Yenilenebilir enerji tedarik zinciri yönetiminde yer seçimi ve risk analizi
Site selection and risk analysis in renewable energy supply chain management
Yazar: AYŞE NURAY CANAT
Danışman: PROF. DR. COŞKUN ÖZKAN
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Endüstri Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Endüstri ve Endüstri Mühendisliği = Industrial and Industrial Engineering

Özet:
Artan nüfus ve gelişen teknoloji ile birlikte enerji kullanımı dünya genelinde günden güne artmaktadır. Yakın bir geleceğe kadar sadece fosil yakıtların enerji kaynağı olarak kullanılması dünyanın geleceği için sorun oluşturmaya başlamıştır. Bunun için alternatif enerji kaynakları arayışına girilmiştir. Bu doğrultuda yenilenebilir enerji kaynaklarını kullanımının yaygınlaştırılması önem arz etmektedir. Yenilenebilir enerji kaynakları kullanımının artması, enerji talebinin bu kaynaklar ile sağlanması ile birlikte bu enerji kaynaklarının tedarik zincirinin oluşturulması gerekliliği ortaya çıkmıştır. Bu tezde, yenilenebilir enerji kaynaklarının tedarik zinciri yönetiminde yer seçimi ve risk analizi problemi ele alınmış ve farklı uygulama alanları için vaka çalışması sunulmuştur. Yenilenebilir enerji kaynaklarından açık deniz rüzgâr enerjisi üzerine yoğunlaşılmış olup, yeşil enerjiden hidrojen üretimi ile hibrit yeşil enerji oluşturulmuştur. Çalışmada, bu hibrit enerjinin endüstriye (çelik sektörü) tedarik edilmesi ve kullanımı için enerji tesisi yer seçimi yapılmıştır. Bu kapsamda çok kriterli karar verme (ÇKKV) yöntemlerinden BWM (En iyi- En kötü yöntemi) ve AHP (Analitik Hiyerarşi Süreci) metodolojileri kullanılmıştır.
Uygun tesis yer seçiminin yapılmasından bir önceki basamakta, gereken alt yapının uygunluğunun araştırılması gerekmektedir. Bu amaca binaen, yenilenebilir enerjinin üretilebilmesi için öncelikle uygun tedarik noktası seçimi yapılmıştır. Açık deniz rüzgâr enerjisi için en önemli tedarik noktası limanlardır. Tez kapsamında yüzer temelli açık deniz rüzgâr enerjisi için uygun liman seçimi çalışması yapılmıştır. ÇKKV yöntemlerinden FUCOM (Tam Tutarlılık Yöntemi), BWM, CRADIS (Alternatiflerin İdeal Çözüme Olan Uzaklıklarına Göre Uzlaşma Sıralaması) ve CoCoSo (Kombine Uzlaşma Çözümü) metotları entegre edilerek kriterlerin ağırlıklandırılması ve alternatiflerin seçimi için kullanılmıştır.
Ayrıca doğası gereği risk oluşturma potansiyeli yüksek olan hidrojen enerjisi için sadece risk çerçevesinden değerlendirme yapan bir tesis yeri seçimi çalışması yapılmıştır. Yer seçimi için FUCOM ve MOORA (Oran Analizi ile Çok Amaçlı Optimizasyon) yöntemlerinden faydalanılmıştır. Çalışmanın birincil enerji kaynağı olarak kullandığı açık deniz rüzgâr enerjisi de kurulum, sevkiyat, işletim ve bakım-onarım süreçlerinde birçok tehlike barındırmaktadır. Yapılan papyon analizi ile oluşabilecek riskler, sonuçları, nedenleri arasında bağlantı kurularak kaza olasılığı düşürülmeye çalışılmaktadır. Bu şekilde yenilenebilir enerjinin tedarik zincirinde oluşabilecek riskler değerlendirilmeye çalışılmıştır.

Abstract:
With the increasing population and developing technology, energy consumption is steadily rising worldwide. Until recently, the use of only fossil fuels as an energy source has become a problem for the future of the world. For this, alternative energy sources have been sought. In this direction, it is important to expand the use of renewable energy sources. With the increase in the use of renewable energy resources and the provision of energy demand with these resources, it has become necessary to establish the supply chain of these energy resources. In this thesis, the problem of site selection and risk analysis in the supply chain management of renewable energy sources is discussed and case studies for different application areas are presented. The focus is on offshore wind energy from renewable energy sources and hybrid green energy is created with hydrogen production from green energy. In the study, energy facility location selection was made for the supply and utilization of this hybrid energy to the industry (steel sector). In this context, BWM (Best-Worst method) and AHP (Analytic Hierarchy Process) methodologies were used as multi-criteria decision making (MCDM) methods used.
In the previous step before selecting the appropriate plant location, the suitability of the required infrastructure needs to be investigated. For this purpose, the appropriate supply point was first selected for the generation of renewable energy. The most important supply point for offshore wind energy is ports. Within the scope of the thesis, a port selection study was conducted for floating based offshore wind energy. FUCOM (Full Consistency Method), BWM, CRADIS (Compromise Ranking of Alternatives according to their Distance to the Ideal Solution) and CoCoSo (Combined Consensus Solution) methods were integrated and used for weighting the criteria and selection of alternatives.
In addition, for hydrogen energy, which has a high risk potential due to its nature, a facility site selection study that evaluates only from the risk framework was conducted. FUCOM and MOORA (Multi-Objective Optimization with Ratio Analysis) methods were used for site selection. Offshore wind energy, which is used as the primary energy source of the study, also has many hazards in the installation, shipment, operation and maintenance-repair processes. With the bow tie analysis, the probability of accidents is tried to be reduced by establishing a connection between the risks, consequences and causes that may occur. In this way, it is tried to evaluate the risks that may occur in the supply chain of renewable energy.