Multi-objective decision-making approach for nuclear power plant installation

Abstract

Enerji talebindeki artış nedeniyle, birçok ülke yetersiz ve pahalı enerji arzından dolayı enerji yoksulluğu ile karşı karşıyadır. Elektrik üretimi için nükleer güç gibi alternatif güç kullanma planları, gelişmekte olan ülkeler arasında yeniden canlanmaktadır. Enerji santrallerinin kurulumuna ilişkin kararlar, gelecekteki enerji arzının ve talebin dikkatli bir şekilde değerlendirilmesine, ekonomik ve finansal sonuçlara ve teknoloji transferine yönelik gereksinimlere dayanmalıdır. Birçok belirsiz parametreyi içerdiğinden, bu problemle başa çıkmak için bulanık bir model uygun bir yaklaşımdır. Bu çalışma, bulanık ortamda nükleer santral kurulum problemini çözmek için Bulanık Çok Amaçlı Doğrusal Programlama (BÇADP) modelini geliştirmektedir. BÇADP yaklaşımı, amaç fonksiyonlarının kesin olmadığı durumlarda ve sadece belirli eşik seviyesinde belirtilebilen durumlar için önerilir. Önerilen model, toplam proje süresini, toplam maliyeti en aza indirmeye ve toplam erkene çekme süresini en üst düzeye çıkarmayı hedeflemektedir. BÇADP kullanarak, tüm etkenlerin her bir kritere göre hedeflenmesi için objektif değerlerin kontrol edilmesi amacıyla; modelin Bulanık Çok Amaçlı Ağırlıklı Doğrusal Programlamaya (BÇAADP) dönüştürülmesi için ağırlıklı model de uygulanabilir. Her iki model için (BÇADP ve BÇAADP) başarı seviyesi ile optimum çözüm birbiriyle karsşlaştırılmıştır. BÇAADP, genel memnuniyet derecesinin amaç fonksiyonlarına verilen ağırlığa bağlı olmasından dolayı, daha iyi performansla sonuçlanır. Uygulama sahası olarak seçilen Türkiye için nükleer santral kurulum probleminde, önerilen modellerin uygulanabilirliği gösterilmektedir.

Due to the increase in energy demand, many countries suffer from energy poverty because of insufcient and expensive energy supply.Planstousealternative powerlikenuclearpowerforelectricitygenerationarebeingrevivedamongdeveloping countries. Decisions for installation of power plants need to be based on careful assessment of future energy supply and demand, economic and nancial implications and requirements for technology transfer. Since the problem involves many vague parameters, a fuzzy model should be an appropriate approach for dealing with this problem. This study developsaFuzzyMulti-ObjectiveLinearProgramming(FMOLP)model for solvingthenuclearpowerplantinstallationprobleminfuzzyenvironment.FMOLPapproach is recommended for cases where the objective functions are imprecise and can only be stated within a certain threshold level. The proposed model attempts to minimize total duration time, total cost and maximize the total crash time of the installation project. By using FMOLP, the weighted additive technique can also be applied in order to transform the model into Fuzzy Multiple Weighted-Objective Linear Programming (FMWOLP) to control the objective values such that all decision makers target on each criterion can be met. The optimum solution with the achievement level for both of the models (FMOLP and FMWOLP) are compared with each other. FMWOLP results in better performance since the degree of the overall satisfaction does not simply impersonate the membership degree of the worst objective. Nuclear power plant installation problem demonstrates the feasibility of applying the proposed models in real world cases.