Evaluation Of Relative Efficiency Using Renewable Energy By Data Envelopment Analysis: Turkey and Seven European Countries Example

Öz

The use of renewable energy sources for Turkey and other countries of the world shows an increasing trend in recent years. In order to make progress in the field of renewable energy, countries deviate from studies, regulations and investments. In this study, to examine the impact of those studies, technical and scale of events in Turkey and in seven European countries that  achieved their 2020 renewable targets, was calculated with 2015 and 2016 data by Data envelopment analysis (DEA). European countries, which are among the decision-making units, have increased the renewable energy consumption to 20%  and energy efficiency to 20% by 2020. Turkey’s aim is to make 30% of total energy production from renewable energy production by 2023, to partially convert renewable energy production into local resources with support for the sector by 2020. General Algebraic Modeling System (GAMS) was used in the solution of DEA models. In order to show technical efficiency and generally technical effectiveness measurement and consistency between models, Charnes-Cooper-Rhodes (CCR) input-output and Banker, Charnes and Cooper (BCC) input-output models were studied and the technical and scale activities were measured. The data sets covering the years 2015 and 2016 were compiled from the annual bulletins published by the World Bank and British Petroleum (IP), and annual renewable energy investments, primary energy consumption and renewable energy consumption were used as inputs, the gross domestic product was used as output in the model. The correlation coefficients between the variables used in the models and the efficiency results of these years were calculated by taking the averages of the data sets of 2015 and 2016. In conclusion, compared with other decision-making units, Turkey could not be effective numerically according to renewable energy investment, consumption and GDP in 2015 and 2016. 

Anahtar Kelimeler

• Renewable energy,data envelope analysis,energy efficiency

Yenilenebilir Enerji Kullanımındaki Göreceli Etkinliklerin Veri Zarflama Analizi ile Değerlendirilmesi: Türkiye ve Bazı Avrupa Ülkeleri Örneği

Öz

Türkiye ve diğer Dünya ülkeleri için yenilenebilir enerji kaynaklarının üretimi ve kullanımı son yıllarda artan bir eğilim göstermektedir. Ülkeler yenilenebilir enerji konusunda ilerleme sağlamak amacıyla, bu alana yönelik çalışmalar, düzenlemeler, yatırımlar yapmaktadırlar. Bu çalışmada söz konusu çalışmaların etkisinin incelenmesi için Türkiye ve 2020 yenilenebilir hedeflerine ulaşmış 7 Avrupa ülkesinin 2015 ve 2016 yılları içerisinde teknik ve ölçek etkinlikleri Veri Zarflama Analizi (VZA) ile hesaplanmıştır. VZA uygulamasının çözümünde GAMS paket programı kullanılmıştır. Yerelde teknik etkinlik ve genelde teknik etkinlik ölçümü ve modeller arasında tutarlılığın sağlandığını göstermek amacıyla CCR girdi-çıktı ile BCC girdi-çıktı modelleri üzerinde çalışılmış ve teknik ve ölçek etkinlikleri ölçülmüştür. 2015 ve 2016 yıllarını kapsayan veri setleri Dünya Bankası ve İngiliz Petrolun (İP) yayınladıkları yıllık bültenlerden derlenmiş ve çalışma kapsamında girdi olarak yıllık yenilenebilir enerji yatırımları, birincil enerji tüketimi ve yenilenebilir enerji tüketimi, çıktı olarak ise gayri safi yurt içi hâsıla modele eklenmiştir. 2015 ve 2016 yılları ortalamaları alınarak modellerde kullanılan değişkenler arasındaki korelasyon katsayıları ve bu yıllara ait etkinlik sonuçları hesaplanmıştır. Çalışma sonucunda 2015 ve 2016 yıllarında Türkiye yenilenebilir enerji alanında Avrupa’nın 2020 hedeflerine ulaşmış ülkeleri ile kıyaslandığında sayısal olarak yatırım, tüketim ve GSYH açısından geride kalmış ve 2015 ve 2016 yılları içerisinde de Türkiye etkin olamamıştır.

Anahtar Kelimeler

• Yenilenebilir enerji,veri zarflama analizi,enerji verimliliği

Kaynakça

1. [1] Dağıstan, H. “Yenilenebilir Enerji ve Jeotermal Kaynaklarımız”, Dünya Enerji Konseyi Türk Milli Komitesi, Türkiye 10. Enerji Kongresi, 74, Ankara :EMO. (2006).
2. [2] Koç, E. ve Kaya, K., “Enerji Kaynakları–Yenilenebilir Enerji Durumu”, Mühendis ve Makine, 56 (668): 36-47, (2014).
3. [3] Farrell, M. J. ‘The Measurement of Productive Efficiency’, Journal of the Royal Statistical Society, 120(3), 253-290, (1957).
4. [4] Charnes, WW. Cooper, E. Rhodes. “Measuring the efficiency of decision making units”, European Journal of Operational Research, 2: 429-444, (1978).
5. [5] Bal, H., Örkçü, H.H., “Combining the Discriminant Analysis and the Data Envelopment Analysis In View Of Multiple Criteria Decision Making: A New Model”, G.U. Journal of Science, 18(3):355-364, (2005).
6. [6] Jha, D.K., Shrestha, R., “Measuring Efficiency of Hydropower Plants in Nepal Using Data Envelopment Analysis”, IEEE Transactions on Power Systems, 21(4):1502-1511, (2006).
7. [7] Chien, T., Hu, J. “Renewable energy and macro economic efficiency of OECD and non-OECD economies”, Energy Policy, 35(7), 3606–15 (2007).
8. [8] Barros, C. “Efficiency analysis of hydroelectric generating plants: A case study for Portugal”, Energy Economics, 1: 59-75, (2008).

9. [9] Sözen, A., Alp, I., Özdemir A. “Assessment Of Operational And Environmental Performance Of Thermal Power Plants In Turkey By Using Data Envelopment Analysis”, Energy Policy, 38(10):6194-203, (2010).
10. [10] San Cristóbal, J. R. “A multi criteria data envelopment analysis model to evaluate the efficiency of the Renewable Energy technologies”, Renewable Energy,
11. [11] Sözen, A., Alp, İ., Kilinc, C. “Efficiency Assessment Of The Hydro-Power Plants In Turkey By Using Data Envelopment Analysis”, Renewable Energy, 46: 92–202, (2012).
12. [12] Banker, R.D., Charnes, A. Cooper, W.W. “Some Models for Estimating Technical and Scale Inefficiencies in Data Envelopment Analysis”, Management Science, 30
13. [13] Hepbaşlı, A., Utlu, Z. “Evaluating The Energy Utilization Efficiency Of Turkey’s Renewable Energy Sources During 2001", Renewable and Sustainable Energy Reviews, 8(3): 237–255, (2004).
14. [14] Gençoğlu, M. T., “Yenilenebilir Enerji Kaynaklarının Türkiye Açısından Önemi”, Fırat Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, 14 (2): 57-64, (2002).
15. [15] Külekçi, Ö.C. “Yenilenebilir Enerji Kaynakları Arasında Jeotermal Enerjinin Yeri ve Türkiye Açısından Önemi”, Ankara Üniversitesi Çevre Bilimleri Dergisi, 2(2): 83-91, (2009).
16. [16] Erdal, L. “Türkiye’de Yenilenebilir Enerji Yatırımları Ve İstihdam Yaratma Potansiyeli”, Sosyal Ve Beşeri Bilimler Dergisi, 4(1):171-181, (2012).
17. [17] Çapik, M., Yılmaz, A.O., Çavuşoğlu, İ. “Present situation and potential role of renewable energy in Turkey”, Renewable Energy, 46:1-13, (2012).
18. [18] Halkos, G.E., Tzeremes, N.G. “Analyzing the Greek renewable energy sector: A Data Envelopment Analysis Approach”, Renewable and Sustainable Energy Reviews 16: 2884– 2893, (2012).
19. [19] Menegaki, A. N. “Growth and renewable energy in Europe: Benchmarking with data envelopment analysis”, Renewable Energy, 60: 363-369,(2013).
20. [20] Kim, K.-T., Lee, D. J., Park, S.-J., Zhang, Y., Sultanov, A. “Measuring the efficiency of the investment for renewable energy in Korea using data envelopment a
21. [21] Cooper, W.W., Seiford, L.M., Tone, K., "Data Envelopment Analysis", Kluwer Academic Publishers, Boston, USA (2000).
22. [22] İnternet: BP, “BP Statistical Review of World Energy June 2017”, https://www.bp.com/content/dam/bp/en/corporate/pdf/energy-economics/statistical-review-2017/bp-statistical-review-of-world-energy-2017-full-report.pdf, 20 Mayıs 2018.
23. [23] İnternet: The World Bank, http://databank.worldbank.org/data/reports.aspx?source=world-development-indicators&Type=TABLE&preview=on, 21 Mayıs 2018.
24. [24] İnternet: Frankfurt School, “”Global Trends In Renewable Energy Investment 2017”, http://fs-unep-centre.org/sites/default/files/publications/globaltrendsinrenewableenergyinvestment2017.pdf, 20 Mayıs 2018.
25. [25] İnternet: Frankfurt School, “”Global Trends In Renewable Energy Investment 2018”, http://fs-unep-centre.org/sites/default/files/publications/gtr2018v2.pdf, 20Mayıs 2018.
26. [26] Coelli, T. J., Rao, D. S. P., O'Donnell C. J., Battese, G. E. An Introduction to Efficiency and Productivity Analysis. Second Edition, Springer, New York (2005).