Geri Dön

Selection of green suppliers for trigeneration systems using multi-criteria decision-making methods: A case study

Çok kriterli karar verme yöntemlerini kullanarak trijenerasyon sistemleri için yeşil tedarikçi seçimi: Vaka çalışması

PDF İndir

  1. Tez No: 732782
  2. Yazar: ALPEREN YAYLA
  3. Danışmanlar: PROF. DR. GÜL POLAT TATAR
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Enerji, İnşaat Mühendisliği, Energy, Civil Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2022
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Yapı İşletmesi Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 112

Özet

Artan enerji arzına olan yüksek talep ve ihtiyaç nedeniyle, enerji verimliliği ve sürdürülebilirlik kavramları çok önemli hale gelmiştir. Kısıtlı enerji piyasaları, hane bütçelerinden uluslararası ilişkilere kadar geniş bir alana yayılan etkilere sahiptir. Ayrıca, 21. yüzyılın başlıca endişelerinden biri, artan sera gazı (GHG) emisyonları ve plansız kaynak tüketiminin neden olduğu iklim değişikliğidir (UNEP, 2010). Bu nedenle, yüksek enerji tüketimleri nedeniyle binalar ve inşaat faaliyetleri, enerji verimliliği araştırmalarının ön saflarında yer almaktadır. İnşaat sektörü, küresel kaynakların üçte birini, küresel enerjinin yüzde 40'ını, küresel suyun yüzde 25'ini tüketmekte ve dünya çapındaki karbon emisyonlarının üçte birini, küresel atıkların yüzde 40'ını tek başına üretmektedir (UNEP-SBCI, 2016). Bu nedenle inşaat sektörü çevreye olan olumsuz etkilerini azaltmak için her aşamada daha sürdürülebilir bir yaklaşıma ihtiyaç duyar. Bu ihtiyaç, inşaatta sürdürülebilir tedarik zinciri yönetimi kavramının önemini artırmıştır. Ayrıca LEED, BREEAM ve Estidama gibi çevresel ve yeşil bina derecelendirme ve sertifikasyon sistemleri, inşaat operasyonları ve binalar için enerji verimliliği, sağlık ve maliyet tasarrufu için bir ölçüm sağlar. Ayrıca, sürdürülebilirlik amacı ile inşaat paydaşlarına yardımcı olmak için birçok ülkenin yeşil bina dernekleri kurulmaya başlanmıştır. Ayrıca, yeşil tedarikçilerin yetersizliği ve yeşil tedarikçileri seçmek için yetersiz değerlendirme, yeşil tedarik zinciri yönetiminin önündeki en önemli engellerden biridir, çünkü şirketler tüm yeşil uygulamaları elde etmek için tedarikçilerin yeşil malzeme ve hizmetlerine bağımlıdır. Bu nedenle yeşil tedarikçi seçimi, inşaat sektöründe yeşil tedarik zinciri yönetimi için en önemli adımlardan biri olarak kabul edilebilir. Bazı bina türleri için enerji verimliliğinin artırılmasında hayati rol oynayan sistemlerden biri, tek bir jeneratör veya prosesten güç, ısıtma enerjisi ve soğutma üreten trijenerasyon sistemleridir. Trijenerasyonun enerji verimliliği açısından birçok avantajı vardır. Tesis için yakıt ve enerji giderlerinin daha düşük olması için yerinde güç ve ısı üretimini yüksek verimle sunar. Ayrıca en yoğun yaz talep tarihlerinde daha az elektrik kullanır. Motordan gelen ısı, kullanım için buhar ve sıcak su üretmek için kullanılabilir ve soğutucu olarak su kullanıldığı için tehlikeli kimyasal kirleticiler yoktur. Tüm bunlar, önemli sera gazı emisyonlarını azaltarak ve binaların enerji verimliliğini artırarak LEED ve BREEAM gibi değerlendirmeli yeşil bina sertifikasına sahip bina performansının iyileştirilmesine yardımcı olur. Ayrıca en önemli satın alma adımlarından biri de en uygun tedarikçinin seçilmesidir (Weber vd., 1991). Geleneksel tedarikçi değerlendirmesi özellikle maliyetle ilgili kriterlere odaklanırken, yeşil tedarikçi seçimi öncelikli olarak çevresel gerekliliklere odaklanır. Tüm bunları göz önünde bulundurarak yeşil tedarikçiler, ekonomik, çevresel ve sosyal olan sürdürülebilirliğin temel direkleri arasında denge kurarak başarılı bir sürdürülebilir tedarik zinciri oluşturmada kritik öneme sahiptir. Bu nedenle, tüm yasal düzenlemeler ve standartlar, yeşil proje gereksinimleri ve şirketlerin sürdürülebilirlik hedefleri, sürdürülebilir tedarikçi seçimini inşaatta yeşil tedarik zinciri yönetimi için karmaşık ve hayati bir süreç haline getirmektedir. Tüm bunlar göz önüne alındığında trijenerasyon sistemlerinin yeşil bir şekilde seçilmesi enerji verimliliği ve sürdürülebilirlik açısından büyük önem taşımaktadır. Türkiye'de son yıllarda birden fazla hastaneyi bir araya getiren devasa sağlık kompleksleri olan şehir hastanelerinin yapımında trijenerasyon sistem alımları sıklıkla yapılmaktadır. Bu bağlamda Türkiye'nin büyük şehirlerinden birinde inşa edilmiş bir sağlık kompleksinin trijenerasyon seçimi örnek olay olarak incelenmiştir. İnşaatı 2 yılda 2015-2017 yıllarında tamamlanmış olup, yaklaşık 350.000 m2 üzerine inşa edilmiştir. Ana hastane, ortak bir çekirdek yapı etrafında kurulmuş 4 bloktan oluşmakta olup, toplam inşaat alanı yaklaşık 600.000 m2'dir. Proje, USGBC'nin sürüm 3 değerlendirme sistemine göre LEED Gold sertifikasını kazanmıştır. Projede enerji verimliliğine yönelik en önemli uygulamalardan biri soğutma, ısıtma ve elektrik ihtiyaçlarını karşılayan trijenerasyon sistemidir. Sistem 5 su soğutmalı ve 2 hava soğutmalı soğutma grubu ve 4 borulu fancoil sistemi içermektedir. Projenin LEED sertifikasyon danışman firmasına göre ASHRAE 90.1-2007 standardına uygun olarak gerçekleştirilen enerji simülasyon çalışmaları sonucunda enerji verimliliğinde %42.1 tasarruf sağlanmıştır. Bu yeşil seçim problemi için çok kriterli karar verme (ÇKKV) yöntemleri kullanılmaktadır. Kriterlerin belirlenmesi, projeye özel literatür araştırması ve uzman görüşleri sonucunda gerçekleştirilmiştir. Kapsamlı bir literatür taraması ve uzman görüşleri sonucunda 3 ana kriter altında toplam 16 alt kriter belirlenmiştir. Karar verme ekibi deneyimli dört inşaat mühendisinden oluşmaktadır. Bunlardan biri şehir hastanelerinin yapımında görev alan eski bir üst düzey yönetici ve ekibin geri kalanı müteahhitin satın alma departmanından. Tüm karar vericiler daha önce taşeronların ve mekanik sistemlerin seçiminde yer almıştır. Sürdürülebilirliğin 3 ayağı olan ekonomik, çevresel ve sosyal yönler 3 ana kriteri oluşturmaktadır. Ekonomik ana kriter; maliyet, kalite, teslimat, esneklik, finansal yeterlilik, işletme ve bakım maliyeti, garanti süresi ve ortaklık ilişkileri olmak üzere 8 alt kriteri içermektedir. Çevre ana kriteri, sistemin enerji verimliliği, tedarikçinin çevre koruma yönetim sistemi, yeşil ürünler ve kaynakların tüketimi olmak üzere 4 alt kritere sahiptir. Son olarak, sosyal ana kriter, iş sağlığı ve güvenliği, çalışan hakları, çalışanların eğitimi ve haklara ve politikalara saygı olmak üzere 4 alt kriteri içermektedir. Çalışmanın ilk aşamasında, problemin hiyerarşisi geliştirilmiştir. Bu adımdan sonra, karar verme ekibi üyeleri, metodolojilere göre her bir hiyerarşi seviyesi için kriterleri ayrı ayrı değerlendirir. AHP'de, dört ikili karşılaştırma matrisi geometrik ortalama kullanılarak birleştirilir ve ağırlıkları hesaplamak için nihai ikili karşılaştırma matrisi elde edilir. DEMATEL'de, nihai doğrudan etki matrisi, ekip üyelerinin dört doğrudan etki matrisinin ortalaması alınarak geliştirilir. Son olarak, BWM'de tüm ekip üyeleri kendi en iyi ve en kötü vektörlerini oluşturur ve kriter ağırlıkları ayrı ayrı hesaplanır. Bu aşamadan sonra ortalama alınarak nihai ağırlıklar elde edilir. Çalışmanın ikinci aşamasında, yeşil tedarikçi seçiminin ana karar matrisi oluşturulmuştur. Alternatifler için niteliksel değerler, karar verme ekibi tarafından fikir birliği ile belirlenir. Karar matrisinin belirlenmesinden sonra alternatifleri değerlendirmek için TOPSIS, PROMETHEE ve MAIRCA yöntemleri uygulanmaktadır. Her metodoloji, AHP, DEMATEL ve BWM'den ayrı ayrı elde edilen üç kriter ağırlığını kullanır. Üç farklı kriter ağırlığı sonuçlarının üç farklı değerlendirme yöntemine uygulanması sonucunda toplam 9 farklı sıralama sonucu elde edilecektir. Kriter ağırlıklarını belirlemek için AHP, DEMATEL ve BWM kullanılırken, yeşil tedarikçi alternatiflerini sıralamak için TOPSIS, PROMETHEE ve MAIRCA yöntemleri kullanılmıştır. AHP, DEMATEL, TOPSIS ve PROMETHEE en çok kullanılan MCDM yöntemlerinden bazılarıdır ve BWM ve MAIRCA nispeten yeni geliştirilmiş ve popülerlik kazanmaktadır. Son olarak, çalışma bir sağlık kompleksi için trijenerasyon sistemlerinin yeşil tedarikçileri değerlendirilmekte ve kullanılan farklı ÇKKV metodolojileri karşılaştırılmaktadır. Tezin temel amacı, inşaat sektöründe yeşil tedarikçi seçimi için bir çerçeve geliştirmektir. Sürdürülebilir tedarikçi seçimi sorunu, sürdürülebilir tedarik zinciri yönetiminde büyük yer tutmaktadır. Ayrıca tüm yeşil bina sertifika sistemleri için en önemli kriter binanın enerji verimliliğidir. Bu nedenle çalışma, büyük sağlık komplekslerinin enerji verimliliği üzerinde büyük etkisi olan trijenerasyon sisteminin seçim problemini incelemeyi amaçlamaktadır. Son olarak, geleneksel ve yeni geliştirilen ÇKKV yöntemlerinin karşılaştırılması amaçlanmaktadır. Kullanılan yöntemlerin yaklaşımları farklı olduğu için kriter ağırlıklarının ve sıralamalarının farklı olması doğal bir sonuçtur. Sonuçlara göre AHP\ DEMATEL ve BWM olmak üzere tüm yöntemler sistemin enerji verimliliği oranını (Env1) en önemli kriter olarak sıralamaktadır. AHP, tedarikçinin çevre yönetim sistemini (Env2) ve maliyeti (Eco1) ikinci ve üçüncü önemli kriterler olarak değerlendirirken, DEMATEL yeşil üretim (Env3) ve kaynak tüketimini (Env4) birinci kriterden sonra sıralar. BWM metodounda ise Maliyet (Eco1) ve tedarikçinin çevre yönetim sistemi (Env2) ilk kriteri takip etmektedir. AHP ve BWM yöntemlerinin kriter değerlendirmeleri birbirine çok yakındır çünkü bu iki yöntem benzer karar verme yaklaşımlarına sahiptir. Ancak DEMATEL diğerlerinden farklı bir karar verme sistemi içerdiğinden, sonuçlar da büyük ölçüde farklılık göstermektedir. AHP ve BMW yöntemlerinde çevresel ve ekonomik yönlerden alt kriterler ön plana çıkarken, DEMATEL'de ekonomik yön alt kriterlerinin önünde çevresel ve sosyal yönlerden alt kriterler yer almaktadır. Ayrıca tüm yöntemler, yeşil tedarikçi seçim problemi için en az önemli kriter olarak finansal yeteneği (Eco5) değerlendirmektedir. TOPSIS hesaplamaları sonucunda en iyi alternatifler olarak A2 ve A5 alternatifleri ön plana çıkmaktadır. AHP-TOPSIS ve BWM-TOPSIS kombinasyonda A2 ilk sırada yer alırken, DEMATEL-TOPSIS entegrasyonu A5'i en iyi alternatif olarak değerlendirir. PROMETHEE yöntemi, AHP, DEMATEL ve BWM'nin kullanıldığı tüm senaryolar için A5'in alternatifini en iyi seçenek olarak değerlendirir. MAIRCA yöntemi sonucunda A2 ise A5 tercih edilen alternatifler olarak belirlenmiştir. AHP-MAIRCA ve BWM-MAIRCA, A2'yi en iyi alternatif olarak, DEMATEL-MAIRCA ise A5'i en iyi alternatif olarak sıralamaktadır. Ayrıca, tüm yöntemler A7'yi en az tercih edilen alternatif olarak belirlemektedir.

Özet (Çeviri)

Due to high demand and unsustainable need for an increasing energy supply, energy efficiency has become crucial. Restricted energy markets have wide effects in areas ranging from household budgets to international relations. Also, one of the primary concerns of the twenty-first century is climate change, which is caused by increased greenhouse gas (GHG) emissions and unplanned resource consumption (UNEP, 2010). Thus, due to their high energy consumption, buildings and construction activities are on the front line of energy efficiency research. The construction industry consumes one-third of global resources, 40% of global energy, 25% of global water, and generates one-third of worldwide carbon emissions, 40% of the global waste by itself (UNEP-SBCI, 2016). Accordingly, it needs a more sustainable approach at all stages in order to reduce its negative effects on the environment. This need has increased the importance of the concept of sustainable supply chain management in construction. Also, environmental and green building grading and certification systems such as LEED, BREEAM, and Estidama provide a measurement for energy efficiency, health, and cost-saving for construction operations and buildings. Also, a lot of green building councils of countries have been started to establish to help construction stakeholders with the aim of sustainability. One of the systems that play a vital role in increasing energy efficiency for some types of buildings is trigeneration systems that produce power, heating energy as well as cooling from a single generator or process. Also, one of the most significant purchasing steps is the selection of the most appropriate supplier (Weber et al., 1991). While the traditional supplier evaluation particularly concentrates on cost-related criteria, green supplier selection focuses on environmental requirements as a priority. Considering all of these, green suppliers have been critical in creating a successful sustainable supply chain by balancing between economic, environmental, and social pillars of sustainability. Therefore, all legal regulations and standards, green project requirements, and companies' sustainability goals make the sustainable supplier selection a complicated process and vital for green supply chain management in construction. Considering all these, the selection of trigeneration systems in a green way is of great importance in terms of energy efficiency and sustainability. In recent years, trigeneration system procurements have been made frequently in the construction of city hospitals, which are large health complexes combining more than one hospital in Türkiye. In this context, the trigeneration selection of a health complex built in one of the big cities of Türkiye is examined as a case study. MCDM methods are used for this green selection problem. Identification of criteria is carried out as a result of literature research and expert opinions specific to the project. The three pillars of sustainability which are economic, environmental, and social aspects, form the three main criteria. The main economic criterion includes eight sub-criteria: cost, quality, delivery, flexibility, financial ability, operation, and maintenance cost, warranty period, and partnership relations. The environmental main criterion has four sub-criteria: energy efficiency of the system, environmental protection management system of the supplier, green products, and consumption of resources. Finally, the social main criterion includes four sub-criteria: safety and health at work, employees' rights, training of employees, and respect of rights and policies. Also, the contractor of the project evaluated the offers of 7 companies from 2 different cities of Türkiye within the scope of trigeneration systems. While AHP, DEMATEL, and BWM are used to determine the criterion weights, TOPSIS, PROMETHEE, and MAIRCA methods are used to rank the green supplier alternatives. AHP, DEMATEL, TOPSIS, and PROMETHEE are some of the most used MCDM methods, and BWM and MAIRCA are relatively newly developed and gaining popularity. Finally, the study evaluates the green suppliers of trigeneration systems for a healthcare complex and compares the different MCDM methodologies used. Constructing a framework for sustainable supplier selection in the construction sector is the main purpose of the thesis. The selection problem of sustainable suppliers takes a great place in sustainable supply chain management. Also, the most important criterion for all green building certification systems is the energy efficiency of the building. Therefore, the study aims to examine the selection problem of the trigeneration system that has a considerable impact on the energy efficiency of large healthcare complexes. Finally, it is aimed to compare different traditional and newly developed MCDM methods.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    897064

    Entegre et tesisinde yeşil tedarikçi seçimi için gri ilişkisel analiz ve aksiyomatik tasarım yöntemleri uygulaması

    Application of gray relational analysis and axiomatic design methods for green supplier selecti̇on in integrated meat plant

    ECMEL ŞEZA ARDALI

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Endüstri ve Endüstri MühendisliğiSakarya Üniversitesi

    Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. TİJEN ÖVER ÖZÇELİK

    DR. ÖĞR. ÜYESİ YASİN KIRELLİ

  2. Tez No

    807592

    Yeşil pazarlama stratejilerinin yeşil tedarikçi seçimi, yeşil inovasyon ve performans üzerindeki etkisinin yapısal eşitlik modeli ile analizi

    Green supplier selection of green marketing strategies, analysis of the impact on green innovation and performance with the structural equation model

    DİLBER NİLAY KÜTAHYALI

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    İşletmeKastamonu Üniversitesi

    İşletme Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. BÜLENT YILDIZ

  3. Tez No

    507306

    Selection of heating, ventilating and air conditioning (HVAC) suppliers for green buildings with fuzzy-evaluation based on distance from average solution (EDAS) method

    Bulanık-EDAS yöntemi ile yeşil binalarda ısıtma, havalandırma ve iklimlendirme (HVAC) sistemleri tedarikçileri seçimi

    HASAN GÖKBERK BAYHAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2018

    Enerjiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. GÜL POLAT TATAR

  4. Tez No

    487997

    A model for supplier selection under environmental considerations

    Çevresel değerlendirmeler altında tedarikçi seçimi için bir model

    AHMET SELÇUK YALÇIN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2017

    Endüstri ve Endüstri MühendisliğiMarmara Üniversitesi

    Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. HÜSEYİN SELÇUK KILIÇ

  5. Tez No

    472757

    AHP ve VIKOR yöntemlerine dayalı yeşil tedarikçi seçimi ve bir uygulama

    Green supplier selection based on AHP and VIKOR methods and an application

    SILA NUR GÜNAY

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Endüstri ve Endüstri MühendisliğiGazi Üniversitesi

    Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. BAHAR ÖZYÖRÜK

Geri Dön