Enerji akışı dinamiklerinin modellenmesi ve ayrık olay simülasyonu ile tahmini
Modelling energy flow dynamics and forecasting with discrete event simulation
- Tez No: 1009353
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ SERPİL AYDIN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Energy
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ondokuz Mayıs Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İstatistik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Veri Bilimi Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Enerji, sürdürülebilir kalkınma, ekonomik büyüme ve toplumsal refahın sağlanmasında hayati bir rol oynamakta olup, önümüzdeki yıllarda bu önemin daha da artacağı öngörülmektedir. Mevcut projeksiyonlara göre, sanayileşme, kentleşme ve nüfus artışının etkisiyle 2030 yılına kadar dünya enerji talebinin mevcut seviyelere kıyasla yaklaşık %45 oranında artması beklenmektedir. Bu öngörülen artış, enerji tüketim kalıplarının kapsamlı bir şekilde analiz edilmesi ve enerji verimliliğini artırmak, kullanımını optimize etmek amacıyla etkili araç ve yöntemlerin geliştirilmesi gerekliliğini ortaya koymaktadır. Enerji tüketiminin dinamiklerini ayrıntılı bir düzeyde anlamak, politika yapıcıların ve sanayi temsilcilerinin verimsizlikleri belirlemesine, israfı en aza indirmesine ve daha sürdürülebilir üretim sistemleri tasarlamasına olanak tanımaktadır. Ayrık Olay Simülasyonu (Discrete Event Simulation - DES), karmaşık üretim süreçlerini analiz etmek ve enerjiyle ilgili karar alma süreçlerini değerlendirmek için etkili bir modelleme yaklaşımı olarak öne çıkmaktadır. Üretim planlarının simülasyonu yoluyla, enerji tüketimi süreç içerisindeki çeşitli aşamalarda analiz edilebilmekte ve veri odaklı optimizasyon kararları alınabilmektedir. Bu çalışmada, Türkiye'nin genel enerji profiline yönelik enerji tüketim sürecini simüle etmek ve kontrol etmek amacıyla çok tanecikli bir durum şeması modeli önerilmiştir. Model, 2019-2023 yıllarına ait gerçek enerji tüketim verilerini temel almakta ve Sankey Diyagramları aracılığıyla sistem içindeki enerji akışlarını ve dönüşümlerini detaylı bir şekilde görselleştirmektedir. Simülasyon süreci, Rockwell Automation tarafından geliştirilen ve hem endüstride hem akademik çalışmalarda yaygın olarak kullanılan Arena™ adlı genel amaçlı simülasyon yazılımı kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Modelin etkinliğini değerlendirmek ve gerçek enerji tüketimini ne derece doğru temsil ettiğini test etmek amacıyla çeşitli performans göstergeleri toplanmıştır. Elde edilen bulgular, önerilen simülasyon modelinin üretim süreçlerinde enerji tüketimini en aza indirme, kaynak tahsisini optimize etme ve tasarım kararlarına rehberlik etme potansiyelini ortaya koymaktadır. Sonuçlar, ulusal ve küresel sürdürülebilir enerji hedeflerine ulaşma yolunda değerli katkılar sağlamaktadır.
Özet (Çeviri)
Energy plays a vital role in ensuring sustainable development, economic growth, and societal well-being, and its importance is anticipated to increase significantly in the foreseeable future. Current projections suggest that by 2030, global energy demand will rise by approximately 45% compared to present levels, driven by rapid industrialisation, urbanisation, and population growth. This projected surge highlights the urgent need for comprehensive analyses of energy consumption patterns and the development of effective tools and methods to enhance energy efficiency and optimise utilisation. Understanding energy consumption dynamics at a detailed level enables policymakers and industry leaders to identify inefficiencies, minimize waste, and design more sustainable production systems. Discrete Event Simulation (DES) has proven to be an effective modelling approach for analysing complex production processes and evaluating energy-related decision-making. By simulating production plans, DES facilitates the examination of energy consumption at various stages, enabling data-driven decisions for optimising energy use. In this study, a multi-granular state diagram model is proposed to simulate and control the energy consumption process specific to Turkey's overall energy profile. The model integrates actual energy consumption data from the years 2019 to 2023 and utilises Sankey Diagrams to visualise detailed energy flows and transformations within the system. The simulation was implemented using Arena™, a widely adopted general-purpose simulation software developed by Rockwell Automation, which is extensively used in both industrial and academic research contexts. Multiple performance indicators were collected from the simulation results to evaluate the model's effectiveness and to validate its ability to represent real-world energy consumption accurately. The outcomes of this study demonstrate that the proposed simulation model can support production processes by identifying opportunities to minimise energy consumption, optimise resource allocation, and inform design decisions aimed at enhancing overall energy efficiency. Consequently, the findings provide valuable insights that may contribute to achieving national and global sustainable energy goals.
Benzer Tezler
- Numerical model of flue gas desulfurization spray tower in power plant
Enerji santrallerinde baca gazı kükürt arıtma sistemlerinin nümerik modeli
OSMAN GÖZÜTOK
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. BAYRAM ÇELİK
- Swarm fighter aircraft control with deep reinforcement learning approach
Derin pekiştirmeli öğrenme ile sürü savaş uçaklarının kontrolü
METİN SARI
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FİKRET ÇALIŞKAN
- Batarya enerji depolama sistemlerinin primer frekans kontrolü ve dengesizlik yönetiminde modelleme ve teknik-ekonomik analizi
Modeling and technical-economic analysis of primary frequency control and imbalance management of battery energy storage systems
ÜMİT ŞENOL
Doktora
Türkçe
2026
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiGazi ÜniversitesiEnerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATİH EMRE BORAN
- The effect of twist distribution on rotor performance and its applications on rotor blades
Burulma açısının rotor performansı üzerindeki etkisi ve rotor kanatlarında burulma açısı değişimi uygulama yöntemleri
TACETTİN SANCAK
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖZGE ÖZDEMİR
- Studies on mathematical models of seismic wave
Sismik dalganın matematiksel modelleri üzerine çalışmalar
MUHAMMAD ABUBAKAR ISAH
Doktora
İngilizce
2024
MatematikFırat ÜniversitesiUygulamalı Matematik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ASIF YOKUŞ