ENERJİSİNİ ÜRETEN TÜKETİCİLER ARASINDA ENERJİ TİCARETİNİN KOOPERATİF TEMELLİ OLARAK MODELLENMESİ VE OPTİMİZASYONU


Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2025

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Zeynep Tanış

Danışman: Ali Durusu

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Son yıllarda yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanımının yaygınlaşması ve enerji yönetiminde verimliliğin artırılmasına yönelik ihtiyaç, Dağıtık Enerji Depolama Sistemlerinin çoklu enerji sistemlerine entegrasyonunu önemli bir araştırma alanı haline getirmiştir. Bu çalışma, enerji depolama sistemlerini eşler arası enerji pazarları üzerinden çoklu enerji sistemleriyle entegre ederek enerji kaynaklarının daha etkili bir şekilde yönetilmesini ele almaktadır. Önerilen sistem, modern algoritmalarla desteklenen yenilikçi bir P2P pazar yapısı sunmakta ve enerji tüketicisi ile üreticisi olan kullanıcıların birbirleriyle doğrudan enerji ticareti yapmasına olanak tanımaktadır. Sistemin temel bileşenleri arasında, kullanıcı gizliliğini sağlamak için geliştirilen konsorsiyum blokzincirine dayalı kayıt mekanizması, elektrik, ısı ve gaz gibi çoklu enerji türlerinin entegrasyonunu mümkün kılan bir yönetim altyapısı ve enerji depolama maliyetlerini düşürmek amacıyla tasarlanan bir depolama sanallaştırma modeli bulunmaktadır. Bunun yanında, doğrusal olmayan çok amaçlı programlama ile batarya enerji depolamasının optimize edilmesi ve ticaret sürecinde iş birliği yapan tarafların enerji katkılarına dayalı müzakereler gerçekleştirmesi için belirsizlik altındaki Nash pazarlığı modeli uygulanmıştır. Ticari işlemlerin güvenliğini artırmak amacıyla, şeffaf ve değiştirilemez işlem kayıtları sağlayan blokzincir tabanlı bir ödeme sistemi geliştirilmiştir. Modelin etkinliği, geleneksel eşler arası enerji ticaret modeli ve yaygın Q-learning algoritmasıyla karşılaştırılarak değerlendirilmiş ve önerilen yapının üstün performans sergilediği gösterilmiştir. Tüm bu süreçler, Network Simulator Matlab-R2023b yazılımı kullanılarak uygulanmış ve modelin performansı, enerji depolama maliyetlerinin minimize edilmesi, ticaret süreçlerindeki kaynak dağılımının optimize edilmesi ve çoklu enerji sistemlerinin bütünsel verimliliğinin artırılması gibi kritik teknik metrikler doğrultusunda detaylı bir şekilde değerlendirilmiş, elde edilen sonuçlar modelin teknik olarak üstün ve uygulanabilir bir çözüm olduğunu açıkça göstermiştir.