TÜRKİYE ELEKTRİK FİYATLARINDAKİ ANİ SIÇRAMALARIN MARKOV REJİM DEĞİŞİM MODELLERİYLE ANALİZİ

Osman Tüzün; Ramazan Ekinci; Fatih Ceylan; Hakan Kahyaoğlu

doi:10.18657/yonveek.309649

TÜRKİYE ELEKTRİK FİYATLARINDAKİ ANİ SIÇRAMALARIN MARKOV REJİM DEĞİŞİM MODELLERİYLE ANALİZİ

Abstract

Bu çalışmanın amacı, Türkiye elektrik piyasasında gerçekleşen sistem marjinal fiyatlarındaki (spot elektrik fiyatları) ani fiyat artış (spike) etkilerini analiz etmektir. Ele alınan zaman aralığında piyasa fiyatlarını temsil eden zaman serisinde söz konusu etkilerin varlığı Markov-Değişim Genelleştirilmiş Kendisiyle Bağlaşımlı Koşullu Değişen Varyans (MS-GARCH) tekniği kullanılarak test edilmiştir. Söz konusu model düşük ve yüksek oynaklık dönemlerini temsil eden iki farklı rejimle tanımlanmıştır.

Elde edilen sonuçlara göre ani fiyat artışlarının (spike), ortalama fiyat düzeyinden sapma yaratan tesadüfi (stokastik) bir etkiye sahip olduğu sonucuna ulaşılmıştır. Bununla birlikte elektrik piyasasında genellikle normal fiyat rejimleri geçerli olmakla birlikte, normal fiyat rejimlerinden ani fiyat yükseliş rejimine geçiş olasılığının yüksek olduğu da görülmektedir. Ayrıca elektrik fiyatları yüksek bir oynaklıkla birlikte güçlü bir rejim bağımlılığı da göstermektedir.

Keywords

Elektrik piyasası,Spike,Markov Rejim Değişim Tekniği,MS-GARCH

References

Adam, C., Joanne, F., ve Stan, H. (2013), “Semi-parametric Forecasting of Spikes in Electricity Prices.” The Economic Record, (287), 508.
Amjady, N., ve Keynia, F. (2011), “A new prediction strategy for price spike forecasting of day-ahead electricity markets.” Applied Soft Computing Journal, 114246-4256. doi:10.1016/j.asoc.2011.03.024.
Becker, R., Hurn, S., ve Pavlov, V. (2007), “Modelling Spikes in Electricity Prices.” Economic Record, (263), 371.
Cai, J. (1994), “A Markov Model of Unconditional Variance in ARCH”, Journal of Business and Economics Statistics 12 (3) ,309–316.
Christensen, T., Hurn, A., ve Lindsay, K. (2012), “Forecasting Spikes in Electricity Prices.” International Journal of Forecasting, 28400-411. doi:10.1016/j.ijforecast.2011.02.019
Cifter, A. (2013), “Forecasting Electricity Price Volatility with The Markov-Switching GARCH Model: Evidence From The Nordic Electric Power Market.” Electric Power Systems Research, 10261-67. doi:10.1016/j.epsr.2013.04.007.
Davies, N., & Joseph D. P. (1986), “Detecting Non-Linearity in Time Series,” The Statistician, C. XXXV, No:2, s. 274.
De Jong, C. (2006), “The Nature of Power Spikes: A Regime-Switch Approach.” Studies in Nonlinear Dynamics and Econometrics, 10(3).

De Jong, C. ve Huisman, R. (2002),”Option Formulas for Mean-Reverting Power Prices with Spikes”, Energy Global Research Paper; and ERIM Report Series Reference No. ERS 2002 96 F&A. http://ssrn.com/abstract=324520 or http://dx.doi.org/10.2139/ssrn.324520
De Sanctis, A., ve Mari, C. (2007), “Modelling Spikes in Electricity Markets Using Excitable Dynamics. Physica A: Statistical Mechanics and Its Applications,” 384457-467. doi:10.1016/j.physa.2007.05.015.
Doğan, E. (2016), “Are Shocks to Electricity Consumption Transitory or Permanent? Sub-National Evidence From Turkey.” Utilities Policy, doi:10.1016/j.jup.2016.06.007.
Eichler, M., Grothe, O.,Manner, H. ve Türk, D. (2013), “Models for Short-Term Forecasting of Spike Occurrences in Australian Electricity Markets: A Comparative Study.” Journal of Energy Markets 7(1).
Engle, R.F. (1982), “Autoregressive Conditional Heteroscedasticity with Estimate of The Variance of United Kingdom Inflation”, Econometrica 50 (1982) 987–1007.
Granger, C. W. J. & Teräsvırta, T. (1993), “Modelling Nonlinear Economic Relationships.” Oxford University Pres.
Gray, S.F. (1996), “Modeling the Conditional Distribution of Interest Rates As A Regime Switching Process”, Journal of Financial Economics 42 (1) ,27–62.
Haldrup, N. ve Nielsen, M. Ø. (2006a), “A Regime Switching Long Memory Model for Electricity Prices.” Journal Of Econometrics,135349-376.doi:10.1016/j.jeconom.2005.07.021.
Haldrup, N. ve Nielsen, M. Ø. (2006b), “Directional congestion and regime switching in a long memory model for electricity prices.” Studies in Nonlinear Dynamics & Econometrics, 10:1–24.
Haldrup, N., Nielsen, F. S., ve Nielsen, M. Ø. (2010), “A Vector Autoregressive Model for Electricity Prices Subject to Long Memory and Regime Switching.” Energy Economics, 321044-1058. doi:10.1016/j.eneco.2010.02.012.
Hamilton, J.D. (1989), “A New Approach to The Economic Analysis of Nonstationary Time Series and The Business Cycle”, Econometrica 57 (2), 357–384.
Hamilton, J.D. (1990), “Analysis of Time Series Subject to Changes in Regimes”, Journal of Econometrics 45, 39–70.
Hamilton, J.D. (1994), “Time Series Analysis,” 1st ed., Princeton University Press, Princeton
Hamilton,J.D. ve Susmel, R. (1994), “Autoregressive Conditional Heteroskedasticity and Changes in Regime”, Journal of Econometrics 64 (1/2) ,307–333.
Higgs, H., ve Worthington, A. (2008), “Full Length Article: Stochastic Price Modeling of High Volatility, Mean-Reverting, Spike-Prone Commodities: The Australian Wholesale Spot Electricity Market.” Energy Economics, 30 (Technological Change and the Environment), 3172-3185. doi:10.1016/j.eneco.2008.04.006.
Huisman, R. (2008), “The influence of temperature on spike probability in day-ahead power prices.” Energy Economics, 30:2697–2704.
Huisman, R., Mahieu, R. J., ve Schlichter, F. (2009), “Electricity Portfolio Management: Optimal Peak/Off-Peak Allocations”, Energy Economics, Vol:31, Issue 1,pp169–174.
Huisman, R., ve Mahieu, R. (2003), “Regime Jumps in Electricity Prices.” Energy Economics, 25425-434. doi:10.1016/S0140-9883(03)00041-0.
Janczura ve R. Weron. (2010), “An empirical comparison of alternate regime-switching models for electricity spot prices.” Energy Economics, 32:1059–1073.
Janczura, J., Trück, S., Weron, R., ve Wolff, R. C. (2012), “Identifying Spikes and Seasonal Components in Electricity Spot Price Data: A Guide To Robust Modeling” , MPRA Paper No. 39277, posted 6. June 2012, http://mpra.ub.uni-muenchen.de/39277/.
Kanamura, T. ve Ohashi, K. (2008), “On transition probabilities of regime switching in electricity prices.” Energy Economics, 30:1158–1172.
Karakatsani, N. ve Bunn, D. (2008), “Intra-day and regime-switching dynamics in electricity price formation.” Energy Economics, 30:1776–1797.
Keenan, D. M. (1985), “A Tukey Nonadditivity-Type Test for Time Series Nonlinearity.” Biometrika, C. LXXII, No:1, s. 39–44.
Klaassen, F. (202),” Improving GARCH Volatility Forecasts with Regime-Switching GARCH”, Empirical Economics 27 (2) ,363–394.
Lu, X., Dong, Z. Y., ve Li, X. (2005), “Electricity Market Price Spike Forecast with Data Mining Techniques.” Electric Power Systems Research, 7319-29. doi:10.1016/j.epsr.2004.06.002.
Marwan, M., Ledwich, G., ve Ghosh, A. (2014), “Demand-Side Response Model to Avoid Spike of Electricity Price.” Journal Of Process Control, 24(Energy Efficient Buildings Special Issue), 782-789. doi:10.1016/j.jprocont.2014.01.009.
Masorry, Z. (2010), “Sources of Heteroscedasticity in The Spot Electricity Price Time Series” Energy Market (EEM), 7th International Conference on the European, doi: 10.1109/EEM.2010.5558781.
Mauritzen, J. (2015), “How Price Spikes Can Help Overcome The Energy Efficiency Gap.” Economics Letters, 114. doi:10.1016/j.econlet.2015.07.008.
Mount, T. D., Ning, Y., ve Cai, X. (2006), “Predicting Price Spikes in Electricity Markets Using A Regime-Switching Model with Time-Varying Parameters.” Energy Economics, 2862-80. doi:10.1016/j.eneco.2005.09.008.
Nelson, D. (1991), “Conditional Heteroscedasticity in Asset Returns: A New Approach”, Econometrica. 59, 347–370.
Paraschiv, F., Fleten, S., ve Schürle, M. (2015), “A Spot-Forward Model for Electricity Prices with Regime Shifts. Energy Economics,” 47142-153. doi:10.1016/j.eneco.2014.11.003.
R.J. Garcia, J. Contreras, M.V. Akkeren, J.B.C. Garcia. (2005). “A GARCH forecasting model to predict day-ahead electricity prices,” IEEE Transactions on Power Systems, 20 (2) 867–874.
Schmidt, T. (2008), “Modelling Energy Markets with Extreme Spikes.” Mathematical Control Theory & Finance, 359. doi:10.1007/978-3-540-69532-5_20.

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

-

Journal Section

Research Article

Authors

Osman Tüzün
DOKUZ EYLÜL ÜNİVERSİTESİ, İKTİSADİ VE İDARİ BİLİMLER FAKÜLTESİ
Türkiye

Ramazan Ekinci
DOKUZ EYLÜL ÜNİVERSİTESİ, İKTİSADİ VE İDARİ BİLİMLER FAKÜLTESİ
Türkiye

Fatih Ceylan This is me
DOKUZ EYLÜL ÜNİVERSİTESİ, İKTİSADİ VE İDARİ BİLİMLER FAKÜLTESİ
Türkiye

Hakan Kahyaoğlu
DOKUZ EYLÜL ÜNİVERSİTESİ, İKTİSADİ VE İDARİ BİLİMLER FAKÜLTESİ
Türkiye

Publication Date

April 27, 2018

Submission Date

April 28, 2017

Acceptance Date

March 23, 2018

Published in Issue

Year 2018 Volume: 25 Number: 1

DOI

https://doi.org/10.18657/yonveek.309649

IZ

https://izlik.org/JA65WM66GE

Cite

RIS / Bibtex

APA

Tüzün, O., Ekinci, R., Ceylan, F., & Kahyaoğlu, H. (2018). TÜRKİYE ELEKTRİK FİYATLARINDAKİ ANİ SIÇRAMALARIN MARKOV REJİM DEĞİŞİM MODELLERİYLE ANALİZİ. Yönetim Ve Ekonomi Dergisi, 25(1), 217-237. https://doi.org/10.18657/yonveek.309649

AMA

1.Tüzün O, Ekinci R, Ceylan F, Kahyaoğlu H. TÜRKİYE ELEKTRİK FİYATLARINDAKİ ANİ SIÇRAMALARIN MARKOV REJİM DEĞİŞİM MODELLERİYLE ANALİZİ. Yönetim ve Ekonomi Dergisi. 2018;25(1):217-237. doi:10.18657/yonveek.309649

Chicago

Tüzün, Osman, Ramazan Ekinci, Fatih Ceylan, and Hakan Kahyaoğlu. 2018. “TÜRKİYE ELEKTRİK FİYATLARINDAKİ ANİ SIÇRAMALARIN MARKOV REJİM DEĞİŞİM MODELLERİYLE ANALİZİ”. Yönetim Ve Ekonomi Dergisi 25 (1): 217-37. https://doi.org/10.18657/yonveek.309649.

EndNote

Tüzün O, Ekinci R, Ceylan F, Kahyaoğlu H (April 1, 2018) TÜRKİYE ELEKTRİK FİYATLARINDAKİ ANİ SIÇRAMALARIN MARKOV REJİM DEĞİŞİM MODELLERİYLE ANALİZİ. Yönetim ve Ekonomi Dergisi 25 1 217–237.

IEEE

[1]O. Tüzün, R. Ekinci, F. Ceylan, and H. Kahyaoğlu, “TÜRKİYE ELEKTRİK FİYATLARINDAKİ ANİ SIÇRAMALARIN MARKOV REJİM DEĞİŞİM MODELLERİYLE ANALİZİ”, Yönetim ve Ekonomi Dergisi, vol. 25, no. 1, pp. 217–237, Apr. 2018, doi: 10.18657/yonveek.309649.

ISNAD

Tüzün, Osman - Ekinci, Ramazan - Ceylan, Fatih - Kahyaoğlu, Hakan. “TÜRKİYE ELEKTRİK FİYATLARINDAKİ ANİ SIÇRAMALARIN MARKOV REJİM DEĞİŞİM MODELLERİYLE ANALİZİ”. Yönetim ve Ekonomi Dergisi 25/1 (April 1, 2018): 217-237. https://doi.org/10.18657/yonveek.309649.

JAMA

1.Tüzün O, Ekinci R, Ceylan F, Kahyaoğlu H. TÜRKİYE ELEKTRİK FİYATLARINDAKİ ANİ SIÇRAMALARIN MARKOV REJİM DEĞİŞİM MODELLERİYLE ANALİZİ. Yönetim ve Ekonomi Dergisi. 2018;25:217–237.

MLA

Tüzün, Osman, et al. “TÜRKİYE ELEKTRİK FİYATLARINDAKİ ANİ SIÇRAMALARIN MARKOV REJİM DEĞİŞİM MODELLERİYLE ANALİZİ”. Yönetim Ve Ekonomi Dergisi, vol. 25, no. 1, Apr. 2018, pp. 217-3, doi:10.18657/yonveek.309649.

Vancouver

1.Osman Tüzün, Ramazan Ekinci, Fatih Ceylan, Hakan Kahyaoğlu. TÜRKİYE ELEKTRİK FİYATLARINDAKİ ANİ SIÇRAMALARIN MARKOV REJİM DEĞİŞİM MODELLERİYLE ANALİZİ. Yönetim ve Ekonomi Dergisi. 2018 Apr. 1;25(1):217-3. doi:10.18657/yonveek.309649

Cited By

Dynamics of electricity price volatility and its impacts on energy investments

Renewable Energy

https://doi.org/10.1016/j.renene.2025.124383