatik imalat kontrolü yapmaktadır (Kyriakides ve Polycarpou, 2007:392).

Tahmin zaman dönemlerine ve metodolojiye bakılmaksızın, bazı faktörlerin kısa dönem yük tahminleri büyük etkileri bulunmaktadır. Elektrik yük tahmin metodolojisinin doğruluk ve etkinliğini artırmak için modele dâhil edilmeleri gerekmektedir. Diğer uzun ve orta dönemli yük tahminleri de kapsayan bu faktörler; iklimsel, periyodik/döngüsel, mevsimsel/sezonsal ve rastgele (grev tatil vs.) şeklinde dört temel kategoriye ayrılabilmektedir. İklim değişiklikleri ise çeşitli ve

farklı sebepler arasında havanın sıcaklığı, bağıl nem, rüzgâr hızı, yağış miktarı ile ilgilidir. Bu değişkenler çok kısa vadeli elektriksel talepler üzerinde büyük etkiye sahip olmaktadır (dakikalar veya saat öncesi).Daha büyük az değişimlerinin olası olduğu dakikalar seviyesinde, yükün imalat kaynakları arasında iktisadi paylaşılması, iktisadi dağıtım işlevi ile yapılmaktadır. Saat ve gün seviyesinde ise yük değişimi yükselmektedir. Bu bağlamda, yük – üretim dengesini oluşturmak adına, jeneratör ünitelerinin çalışma durumu veya komşu sistemler ile enerji alışverişinden bahsedilebilmektedir (Oliveira vd., 2011:6).

Yükteki salınımların daha geniş olduğu haftalar seviyesinde, yükün var olan kaynaklardan en iktisadi şekilde alınabilmesi adına; yakıt, hidrolik ve bakım tasarlanması oluşturulmaktadır. Bunlarla birlikte, elektrik enerji yapısının gelecekte güvenilir bir şekilde ortaya çıkmasının sağlanması adına çevrimdışı ağ analiz işlevleri ile saptanmış kimi olasılık şartları altındaki davranışının analiz edilmesi önemlidir. Öte yandan bu analiz işlevinin sistem yükü verisine gereksinimi bulunmaktadır. Elektrik enerji sisteminin iktisadi ve güvenli işletim stratejilerinin meydana getirilmesinde bu tahminin rolü oldukça büyüktür (Zheng vd., 2017:372).

3.1.4. Çok kısa dönem yük tahmini

Bir saatten daha kısa süreler için gerçekleştirilen bu tahminler, işletme kontrol merkezlerindeki operatöre, talep problemine yol açacak yük artış eğiliminin meydana gelip gelmeyeceği bilgisini vermeyi amaçlamaktadır. Bu durumda üretim-yük dengesini korumak hedefiyle acil bir karar alınıp uygulanması gerekmektedir. Bu durum ile, çoğunlukla puant olarak nitelendirilen 17:00-22:00 saatleri arası sistemin fazla yüklendiği zamanlarda yapılmaktadır (Setiawan vd., 2009:2889).