İTÜ LİSANSÜSTÜ DERS KATALOG FORMU (GRADUATE COURSE CATALOGUE FORM)

Transkript

1 İTÜ LİSANSÜSTÜ DERS KATALOG FORMU (GRADUATE COURSE CATALOGUE FORM) Dersin Adı Elektrik Piyasaları Course Name Electricity Markets Kodu (Code) ELK 5XXE Lisansüstü Program (Graduate Program) Dersin Türü (Course Type) Yarıyılı (Semester) Bahar (Spring) Kredisi (Local Credits) AKTS Kredisi (ECTS Credits) Ders Seviyesi (Course Level) YL (M.Sc.) Elektrik Mühendisliği (Electrical Engineering) Seçmeli (Elective) Dersin Dili (Course Language) İngilizce (English) Dersin İçeriği (Course Description) kelime arası Dersin Amacı (Course Objectives) Maddeler halinde 2-5 adet Dersin Öğrenme Çıktıları (Course Learning Outcomes) Maddeler halinde 4-9 adet Giriş: Elektrik piyasasında rekabetin gerekliliği, piyasa esasları, piyasa oyuncuları, rekabet modelleri. Elektrik Enerji Piyasaları: Spot piyasanın düzenlenmesine olan ihtiyaç, açık elektrik enerjisi piyasaları, Elektrik enerjisi piyasalarına katılım: Müşteri ve üreticilerin piyasaya katılımı. Sistem güvenliği ve yardımcı hizmetler: Gereksinimlerin tanımlanması, yardımcı hizmetlerin elde edilmesi. İletim şebekeleri ve elektrik piyasaları: İletim şebekeleri üzerinden ikili ve havuz anlaşmalı elektrik ticareti Üretim ve iletim yatırımları: Bir yatırımcının ve müşterinin bakış açısından üretim kapasitesi, güç iletimindeki işin doğası, maliyet esaslı ve değer esaslı iletim olanaklarının genişletilmesi. Introduction: Necessity for competition in the electricity markets, Fundamentals of Markets, Market Players, Models of Competition Markets for electrical energy: The need for a managed spot market, Open electrical energy markets. Participating in markets for electrical energy: The consumer s and the producer s perspective. System security and ancillary services: Describing the Needs, Obtaining ancillary services. Transmission networks and electricity markets: Decentralized (bilateral) and centralized (pool-based) trading over a transmission network. Investing in generation and transmission: Generation capacity from an investor s and the costumer s perspective, The nature of the transmission business, Cost-based and Value-based transmission expansion. 1. Elektrik güç sistemlerinin rekabetçi ortam için yapılandırılmasının amaçlarını, piyasa modellerini ve piyasa oyuncularını tanımlamak. 2. Elektrik piyasalarının anlaşılması için temel olan mikro ekonominin kavramlarını tartışmak. 3. Rekabetçi bir ortamda güç sisteminin çalışmasını incelemek. 4. İletim şebekesinin fiyatlandırılmasını değerlendirmek ve konumsal marjinal fiyatı hesaplamak. 5. Güç sisteminin güvenliğini ve onun elektrik piyasaları üzerindeki etkilerini irdelemek. 6. Düzenlemeye olan gereksinimi ve yatırımın fiyatlandırılmasındaki çeşitli yaklaşımları anlamak. 7. Elektrik piyasalarını tasarlamak. The aim of this course is: 1. To introduce the objectives of power system deregulation in the competitive electricity environment, market players, and alternative structures of the restructured electricity market. 2. To discuss the concepts from microeconomics that is essential for the understanding of electricity markets. 3. To analyze of the operation of power systems in a competitive environment. 4. To evaluate the pricing of transmission networks and to compute the locational marginal pricing. 5. To examine power system security and its effects on electricity prices. 6. To understand the need for regulation, alternative approaches to investment pricing. 7. To design the electricity markets. Bu dersi başarı ile tamamlayan öğrenciler aşağıda sayılan özeliklere sahip olabileceklerdir: 1. Elektrik piyasasının rekabete açılmasının altında yatan ekonomik ilkeleri kavrayabilme, 2. Elektrik piyasalarının yapılarını anlayabilme, 3. Rekabetçi bir ortamda güç sistemlerini analiz edebilme, 4. Pazar gücünü, yerel fiyatlandırmayı ve düğüm noktası (bara) fiyatlandırmasını anlayabilme, 5. Elektrik piyasasında enerji, iletim ve tıkanıklık fiyatlarını hesaplayabilme, 6. Sistem güvenliği ve yardımcı hizmetlerin elektrik piyasalarındaki etkilerini değerlendirebilme. After the successively completion of this course, the students will be able to: 1. Comprehend the economic principles underlying the introduction of competition in electricity market. 2. Understand the structure of electricity markets. 3. Analyze the operation of power systems in a competitive environment. 4. Understand the market power, the locational pricing and nodal pricing. 5. Calculate the energy price, transmission price and congestion price in electricity market. 6. Evaluate the effects of the system security and ancillary services in electricity market.

2 Kaynaklar (References) Maddeler halinde en çok 5 adet Ödevler ve Projeler (Homework & Projects) Laboratuar Uygulamaları 1. S. Stoft, Power System Economics: Designing Markets for Electricity, IEEE Press, D. S. Kirschen and G. Strbac, Fundamentals of Power Systems Economics, John Wiley & Sons, 2004.G. 3. M. Shahidehpour, H. Yamin, Z. Li, Market Operations in Electric Power Systems: Forecasting, Scheduling and Risk Management, New York, Wiley, Chris Harris, Electricity Markets: Pricing, Structures and Economics, The Wiley Finance Series, John Willey & Sons, J. Momoh (Editor) and L. Mili (Editor), Economic Market Design and Planning for Electric Power Systems ISBN: , January 2010, Wiley- IEEE Press Her bir öğrenci örnek bir güç sistemi için piyasa modelini oluşturup uygun bir yazılımla çeşitli senaryolar için sistem güvenliğini dikkate alarak fiyatlandırmayla ilgili çeşitli analizler yapacaktır. Each student will conduct various pricing analysis for the electricity market considering the power system security developing an appropriate model for different scenarios using a suitable power system program. (Laboratory Work) Bilgisayar Kullanımı (Computer Use) Diğer Uygulamalar (Other Activities) Matlab, Mathematica gibi matematik programları ile PowerWorld, Matpower gibi yük akışı programlarının kullanımı gerekir. Use of programs such as Matlab, Mathematica and power flow programs, i.e., PowerWorld, Matpower etc. may be required. Dönem sonunda proje sunumu. Project presentation at the end of the semester. Başarı Değerlendirme Sistemi Faaliyetler (Activities) Adedi* (Quantity) Değerlendirmedeki Katkısı, % (Effects on Grading, %) Yıl İçi Sınavları 1 30 (Assessment Criteria) (Midterm Exams) Kısa Sınavlar (Quizzes) Ödevler 1 10 (Homework) Projeler (Projects) Dönem Ödevi/Projesi 1 15 (Term Paper/Project) Laboratuar Uygulaması (Laboratory Work) Diğer Uygulamalar (Other Activities) Final Sınavı 1 45 (Final Exam) *Yukarıda Belirtilen Sayılar Minimum Olup Yerine Getirilmesi Zorunludur.

3 DERS PLANI Hafta Konular Dersin Çıktıları 1 Giriş, Rekabet niçin gereklidir? Piyasa oyuncuları, Rekabet modelleri 1 2 Ekonominin temel kavramları, Piyasaların esasları 1,2 3 Piyasa çeşitleri, Eksik rekabet piyasaları 1,2 4 Elektrik enerji piyasaları, Spot piyasanın düzenlenmesine olan ihtiyaç 2 5 Açık elektrik enerji piyasaları, Düzenlenmiş spot piyasa 2 6 Elektrik enerjisi piyasalarına katılım, Müşterinin katılımı 2,3 7 Üreticinin katılımı 2,3 8 Sistem güvenliği ve yardımcı hizmetler 3,6 9 Yardımcı hizmetlerin elde edilmesi, satın alınması ve satılması 3,6 10 İletim şebekeleri ve elektrik piyasaları, iletim şebekesi üzerinden ikili anlaşmalı elektrik ticareti 3, 4, 5 11 İletim şebekesi üzerinden havuz anlaşmalı elektrik ticareti, kısıtlamalı iletim 4,5 12 Bara fiyatlandırılmasının matematiksel formulasyonu 4,5 13 Üretim yatırımları 3,4,5 14 İletim yatırımları 3,4,5 COURSE PLAN Weeks Topics Course Outcomes 1 Introduction, Why competition? Market players, Models of competition 1 2 Basic concepts from economics, Fundamentals of markets 1,2 3 Types of markets, Markets with imperfect competition 1,2 4 Markets for electrical energy, The need for a managed spot market 2 5 Open electrical energy market, The managed spot market 2 6 Participating in markets for electrical energy, The consumer s perspective 2,3 7 The producer s perspective 2,3 8 System security and ancillary services 3,6 9 Obtaining, buying and selling ancillary services 3,6 10 Transmission networks and electricity markets, Decentralized trading over a transmission 3, 4, 5 network 11 Centralized trading over a transmission network, Constrained transmission 4,5 12 Mathematical formulation of nodal pricing 4,5 13 Investing in generation 3, 4, 5 14 Investing in transmission 3,4,5

4 Dersin Elektrik Mühendisliği Yüksek Lisans Programıyla İlişkisi Programın mezuna kazandıracağı bilgi, beceri ve yetkinlikler (programa ait çıktılar) 1 Lisans düzeyi yeterliliklerine dayalı olarak, Elektrik Mühendisliği alanında bilgilerini uzmanlık düzeyinde geliştirebilme, derinleştirebilme (bilgi) ve edindiği kuramsal ve uygulamalı bilgileri kullanabilme (beceri) 2 Elektrik Mühendisliği alanında edindiği bilgileri farklı disiplin alanlarından gelen bilgilerle bütünleştirerek yorumlayabilme, yeni bilgiler oluşturabilme (beceri) ve disiplinler arası çalışmalarda kullanabilme (alana özgü yetkinlik) 3 Elektrik Mühendisliği ve elektrik enerjisi alanında edindiği uzmanlık düzeyindeki bilgi ve becerileri eleştirel bir yaklaşımla değerlendirebilme (öğrenme yetkinliği), alanı ile ilgili karşılaşılan karmaşık sorunları araştırma yöntemlerini kullanarak çözümleyebilme (beceri) ve liderlik yapabilme (bağımsız çalışabilme ve sorumluluk alabilme yetkinliği) 4 Elektrik Mühendisliği alanındaki güncel gelişmeleri ve kendi çalışmalarını, alanındaki ve alanı dışındaki gruplara, uluslar arası platformlar dahil, yazılı, sözlü ve görsel olarak en az bir bildiri sunarak sistemli biçimde aktarabilme (iletişim ve sosyal yetkinlik, alana özgü yetkinlik) 5 Elektrik Mühendisliği alanının gerektirdiği düzeyde bilgisayar yazılımı ile birlikte bilişim ve iletişim teknolojilerini ileri düzeyde kullanabilme (iletişim ve sosyal yetkinlik) 6 Elektrik Mühendisliği alanı ile ilgili verilerin toplanması, yorumlanması, uygulanması ve duyurulması aşamalarında toplumsal, bilimsel, kültürel ve etik değerleri denetleyebilme ve bu değerleri öğretebilme (alana özgü yetkinlik) 7 Sosyal ilişkileri ve bu ilişkileri yönlendiren normları eleştirel bir bakış açısı ile inceleyebilme, geliştirebilme ve gerektiğinde değiştirmek üzere harekete geçebilme (iletişim ve sosyal yetkinlik), Elektrik Mühendisliği alanı ile ilgili konularda strateji, politika ve uygulama planları geliştirebilme ve elde edilen sonuçları kalite süreçleri çerçevesinde değerlendirebilme (alana özgü yetkinlik) Katkı Seviyesi : Az, 2. Kısmi, 3. Tam

5 Relationship between the Course and Electrical Engineering Curriculum Program Outcomes 1 Developing and intensifying knowledge in the area of electrical engineering, based upon the competency in the undergraduate level (knowledge) and the ability to use the expert-level theoretical and practical knowledge acquired in the area (skill). 2 Interpreting and forming new types of knowledge by combining the knowledge from the area of electrical engineering and the knowledge from various other disciplines (skill), using the knowledge and the skills for problem solving and/or application (which are processed within the area) in inter-disciplinary studies (area specific competency). 3 Assessing the specialist knowledge and skill gained to electrical engineering and electrical energy area through the study with a critical view (learning competence), solving the unforeseen and complex problems faced in the electrical engineering area by making use of the research methods (skill), fulfilling the leader role (competence to work independently and take responsibility). 4 Systematically transferring the current developments in the area of electrical energy and one s own work to other groups in and out of the area, including international environments; in written, oral and visual forms with presenting one paper at least (communication and social competency, area specific competency). 5 Using the computer software together with the information and communication technologies efficiently and according to the needs of the area of electrical engineering (communication and social competency). 6 Paying regard to social, scientific, cultural and ethical values during the collecting, interpreting, practicing and announcing processes of the electrical engineering area related data and the ability to teach these values to others (area specific competency). 7 Ability to see and develop social relationships and the norms directing these relationships with a critical look and the ability to take action to change these when necessary (communication and social competency), developing strategy, policy and application plans concerning the subjects related to the area of electrical engineering and the ability to evaluate the end results of these plans within the frame of quality processes (area specific competency). Level of Contribution : Little, 2. Partial, 3. Full Düzenleyen (Prepared by) Yrd. Doç. Dr. Ramazan Çağlar Yrd. Doç. Dr. Canan Zobi Karatekin Tarih (Date) 29 Eylül 2011 İmza (Signature)