Sürdürülebilirlik ekseninde gelecek enerji senaryoları modellemesi ve analizi
Modelling and analysis of future energy scenarios on the sustainability axis
Yazar: KURTULUŞ DEĞER
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ MUSA GALİP ÖZKAYA
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Enerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2022
Konu: Enerji = Energy
Dizin: Enerji = Energy ; Gri tahmin = Gray prediction ; Sürdürülebilirlik = Sustainability ; TOPSIS = TOPSIS ; Yapay sinir ağları = Artificial neural networks

Özet:
Günümüzde, genel olarak artmakta olan enerji ihtiyacı nedeniyle enerji sürdürülebilirliği kavramı önem kazanmaktadır. Bu tez çalışması kapsamında, Türkiye için 2030 yılına ait sürdürülebilir bir elektrik enerjisi karması önerilmesi amaçlanmıştır. Bu çerçevede, öncelikle 2030 yılı için Türkiye'nin elektrik enerjisi talebi çok katmanlı algılayıcı yapay sinir ağı yöntemi ve yuvarlanma mekanizmalı gri tahmin yöntemi birlikte kullanılarak tahmin edilmiştir. Yapay sinir ağı modeli; nüfus, gayrisafi yurt içi hasıla, ithalat, ihracat ve sanayi üretim endeksi bağımsız değişkenleri kullanılarak oluşturulmuştur. Tek değişkenli zaman serisi yaklaşımını temel alan bir yuvarlanma mekanizmalı gri tahmin yöntemi modeli kullanılarak, her bir bağımsız değişkene ait gelecekteki değerler tahmin edilmiştir. Tahmin edilen değerlerden oluşturulan veri seti, yapay sinir ağı modelinde kullanılarak elektrik enerjisi talep tahmini gerçekleştirilmiştir. Tahmin edilen talep değerini karşılayabilecek dört farklı elektrik enerjisi karması senaryosu geliştirilmiştir. Geliştirilen senaryolar ideal çözüme yakınlığa göre tercih sıralama tekniği kullanılarak çevresel, ekonomik, teknik ve sosyal kategorilerinde yer alan 10 farklı kritere göre sürdürülebilirlik bakımından değerlendirilmiştir. Çalışma sonucuna göre 2030 yılı için Türkiye'nin elektrik enerjisi talebi ≈ 384569 GWh olarak tahmin edilmiştir. İdeal çözüme yakınlığa göre tercih sıralama tekniği ile yapılan analize göre en sürdürülebilir elektrik enerjisi karması senaryosu ise nükleer enerji senaryosu olarak bulunmuştur. Sürdürülebilirlik analizi kapsamında ayrıca çevresel, ekonomik, teknik ve sosyal kategorilerine dört farklı ağırlık seti atanarak bir duyarlılık analizi de gerçekleştirilmiştir.

Abstract:
At the present time, the energy sustainability concept has gained importance due to the generally increasing energy needs. In the scope of this thesis study, a sustainable electricity mix is aimed to be proposed for Turkey by 2030. Within this framework, firstly the electrical energy demand of Turkey by 2030 was estimated using multilayer perceptron artificial neural network method and grey prediction with rolling mechanism method in combination. The artificial neural network model was built using population, gross domestic product, imports, exports and industrial production index independent variables. Future values of each of the independent variables were predicted by employing a grey prediction with rolling mechanism model that is based on a univariate time series approach. Electricity demand forecast was carried out using the data set formed with predicted values in the artificial neural network model. Four diverse electricity mix scenarios were developed which are able to meet the predicted demand value. The developed scenarios were evaluated in terms of sustainability using the technique for order preference by similarity to ideal solution method according to 10 different criteria that belong to environmental, economic, technical and social categories. Turkey's electricity demand for 2030 was forecasted as ≈ 384569 GWh according to the results of the study. The most sustainable scenario was found as the nuclear energy scenario pursuant to the analysis conducted with the technique for order preference by similarity to ideal solution method. In the scope of the sustainability analysis, a sensitivity analysis was also performed by assigning four diverse weight sets to the environmental, economic, technical and social categories.