Cbs Tabanlı Analitik Hiyerarşi Yöntemi İle Ege Denizi'nde Rüzgâr ve Dalga Enerji Sistemleri İçin Yer Seçimi

Abstract

Denizlerde entegre rüzgâr ve dalga enerji sistemleri, son yıllarda dünyada önemli araştırma konuları arasında yer almaktadır. Kurulumu çok sayıda faktöre bağlı olan bu enerji sistemlerinden en verimli şekilde yararlanabilmek için uygun alanların belirlenmesi oldukça önemlidir. Bu amaçla yer seçimi problemlerinde, Coğrafi Bilgi Sistemi (CBS) ve Çok Kriterli Karar Analizi (ÇKKA) yöntemlerinin entegrasyonu etkin bir şekilde kullanılabilmektedir. Bu tez çalışmasında, Ege Denizi'nde, entegre rüzgâr ve dalga enerji sistemlerinin yer seçimi için CBS ve ÇKKA yöntemlerinden Analitik Hiyerarşi Yöntemi (AHY) ile uygun alanlar araştırılmıştır. AHY, karmaşık karar problemlerinin çözümünde oldukça etkili ve kullanım alanı en yaygın olan ÇKKA tekniğidir. AHY'de; problem hiyerarşik olarak yapılandırılmakta, kriterler ikili karşılaştırmalar ile ağırlıklandırılmakta ve işlemlerin sonucunda mantıksal tutarlılık sayısal olarak hesaplanabilmektedir. Çalışmada ilk olarak; enerji sistemlerinin yerleştirilmesine uygun olmayan alanlar belirlenerek bu alanların dışındaki sahalarda rüzgâr ve dalga enerji sistemleri için uygunluk değerlendirmesi yapılmıştır. Yer seçim kriterleri olarak; rüzgâr hızı, belirgin dalga yüksekliği, deniz derinliği, deniz tabanı çökel tipleri, kıyıya uzaklık, limanlara uzaklık ve trafo merkezlerine uzaklık seçilmiştir. İlgili veriler toplanarak CBS ortamında işlenmiş ve kriter katmanları hazırlanmıştır. Kriter ağırlıkları ve kriterlerin alt sınıflarının puanlandırılmasında ikili karşılaştırmalar kullanılmış, CBS ortamında gerçekleştirilen analizler sonucu, rüzgâr ve dalga enerji sistemleri için uygun alanlar belirlenmiştir. Çalışmanın sonucunda, Ege Denizi'nde entegre rüzgâr ve dalga enerji sistemlerin kurulabileceği alanların, Bozcaada çevresinde yoğunlaştığı tespit edilmiştir. Ayrıca çalışmanın sonuçları; çevresel, ekonomik, sosyo-politik ve teknolojik olarak birçok açıdan alanın değerlendirilmesinin sonuçlar üzerine oldukça etkili olduğunu ve CBS ile AHY entegrasyonunun rüzgâr ve dalga enerjisi sistemleri için yer seçimi problemlerinde etkin bir şekilde kullanılabileceğini ortaya koymaktadır.

Integrated wind and wave energy system at seas has been one of the most important research matters in the world in recent years. It is crucial to determine suitable areas to make the most efficient use of these energy systems in which their installation depends on many factors. For this purpose, the integration of Geographical Information System (GIS) and Multi-criteria Decision Analysis (MCDA) methods can be used effectively for site selection problems. In this thesis, the suitable areas were researched for the site selection of integrated wind and wave energy system in the Aegean Sea by using GIS and Analytic Hierarchy Process (AHP), which is one of the MCDA methods. AHP is very efficient in solving complex decision problems and is the most widely used MCDA technique. Firstly, problems are structured hierarchically, and criteria are weighted with pair-wise comparisons, and then logical consistency is calculated numerically as a result of the process in AHP. In the first stage of this study, the areas which are not suitable for the installation of the energy systems were determined. And, a suitability assessment of out of these areas was made for wind and wave energy systems. In the second stage of this study, many factors were selected as site selection criteria, including wind speed, significant wave height, water depth, seabed sediment types, distance to shore, distance to ports and distance to the transformer stations. By gathering the related data, they were processed in GIS environment and criterion layers were prepared. Pair-wise comparisons were used for criterion weights and the ranking of the sub-criterion. As a result of the analysis in GIS environment, suitable areas were determined for wind and wave energy systems. It was found that the areas concentrated around Bozcaada Island in the Aegean Sea where the integration of wind and wave energy systems can be installed. The results showed that the evaluation of the areas from economic, environmental, socio-political and technological aspects has been seen efficiently on the result. The study reveals that the integration of GIS and AHP can be used effectively for site selection problems for wind and wave energy systems.