Sustainable and renewable energy power plants evaluation by fuzzy VIKOR and fuzzy TODIM techniques

Abstract

Sürdürülebilir ve yenilenebilir enerji kaynakları fosil enerji kaynaklarının azalmasında ve enerji üretiminden kaynaklanan ciddi çevresel problemlerin önlenmesinde etkili bir çözümdür. Türkiye bir ülke olarak küresel ısınma sorununun bilincindedir ve kendi enerji ihtiyacının karşılanmasında yenilenebilir enerji kaynaklarının payının artmasına önem vermektedir. Bu bağlamda yenilenebilir enerji alanında yatırımcılara teşvik politikası uygulamakta, ekonomik olarak desteklemektedir. Yapılan bu çalışmada, en iyi performans gösteren sürdürülebilir ve yenilenebilir enerji çeşidini bulmak ve bu sayede enerji yatırımcılarına rehberlik etmek amaçlanmıştır. Güneş, rüzgar, hidrolik ve LFG (çöp gazı) olmak üzere dört çeşit elektrik santrali incelenmiştir. Bu alternatifleri değerlendirirken göz önünde bulunduracağımız birçok önemli kriter vardır ve bu problem çeşidi için çok ölçütlü karar verme (ÇÖKV) sistemlerinin uygulanması yerinde bir yaklaşımdır. Bunun üzerine 22 değerlendirme kriteri belirlenmiş, VIKOR ve TODIM metodları uygulanmıştır. TODIM alternatifleri sıralarken risk faktörünü de ekler ve yöntemin bu özelliği beklenti teorisine dayanır. Bunun yanısıra VIKOR uzlaşık çözüm sunan güçlü bir ÇÖKV tekniğidir. Bunlara ek olarak, belirsiz, muğlak ve müphem durumlara çözüm için bulanık küme teorisi VIKOR ve TODIM yöntemlerine entegre edilmiştir. Sonuç olarak VIKOR uygulamasına göre LFG en iyi performans gösteren alternatif olarak belirlenmiştir. TODIM uygulamasında ise farklı θ değerleri için farklı sonuçlar elde edilmiştir. θ 1 veya 2.5 değerlerine eşitken güneş enerjisi en iyi sonuç olarak ortaya çıkmıştır. θ 3 veya 4 değerlerine eşit olduğu durumlarda güneş ve LFG enerjisi sıralamaları yer değiştirmiş, LFG en iyi alternatif olarak birinci sırada yer almıştır.

Sustainable and renewable energy systems are an effective solution to depletion of fossil energy resources and prevent serious environmental problems resulted from energy production. The government of Turkey is aware of current global warming issue and puts emphasize on growing renewable energy utilization rate in meeting energy demand of the country. In this regard, it encourages investors economically to invest in renewable energy field. Therefore, we aimed to find out the best energy alternative and thus to guide decision makers on energy investments. We evaluated power plant types of solar, wind, hydraulic and landfilled gas (LFG). For the evaluation of the alternatives, there are many factors to consider and multicriteria decision making (MCDM) methods are an appropriate approach to this issue. We determined 22 evaluation criteria and conducted this study with two different MCDM technics, which are VIKOR and TODIM. TODIM considers risk factor while ranking operation. This feature of TODIM results from prospect theory. Besides, VIKOR is a strength MCDM technic that provides a compromise solution. Additionally, in order to cope with vagueness and uncertainty, we integrated fuzzy approach into VIKOR and TODIM methods. Finally, according to VIKOR application results, LFG is the best performing resource and in TODIM results we have two different ranking lists. When attenuation factor of loss θ equals to 1 or 2.5, solar energy emerged as the best option. In the other scenario when θ equals to 3 or 4, solar and LFG energy ranks interchanged and LFG energy placed in the first order.