Search

İklim değişiklği ve çevre kirliliğinin ağırlıklı olarak karbon salınımı kaynaklı olduğu artık genel kabul görmüş olup, politika analizine yönelik enerji modelleme çalışmaları yeniden önem kazanmıştır. Bununla birlikte, uluslararası antlaşmalar ile belirlenen hedeflerin ve programların makroekonomik kaygıları ve kısıtlamaları da gözeterek yerine getirilmesi hükümetler için önemlidir. Bu çalışmada, makroekonomik ve çok sektörlü enerji politikalarını teknolojik ve çevresel alternatifler ve senaryolar açısından analiz etmeye yönelik büyük ölçekli ve doğrusal olmayan bir optimizasyon modeli sunulmuştur. Önerilen modelde, enerji ile ilgili aktiviteler detaylı bir şekilde temsil edilmiş, diğer ekonomik faaliyetler ise beş ana sektörde ele alınmıştır. Ekonominin bütününü kapsayan çözümler, temsili bir tüketicinin faydasını maksimize eden toplam tüketim demeti üzerinden elde edilmiştir. Sektörler arası ve uluslararası işlem dengeleri, sosyal hesaplar matrisinin modelin yapısına göre uyarlanması ile sağlanmıştır. Sera gazı salınımlarının azaltılmasına yönelik stratejilerin ve teknolojilerin makroekonomik etkileri de önerilen model ile hesaplanabilmektedir. Model, bu anlamda, düzenleyici uygulamalar ve politikalar için emsal alınabilecek sonuçlar üretmeye vakıftır. Çalışma kapsamında, nükleer elektrik santrallerinin kurulmasına yönelik bir programı ve karbon tutma ve depolama teknolojisine sahip elektrik santrallerini ele alan senaryoların yanısıra, ülke genelinde veya sektörel bazda sera gazı salınımları üzerine kota konulmasını ele alan senaryolar tanımlanmış ve bu senaryoların etkileri araştırılmıştır. As is now generally accepted, climate change and environmental degradation has largely been triggered by carbon emissions and energy modeling for policy analysis has therefore attained renewed urgency. It is important for governments to satisfy emission targets and timetables set down by international agreements without disregarding macroeconomic concerns and restrictions. In this study, we present a large-scale nonlinear optimization model that allows the analysis of macroeconomic and multi-sectoral energy policies in respect of technological and environmental options and scenarios. The model consists of a detailed representation of energy activities and disaggregates the rest of the economy into five main sectors. Economy-wide solutions are obtained by computing a utility maximizing aggregate consumption bundle on the part of a representative household. Intersectoral and foreign transaction balances are maintained using a modified accounting matrix. The model also computes the impact on macroeconomic variables of greenhouse gas (GHG) emission strategies and abatement schemes. As such the model is capable of producing solutions that can be used to benchmark regulatory instruments and policies. Several scenarios are presented for the case of Turkey in which the impact of a nuclear power programme and power generation coupled with carbon-capture-and-storage schemes are investigated as well as setting quotas on total and sectoral GHG emissions. 236

oz ÇOK SINIFLI, BAZ-STOK DENETİMİNDEKİ SİSTEMLERİN DİNAMİK ÇİZELGEMESİ İÇİN SERVİS MODELLERİ Kat, Bora Yüksek Lisans, Endüstri Mühendisliği Bölümü Tez Yöneticisi: Y. Doç. Dr. Zeynep Müge Avşar Ağustos 2005, 112 sayfa Bu tezde iki veya daha fazla sayıda parça tipinin bulunduğu, stok için üretim yapan bir sistemin dinamik çizelgelemesi üzerine çalışılmaktadır. Talep süreçleri Poisson olan parçalar, işleme süresi üstel olan bir tesis tarafından birer birer işlenmektedir. Parça tipleri için stoklar baz-stok denetimindedir ve yoksatma mümkündür. Amaç, parça tiplerinin farklılıklarını göz önüne alarak hesaplanan gelen talebi anında karşılama oranı için bir kısıt altında baz-stoklara yapılan yatırımı veya ortalama stok taşıma maliyetini en aza indirmektir. Karşılama oranını en büyükleyen politika simetrik ve asimetrik sistemler için sayısal olarak araştırılmakta ve bu politikanın karşılama oram için bir hedef düzey kısıtı altında, baz-stoklara yapılan yatırımı en aza indirdiği gösterilmektedir. Sözü geçen politika sezgisel yöntemlerle yaklaşık olarak belirlen mekte ve bu sezgisel yöntemler sıklıkla kullanılan, parçaları geliş sıralarında işleme ve işlenmek üzere sırada bekleyen parça tiplerinden sayısı fazla olanı öncelikle işleme politikalarıyla karşılaştırılmaktadır. Ayrıca, sadece baz-stok denetimindeki dinamik çizelgeleme politikaları ile sınırlı kal madan, karşılama oram için bir hedef düzey kısıtı altında, ortalama stok taşıma maliyetini en aza indiren politika araştırılmaktadır. Servis modeli ile maliyet modeli nin denkliği gözönüne alınarak, yoksatma maliyetinin veya servis modelinde karşılama oram hedefinin yüksek olduğu durumlarda, karşılama oram için bir hedef düzey kısıtı altında stok taşıma maliyetini en aza indiren politikanın, karşılama oranını en büyük leyen politika ile hemen hemen aynı olduğu gözlenmektedir. Anahtar Kelimeler: Çok sınıflı, Dinamik çizelgeleme, Baz-stok, Karşılama oram, Maliyet ve servis modelleri. ABSTRACT ON THE SERVICE MODELS FOR DYNAMIC SCHEDULING OF MULTI-CLASS BASE-STOCK CONTROLLED SYSTEMS Kat, Bora M.Sc, Department of Industrial Engineering Supervisor: Asst. Prof. Dr. Zeynep Müge Avşar August 2005, 112 pages This study is on the service models for dynamic scheduling of multi-class make-to- stock systems. An exponential single-server facility processes different types of items one by one and demand arrivals for different item types occur according to indepen dent Poisson processes. Inventories of the items are managed by base-stock policies and backordering is allowed. The objective is to minimize base-stock investments or average inventory holding costs subject to a constraint on the aggregate fill rate, which is a weighted average of the fill rates of the item types. The base-stock controlled pol icy that maximizes aggregate fill rate is numerically investigated, for both symmetric and asymmetric systems, and is shown to be optimal for minimizing base-stock in vestments under an aggregate fill rate constraint. Alternative policies are generated by heuristics in order to approximate the policy that maximizes aggregate fill rate and performances of these policies are compared to those of two well-known Longest Queue and First Come First Served policies. Also, optimal policy for the service model to minimize average inventory holding cost subject to an aggregate fill rate constraint is investigated without restricting the attention to only base-stock controlled dynamic scheduling policies. Based on the equivalence relations between this service model and the corresponding cost model, it is observed that the base-stock controlled policy that maximizes aggregate fill rate is almost the same as the solution to the service model and cost model under consider ation, especially when backorder penalties are large in the cost model as compared to cost parameters for inventory holding or equivalently when the target fill rate is large in the service model. Keywords: Multi-class, Dynamic scheduling, Base-stock, Fill rate, Cost and service models. IV 126

Enerji verimliliği, enerji tüketimin en kritik boyutlarından birini oluşturmaktadır. Son yıllarda enerji verimliliğini artıracak ve dolayısıyla enerji talebini ve sera gazı salınımını azaltacak teknolojiler hızla yaygınlaşmaktadır. Diğer taraftan, enerji verimliliğindeki artışın her zaman öngörülen kazanımları sağlamadığı literatürde ve pratikte uzun yıllardır değinilen bir fenomene işaret etmektedir: Geri Sekme Etkisi. Bu kavram, enerji verimliliği sağlayan gelişmeler sonucunda ortaya çıkan maliyet avantajının, öngörülen tasarruf potansiyelinin bir kısmını veya tamamını ortadan kaldırabileceğini vurgular. Hane halkının enerji tasarruflu otomobilleri için doğrudan geri sekme etkisinin var olup olmadığını test etmeyi amaçlayan çalışmada, Türkiye genelinde 472 katılımcı ile anket çalışması gerçekleştirilmiştir. Çalışmadaki enerji verimliliğindeki geri sekme etkisinin analizleri, yarı deneysel yöntemle, mevcut ve önceki arabaları için verisi olan dördüncü ve beşinci %20'lik gelir grubundaki katılımcılara dayanılarak yapılmıştır. Ayrıca, farklı yakıt türleri (benzin, dizel, LPG) birlikte ele alınmış ve geri sekme etkisi, birim enerji maliyeti kriterlerine ve enerji yoğunluğu kriterlerine göre iki ayrı şekilde hesaplanmıştır. Geri sekme etkisi tahminleri, ilk kriter için şehir içi ve şehirlerarasında sırasıyla %10.08 ve %25.40, ikinci kriter kapsamında ise %16.77 ve %31.51 olarak hesaplanmıştır. Öte yandan, Türkiye'de hanehalkı düzeyinde daha önce hiç hesaplanmamış olan yakıt fiyat esnekliği de anket kapsamında beyan edilen eğilimler kullanılarak tahmin edilmiş ve şehiriçinde benzin için -0.25; dizel için -0.22 ve LPG için -0.28 olarak; şehirlerarasında ise benzin için -0.29; dizel için -0.22 ve LPG için -0.19 olarak hesaplanmıştır. Energy efficiency is one of the most critical dimensions in energy consumption and the technologies improving energy efficiency thus decreasing energy demand as well as greenhouse gases have been becoming widespread in recent years. On the other hand, the fact that the savings owing to the improvements in energy efficiency would not happen as expected indicates a phenomenon which has been being addressed for a long a time in the literature and practice: Rebound Effect. This concept emphasizes that the cost advantage due to an improvement in energy efficiency would offset some of or overall expected gains resulting from this efficiency improvement. This study focuses on the direct rebound effect in personal automotive transport for households in Turkey. A survey with 472 participants was conducted within the study. The rebound effect analyses are performed by the quasi-experimental method and based on the participants from 4th and 5th quintile income groups for whom the data for both the current and the previous cars are available. Besides, the distinct fuel types (gasoline, diesel and LPG) are taken into account in a single framework and the rebound effects are calculated separately according to the unit energy cost criteria and energy intensity criteria. The estimations are 10.08% and 25.40% for in-city and intercity, respectively, based on the former criteria while it is 16.77% and 31.51% based on the latter criteria. On the other hand, the effect of the fuel price is analyzed by estimation of price elasticity of fuel consumption which is the first attempt for micro level in Turkey. The estimation results of the price elasticity of fuel demand showed that the price elasticity of in-city consumption is -0.25 for gasoline, -0.22 for diesel and -0.28 for LPG; price elasticity of inter-city consumption is -0.29 for gasoline; 0.22 for diesel and -0.19 for LPG. 141

Bugün dünyanın karşı karşıya kaldığı en büyük tehditlerden birisi iklim değişikliği olarak değerlendirilmektedir. İnsan eylemleri/aktiviteleri, atmosfere yayılan aşırı sera gazlarının temel nedenidir. Antroponejik (insan kaynaklı) etkiler nedeniyle ortaya çıkan sera gazları atmosferde doğal olarak bulunan orandan ayrı olması sebebiyle atmosferde meydana gelen değişimin ana sebebidir. Hangi insan eylemi küresel ısınmadan sorumludur? İnsan eylemlerinin en fazla yoğunlaştığı enerji sektörü sera gazlarının ortaya çıkmasındaki temel unsurdur. Enerjiden arındırılmış insan eylemlerini düşünmek mümkün değildir. Bu nedenle küresel iklim değişikliği ile mücadele edebilmek için enerji politikalarının iyileştirilmesine ihtiyaç duyulmaktadır.Bu bağlamda hâlihazırda en güncel ve somut adım COP21 (21. Yıllık Partiler/Taraflar Konferansı ayrıca 2015 Paris İklim Konferansı olarak bilinen)'in bir sonucu olarak 20 yılı aşkın bir süredir devam eden Birleşmiş Milletler (BM) müzakereleri neticesinde elde edilmiştir. Bu çerçevede ilk defa evrensel ve yasal olarak bağlayıcılığı olan ortalama küresel ısınma derecesinin endüstri öncesi seviyeye kıyasla 2 derecenin altında tutulması yönünde ortak karara varılmıştır. Bu çalışmada Türkiye'nin elektrik talebi 2018-2040 dönemi için 41 ülkeye ait panel veri seti kullanılarak öngörülmüştür. Bu öngörü sonuçları kullanılarak, farklı senaryolar üzerinden Türkiye'nin gelecekteki enerji politikalarını şekillendirmek adına zorunlu karbon emisyonu azaltımı hususu göz önünde bulundurularak; giderek artan elektrik talebinin karşılanmasında yenilenebilir enerjinin orta vadede çözüm olabilmesi veya nükleer enerjinin gelecek için bir zorunluluk olup olmadığı konuları ele alınmıştır. Bu tezin temel sonucu, yenilenebilir enerji kaynaklarının tezde irdelenen iki kısıtın (artan enerji talebini karşılamak ve emisyon hedeflerini tuturmak) üstesinden gelmek için bir çözüm olabileceğini vurgulamasıdır. Climate change is considered one of the greatest threats that the world has ever faced. Human activities are the main cause of the excessive greenhouse gases (GHGs) in the atmosphere. GHGs created by the anthropogenic effects are far greater than the naturally present portions in the atmosphere and in charge of the alteration in the composition of the atmosphere. Which human activity is responsible for global warming? The main contributor of the GHGs is the energy sector on which human activities are deeply relying. There is no other way to think that human activities are refined from the need of energy. Therefore, there is a strong need of improvement of the energy policies in order to fight with the global climate change. A concrete step is taken as a conclusion of COP21 (21st annual Conference of Parties, also known as the 2015 Paris Climate Conference). Over 20 years of United Nations (UN) negotiations it was for the first time to agree upon a universal and a legally binding agreement keeping the average global temperature rise below 2°C compared to the pre-industrial level. In this study, cross-country panel data analysis is conducted in order to forecast electricity demand of Turkey for the period 2018-2040. By utilizing this forecast results, different scenarios for energy policy design for Turkey is investigated in order to indicate how we can shape our future energy policies regarding the mandatory reduction of CO2 emissions. In addition to the first one, the study explores whether renewables can be a solution in the medium term or whether nuclear power is a must for our future energy policies in order to satisfy the growing electricity demand. The main result of the thesis highlights that renewable energy sources can be considered as a solution to cope with the two constraints (to supply the increasing electricity demand and to keep emission on target) scrutinized in this thesis. 155

{Türkiye Elektrik Piyasası'nda, elektrik ticaretinin büyük bir kısmı uzun dönemli İkili Anlaşmalar vasıtası ile yapılmakta, bu anlaşmalar sonrasında oluşan kısa süreli dengesizlikler ise başta Gün Öncesi Piyasası olmak üzere, Dengeleme Güç Piyasası'nda giderilmektedir. Gün Öncesi Piyasası'nda, katılımcıların bir sonraki günün her bir saati için ayrı ayrı fiyat-miktar ikilileri şeklinde verdiği teklifler, Piyasa İşletmecisi tarafından bir optimizasyon aracı kullanılarak değerlendirilir. Bu değerlendirme sonucunda, ertesi günün her bir saati için bir Piyasa Takas Fiyatı ve bu fiyata bağlı olarak kabul edilen teklif miktarları açıklanır. Bu çalışmada Türkiye Gün Öncesi Piyasası'nın bir günlük dengelenmesi için matematiksel bir model önerilmiştir. Bu modelde piyasadaki tüm teklif tipleri (saatlik, blok ve esnek teklifler) dikkate alınmaktadır. Modelin amaç fonksiyonu olarak, tüketici fazlası ve üretici fazlasının toplamı olan `toplam ekonomik refah` kullanılmıştır. Modelin çözümünde `paradoksal reddedilen blok teklifler` de göz önüne alınmış ve bu amaçla çift kriterli bir çözüm yaklaşımı oluşturulmuştur. İkinci bir çözüm yaklaşımı olarak, ilk yöntemin bir uzantısı kullanılmıştır. Önerilen matematiksel modelin karışık tamsayılı doğrusal olmayan bir model olmasından kaynaklanan çözüm aşamasındaki olası güçlükleri gidermek için amaç fonksiyonunun doğrusal yaklaştırması da önerilmiş ve bu modeller oluşturulan farklı veri setleri üzerinden, önerilen çift kriterli çözüm yaklaşımları kullanılarak test edilmiştir. Çözüm yaklaşımlarındaki iki kriter olarak, toplam ekonomik refah ve paradoksal reddedilen blok teklif sayısı belirlenmiştir. Çalışmanın sonunda, önerilen yöntemlerin sonuçları ve performansı tartışılmıştır. In the Turkish Electricity Market, electricity trade is carried out largely through Bilateral Agreements and the emerging short term imbalances are settled in the Balancing Power Market, particularly the Day Ahead Market. In the Day Ahead Market, the participants submit their bids for each hour of the next day in the form of price-quantity pairs and the Market Operator evaluates those bids using an optimization tool. After the evaluation of the bids, a Market Clearing Price at every hour of the next day and the accepted bids are announced. In this thesis, a mathematical model for balancing a day in the Turkish Electricity Day Ahead Market is proposed. All types of bids, including hourly, block and flexible bids, are included in the model. As the objective function of the model, `total economic welfare`, which is the sum of consumer surplus and producer surplus, is used. In the model, `paradoxically rejected block orders` are also taken into consideration and a bi-criteria solution approach is proposed for this purpose. An extension of this solution method is also applied as a second approach. Since the proposed model is a mixed integer non-linear programming model, a linear approximation to the objective function is proposed in order to overcome the possible problems at the solution phase. Both models are tested by using several different, generated data sets, and applying the proposed bi-criteria solution approaches. Both solution approaches include total economic welfare and the number of paradoxically rejected block orders as the two criteria. The results and performance of the proposed methods and models are discussed at the end of the study. 113

Endonezya'da akaryakıt teşviklerinin zaman içinde kaldırılması oldukça yoğun tartışmalara konu olmaktadır. Hükümet bütçesine olan baskı ve teşviklerin doğru dağıtılmaması nedeniyle akaryakıt teşviklerinin kaldırılması gerekliliği ortadadır. Ulusal Sosyal Ekonomik Araştırma'sına (SUSENAS 2008) göre hane halkının en zengin %40'lık kesimi akaryakıt teşviklerinin %70'ini alırken, en fakir %40 sadece %15'inden faydalanmaktadır. Buna ek olarak, 2012 yılında, akaryakıt teşvikleri GSYİH'nın %1.7'sine denk gelmekte ve petrol fiyatıyla toplam tüketimdeki artış ile bu oranın artması beklenmektedir. Yine de bu teşviklerin zaman içinde kaldırılmasıekonomi üzerinde olumsuz etkiler oluşturabilir. Bu çalışmanın temel amacı akaryakıt teşviklerinin sürdürülebilir kalkınma indikatörlerine ekonomik, sosyal ve çevresel açıdan etkilerini tahmin etmektir. Çalışmanın bir başka hedefi de teşvik reformu için politika opsiyonları sunmaktır. Etki analizini simüle etmek için Sosyal Hesap Matrisi (SHM) modeli kullanılmıştır. Sonuçlara göre akaryakıt teşvikini başka bir enerji sektörüne (doğal gaz sektörü) aktarmak ekonomi için olumlu sonuçlar doğurmaktadır. Ancak, bu politika enerji talebi ve CO2emisyonunda artışa yol açmaktadır. Diğer yandan, teşvikin en fakir hane halkı gruplarına doğrudan dağıtılması toplam ekonomik kalkınmayı azaltmakta, ama sosyal gelişimi artırmaktadır. Bu opsiyon da CO2 emisyon artışına yol açmakta ama enerji talebini azaltmaktadır. Çalışmanın sonuçları Endonezya'nın akaryakıt teşvikinin yeniden dağıtımı için ekonomik, sosyal ve çevresel boyutlarını da hesaba katması gerektiğini göstermektedir. The debate over phasing out fuel subsidies in Indonesia is quite intense. One thing is clear: fuel subsidy needs to be removed due to a pressure to government budget and misallocation of subsidy. Based on National Social Economic Survey (SUSENAS 2008), the richest 40% household group gets 70% of fuel subsidies while the poorest 40% benefitted only from 15%. In addition, in 2012, fuel subsidies accounted for about 1.7% of GDP and this share is expected to grow as oil price and consumptions increase. However, phasing out the fuel subsidy could potentially result in adverse effects in the economy. The main objective of this study is to estimate the impacts of fuel subsidy in terms of sustainable development indicators from the economic, social, and environmental perspective. Another objective is to propose the policy options for the subsidy reform. Social Accounting Matrix (SAM) model is being used to simulate the impact analysis. The simulation results show that reallocation of fuel subsidy to other energy-related sector (i.e. Gas sector) would positively improve the economy. However, the policy would be paid off by increasing energy demand and CO2 emissions. On the other hand, the reallocation of the subsidy directly to the poorest household groups will decrease the overall economic development, but positively impacts social development. Nevertheless, this option will also increase CO2 emissions, but lowering down energy demand. Our results show that Indonesian government should consider a reallocation scheme of the fuel subsidy by taking economic, social, and environmental impacts into account. 108