Elektrik piyasalarında spot fiyat modelleri: Türkiye örneği

Abstract

Enerji piyasaları içerisinde toplumun tüm kesimine kesintisiz hizmet sunabilme niteliği ile öne çıkan elektrik piyasaları, 1980’li yıllardan itibaren diğer kamusal hizmet sektörlerinde olduğu gibi yeniden yapılanma süreci ile önemli bir dönüşüm geçirmiştir. Gelişmiş örnekleri incelendiğinde, bu dönüşüm sürecinin ürünleri olan liberal elektrik piyasalarının giderek finansallaştığı gözlenmektedir. Yapısal özelliklerinin üretim ve tedarik zinciri üzerindeki etkisi nedeniyle piyasasında riskler oluşturan elektrik, piyasa işletmecilerini “finansallaşma” trendine uyumlu şekilde türev araçlar geliştirmeye ve yaygınlaştırmaya itmektedir. Bu çalışma, gelişmiş örneklerinden öğrenme yoluyla Türkiye Elektrik Piyasası’nın da liberalleşme sürecinde önemli mesafe kaydettiğini ortaya koymaktadır. Türkiye Gün Öncesi Piyasası’nda oluşan referans fiyat niteliğini haiz spot fiyat, bu piyasalarda gözlenen tipik zaman serisi özelliklerini içermektedir. Çalışma, her piyasanın bulunduğu ortamın şartlarına bağlı olarak kendine özgü nitelikler taşımasından hareketle, bu özelliklerdeki farklılaşma ile bunun piyasaya bakan yönünün araştırılmasını ve spot fiyatın modellenmesini hedeflemiştir. Bu uğraşta ana akım referans modellerin fikri altyapısı ve ağırlıklı olarak finans yazınından seçilen araştırmaların pratik çözümleri ufuk açıcı olmuştur. Türkiye özelinde uygulanan kırılmalı mevsimsellik modeli ile farklı bir yaklaşım önerilmiştir. Mevsimselliğe yönelik çeşitli modeller uygulanarak kırılmanın model seçimine bağlı kalmaksızın anlamlı olduğu saptanmıştır. Kırılma yılı olduğu tespit edilen 2015, fiyatın çoğunlukla tabi olduğu baz rejimden aşağıya doğru sıçramaların artarak görüldüğü dönemin başlangıcına da tekabül etmektedir. Son yıllarda Avrupa piyasalarında da görülen bu olguya yönelik olarak Mayer, Schmid ve Weber (2015) tarafından önerilen model (MSW Modeli), spot fiyat verileri (2012-2017) ile kalibre edilmiştir. Kalibre edilen MSW Modelinin simülasyonlarda serinin momentlerini yakalamada yetersiz kalmasından dolayı ikinci ve dördüncü momentlerin risk yönetimi açısından önemi dikkate alınarak model geliştirilmiştir. Lognormal-Üstel sıçrama dağılım ikilisi ve 2,75 eşik değeri ile geliştirilmiş modelin Türkiye spot fiyat serisi için uygun olduğu bulunmuştur. Simülasyonlarla türetilmiş serilerle tahmin edilen parametrelerin istikrarlılığı tatmin edici bulunmuş, iyileştirme ve alternatif model önerileri tartışılmış, sonuç bölümünde kırılma yılı olan 2015 ve sonrasındaki gelişmelerin fiyat sürecine ve piyasaya olası etkileri değerlendirilmiştir.

Prominent among energy markets with their capacity to render uninterrupted and pervasive services to society, electricity markets have experienced substantial transformation within market restructuring processes since 1980s like their counterparts in public services businesses. An examination of a welldeveloped market reveals that financialization is under way in liberal electricity markets, which are the outputs of such transformations. Electricity, which brings about risks in markets through the effects of its idiosyncrasies on generation and supply chain, directs market operators to devise and expand derivative instruments in line with this “financialization” trend. This study demonstrates that Turkish Electricity Market has taken big steps on liberalization process by learning from the more matured models. Spot price generated in Turkish Day Ahead Market and featured as a reference price encompasses typical time series properties as observed in comparable markets. Considering each market has distinctive characteristics conditional on the settings of the surrounding environment, the study has intended to research possible differentiation in such properties with a view towards market and in turn to model spot price. The reasoning behind main stream models and practical solutions in researches, mainly from finance literature have been stimulating this endeavour. A different approach has been proposed with the seasonality model allowing for structural breaks. Various seasonality models have been implemented and the break has been found to be significant irrespective of the model selection. The break year, 2015 also marks the beginning of the period in which downward jumps, which originate from the base regime within which the price usually resides, are increasingly observed. Recently, this phenomenon is also prevalent in European markets, the model (MSW) suggested by Mayer, Schmid and Weber (2015) taking this feature into account has been calibrated with spot price data (2012-2017). Considering the significance of the second and fourth moments in terms of risk management, the model has been improved further since the simulation studies depict MSW Model is inadequate in capturing observed moments. Improved model is found compatible with Turkish spot price series when jump distribution pair is Lognormal-Exponential and threshold is 2.75. Parameter stability has been found satisfactory, further improvements and alternative suggestions are discussed next. Probable effects of developments in 2015 and after on the price process and market are evaluated in conclusion.