The usage of stochastic and multicriteria decision-aid methods evaluating geothermal energy exploitation projects

Abstract

Adı-Soyadı: Fatih DUROkul: İzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüAnabilim Dalı: Şehir ve Bölge PlanlamaProgramı: Şehir Planlama (Yüksek Lisans)Tez Başlığı: Stokastik ve çok kriterli karar yöntemlerinin jeotermal enerjiprojelerinin değerlendirilmesinde kullanımıÖZETJeotermal enerjinin kullanımı ile ilgili üç ana sorudan hareket edilerek buçalışma hazırlanmıştır. Birincisi, sahip olunan jeotermal kaynağı ısıl potansiyeli nekadardır? İkincisi, bu kaynak ne tür kullanımlar için değerlendirilebilir? Üçüncüsüise, seçilen bir kullanım veya kullanımların belirli oranlarda birleştirilmesi ileoluşturulan senaryolar hangi kriterlere göre değerlendirilebilir ve nasıl bir kullanımşeması elde edilebilir?Jeotermal enerji rezervuarlarının ısıl kapasitesinin büyüklüğünün ne kadarolduğu gibi çeşitli belirsiz parametreleri içinde barındıran problemlerin çözümünebir yaklaşım olarak geliştirilen, simülasyonlar ile model oluşturma yöntemi buçalışmada da kullanılmıştır. Monte Carlo Simülasyon tekniği kullanılarak Balçovasahasının ısıl kapasitesine ait parametrelerle bir model oluşturulmuştur. Buradakiamaç kaynaktan sürdürülebilir şekilde kullanılabilecek ısı enerjisi miktarını bulmayaçalışmaktır. Bu enerji miktarı modelin kümülatif olasılık dağılımı verileri yardımıylaoluşturulmaya çalışılmıştır.Tahminlenen ısı rezervi ile yerel olarak değerlendirilebilecek kullanımlarınneler olabileceği üzerinde durulmuştur. Burada jeotermal sahada yapılan keşif vearama çalışmalarının sonuçları ışığında jeotermal kaynağın entalpisi, akışkanıniçeriği, alanın hacmi, topografyası, alandaki yerleşmelerin niteliği, toprak kabiliyeti,işgücü yapısı gibi parametrelerin göz önünde bulundurulması gerekmektedir.Balçova için yapılan değerlendirmeden, jeotermal kaynağın konut ısıtılmasında, seratarımında, termal turizmde ve sebze-meyve kurutulmasında kullanılabileceğisonuçları elde edilmiştir.Jeotermal enerjinin hangi kullanımlarda değerlendirilebileceği belirlendiktensonra, bunlardan oluşturulacak senaryoların değerlendirilmesi konusu gündemegelmektedir. Burada politik yanı ağır basan karar verme süreci başlamaktadır.Senaryoları seçerken dikkate alınacak kriterlerin ve bu kriterlerin göreliağırlıklarının belirlenmesi ile senaryolar arasında istenilen durumu yansıtan birsıralama elde edilebilir. Bu çalışmada Çoklu Kriterlere Göre Karar VermeTekniklerinden birisi olan PROMETHEE metodu yardımı ile Balçova özelindeoluşturulan senaryolar değerlendirilmiştir. Sonuç olarak Balçova'da turizm ağırlıklısenaryoların, yarattıkları işgücü ve petrol eşdeğeri enerji kullanımı kriterlerindekiüstünlüğü sebebi ile ön plana çıktıkları görülmüştür.

Name: Fatih DURSchool: İzmir Institute of TechnologyDepartment: City and Regional PlanningMajor: City Planning (Master)Title of Thesis: The usage of stochastic and multicriteria decision-aid methodsevaluating geothermal energy exploitation projectsABSTRACTThis study is based on three main questions about the utilization of geothermalenergy. The first question is how much heat energy the geothermal resource contains?The second one is what the utilization alternatives are for this resource? And the lastquestion is according to which criteria the scenarios formed by integration of theselected utilization alternatives in specified proportions could be assessed, and whatthe alternative schema obtained could be like?The method of forming a model by simulations, which is developed as anapproach to the solutions of the problems that contain uncertain parameters, likewhat the heating capacities of the reservoirs are, is used in this study. A model isformed with parameters of the heating capacity of Balçova Geothermal Field byemploying Monte Carlo Simulation Technique. Here the aim is to find the amount ofthe heating energy that could be exploited by sustainable way from the resource.Efforts are given to form the amount of this energy by the help of cumulativeprobability distribution of the model.It is emphasized what the estimated heating reserve and the alternatives thatcould be locally utilized. Here, parameters such as the enthalpy of the geothermalresource, content of the fluid, volume of the geothermal field, pattern of thesettlement in the field, ability of the soil, topography and structure of the labor etc.should be considered in the light of reconnaissance and exploration studies done inthe geothermal field. From the assessment done for Balçova, it is concluded thatgeothermal resource could be utilized for heating of the dwellings, greenhouseagriculture, thermal tourism and dehydration of fruit and vegetable.Having determined the utilization schema of the geothermal resource, the issueof the assessment of the scenarios, which will be formed from these alternatives,comes up. Here begins the decision making process with a political aspect. Bydetermining the criteria that will be considered while selecting the scenarios, and bydetermining the relative weights of this criteria, an order which shows the desiredsituation between the scenarios could be obtained. In this study, the scenarios formedin Balçova are assessed by the help of PROMETHEE method -one of theMulticriteria Decision aid Technique. As a result, it is seen that in Balçova tourismrelated scenarios stand out because of their superiority in employment created andTons of Petroleum Equivalent energy values.