Solar entegreli doğalgaz/fuel-oil santralinin tahmin edilen piyasa fiyatlarıyla ekonomik güç dağılımı

Abstract

Endüstriyel şirketler enerji üretimini ve tüketimini optimize etmek, enerji maliyetlerini yönetmek ve sürdürülebilir enerji kaynaklarına yönelik hedeflerini gerçekleştirmek için enerji planlaması yapmalıdır. Planlama sürecinde şirketler, enerji verimliliğini artırmak, yenilenebilir enerji kaynaklarını kullanmak ve enerji talebini etkin bir şekilde yönetmek gibi stratejileri uygulamalıdır. Bu çalışmada doğalgaz/fuel-oille çalışan (termik) santral ve solar enerji üretimiyle faaliyet gösteren bir beyaz eşya işletmenin şebeke elektrik fiyatları doğrultusunda en optimum çalışma trendi ortaya koyulacaktır. Güç santralinin yakıt fonksiyonları fabrika çıkış verilerine göre tayin edildikten sonra solar panellerden üretilen enerji miktarı, geçmiş çevresel ve teknik veriler ışığında makine öğrenmesi regresyon modelleriyle kıyaslanarak tahmin edilecek ve istatistiki metrikler doğrultusunda en uygun yöntemle ilerlenecektir. Türkiye elektrik piyasası incelenecek elektrik birim fiyatları (PTF: Piyasa Takas Fiyatı) zaman serileri altında etüt edilecek, istatistiki açıdan değerlendirecek ve seçilen modelle sonraki yılın elektrik birim fiyatı tahminlenecektir. Elde edilen veriler GAMS programı kullanılarak dinamik bir şekilde analiz edilecek ve minimum yakıt tüketimi ve maliyetiyle santralin işletilmesi sağlanacaktır. Arz-talep dengesi gözetilecek, Doğalgaz/Fuel-Oil Santralinin kısıtları analiz edilecek ve solar enerji sistemine öncelik verilecek şekilde sistemin işletilmesi sağlanacaktır. Bu şekilde, ekonomik olarak en verimli şekilde santralin işletilmesi ve enerji maliyetinin azaltılması araştırılacaktır.

Industrial enterprises must strive to optimize their energy generation and consumption, effectively manage energy costs, and align with their objectives for sustainable energy sources. During the planning process, these companies should employ strategies that enhance energy efficiency, leverage renewable energy sources, and implement efficient energy demand management practices. This research study specifically focuses on a household appliance manufacturing plant that operates natural gas/fuel-oil (thermal) plant and solar energy production systems. The main objective is to identify the most optimal operational approach based on fluctuations in grid electricity prices. By analyzing and evaluating these factors, the study aims to uncover the ideal operating trend for the thermal and solar energy plants in the industrial facility, ensuring optimal performance and cost-effectiveness. Once the fuel functions of the thermal power plant are determined using factory data, the energy output from solar panels will be predicted through a comparative analysis of machine learning regression models and historical environmental and technical data. Furthermore, an in-depth examination and statistical evaluation of the time series data for electricity prices in the Turkish electricity market will enable the forecast of unit electricity prices (PTF: Market Clearing Price) for the upcoming year. The obtained data will be dynamically analyzed using the GAMS program to operate the thermal power plant with minimum fuel consumption and cost. The supply-demand balance will be considered, the constraints of the power plant will be analyzed, and priority will be given to the solar energy system in order to operate the system. This approach will enable efficient operation of the power plant and reduce the energy costs.