Biyokütle tedarik zinciri için bir karar destek sistemi tasarımı
A decision support system design for biomass supply chain
- Tez No: 779665
- Danışmanlar: DOÇ. DR. HACER GÜNER GÖREN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Endüstri ve Endüstri Mühendisliği, Industrial and Industrial Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Pamukkale Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Endüstri Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 129
Özet
Nüfus artışı, sanayileşme ve teknolojik gelişmeler nedeniyle küresel enerji ihtiyacı her geçen gün artmaktadır. Enerji ihtiyacını karşılamada birincil enerji kaynağı olarak kullanılan fosil yakıtlar, sera gazları ortaya çıkararak küresel ısınma ve çevresel problemlere neden olabilmektedir. Fosil yakıtlardan çevreye daha az zararlı olan yenilenebilir enerji kaynaklarına geçiş, kuruluşlar, hükümetler ve bilim adamları tarafından desteklenmektedir. Yenilenebilir enerji kaynaklarından biri olan biyokütle, tarım ve orman kalıntıları, enerji bitkileri, tarım ürünleri, hayvansal atıklar, evsel katı atıklar, endüstriyel atıklar, mikroalgler ve bir zamanlar yaşayan diğer organizmalardan elde edilebilir. Yüksek taşıma maliyetleri ve hacimleri nedeniyle biyoenerji sistemlerinin tasarımı oldukça önemlidir. Ülkemizin enerjide dışa bağımlılığını azaltmaya ve sürdürülebilir bir enerji sistemi tasarlamaya odaklanan bu tez çalışmasında biyokütle tedarik zinciri ağ tasarımı probleminin çözümü için bütünleşik bir yaklaşım geliştirilmiştir. Biyokütle çevrim tesislerinin kuruluş yeri uygunluk analizi, biyokütle kaynaklarının tahmini, tedarik zinciri ağ tasarımını birleştiren çözüm çerçevesine ek olarak farklı senaryoların karşılaştırılmasını sağlayan bir karar destek sistemi önerilmiştir. Kuruluş yeri uygunluk analizi çok kriterli karar verme yöntemleri ve coğrafi bilgi sistemleri kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Çeşitli biyokütle kaynaklarının gelecek yıllardaki miktarları yapay zekâ tabanlı bir yöntem olan destek vektör regresyonu ile tahmin edilmiştir. Paranın zaman değerini dikkate alan bir matematiksel model yardımıyla tedarik zinciri ağı tasarlanmış; hammadde taşıma miktarları, gübre ve elektrik üretim miktarları, kurulması gereken tesislerin sayıları, konumları ve kapasiteleri belirlenmiştir. Elde edilen çözümde altı çevrim tesisinin açılması gerektiği ve projenin geri ödeme süresinin 2,14 yıl olduğu saptanmıştır. Ayrıca, destek vektör regresyonu, matematiksel modelleme ve ajan tabanlı modellemeden oluşan bir karar destek sistemi, çeşitli senaryo alternatiflerini net bugünkü değer ve yatırım geri dönüş oranı açısından karşılaştırmak için önerilmiştir. Çalışmanın sonuçlarına göre, karar destek sisteminin sırasıyla gübre satış fiyatına, elektrik satış fiyatına, iskonto oranına ve taşıma maliyetine bağımlı olduğu belirlenmiştir.
Özet (Çeviri)
Global energy demand has been increasing day by day due to population growth, industrialization, and technological developments. Fossil fuels, which are primarily used to meet demand, can cause global warming and environmental problems via producing greenhouse gases. Transition from fossil fuels to renewable energy sources, which are less harmful to environment, has been supported by organizations, governments, and scientists. Biomass, one of the renewable energy sources, can be obtained from agricultural and forestry residues, energy crops, food crops, animal waste, municipal solid waste, industrial waste, microalgae, and other once living organisms. Due to high transportation costs and volumes, the design of bioenergy systems is of great importance. An integrated approach has been developed to address the solution of biomass supply chain network design problem in this thesis, which focuses on reducing our country's dependence on foreign energy and designing a sustainable energy system. In addition to the solution framework that combines suitability analysis of biomass conversion plants, forecasting of biomass resources, supply chain network design, a decision support system that enables comparison of different scenarios has been proposed. Suitability analysis has been carried out using multi-criteria decision-making methods and geographic information systems. The quantity of various biomass resources in the following years has been forecasted using support vector regression, which is an artificial intelligence-based method. Supply chain network has been designed using a mathematical model that takes into account the time value of money and feedstock flows, fertilizer and electricity production amounts, the number of facilities to be established, their locations and capacities have been determined. Based on the solution obtained, six conversion facilities should be opened and the payback period of the project was 2.14 years. Moreover, a decision support system consisting of support vector regression, mathematical modelling, and agent-based modelling has been proposed to compare various scenario alternatives in terms of net present value and return on investment. The results of this study shows that the decision support system is dependent on fertilizer sales price, electricity sales price, discount rate and transportation cost, respectively.
Benzer Tezler
- Analysis of location selection criteria for sustainable design of biomass to energy conversion plants: A fuzzy cognitive mapping based approach
Biyokütle-enerji dönüşümü tesislerinin sürdürülebilir tasarımı için lokasyon seçimi kriterlerinin analizi: Bulanık bilişsel haritalama tabanlı bir yaklaşım
MERVE ERSOY
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ŞEBNEM YILMAZ BALAMAN
- A fuzzy goal programming based decision support system for design and management of biomass to energy supply chains
Biyokütle - enerji tedarik zincirlerinin tasarımı ve yönetimi için bulanık hedef programlama tabanlı bir karar destek sistemi
ŞEBNEM YILMAZ BALAMAN
Doktora
İngilizce
2014
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HASAN SELİM
- Simulation and life cycle assessment of combined bioheat and biopower plant using hungary oak (Quercus frainetto L.) coppices as a feedstock
Macar meşesi (Quercus frainetto L.) baltalıklarını hammadde olarak kullanan birleşik biyoısı ve biyogüç santralinin simülasyonu ve yaşam döngüsü analizi
FAHRİYE ENDA TOLON
Doktora
İngilizce
2024
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FİLİZ KARAOSMANOĞLU
- Life cycle and economic assessment of electricity generation from combined heat and power plants using woody biomass in Turkey
Türkiye'de odunsu biyokütle kullanan birleşik ısı ve güç tesislerinde elektrik üretimi yaşam döngüsü ve ekonomik değerlendirmesi
ZÜHAL MEYDAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FİLİZ KARAOSMANOĞLU
- Life cycle assessment of combined bioheat and biopower production and cost: Simulated case studies based on combustion utilizing turkish oak (Quercus cerris L.) coppices
Birlikte biyoısı ve biyogüç üretimi yaşam döngüsü değerlendirmesi ve maliyeti: Türkiye meşe (Quercus cerris L.) baltalıklarını kullanan yanma temelli benzetilmiş durum çalışmaları
GÜNER EKŞİ
Doktora
İngilizce
2017
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FİLİZ KARAOSMANOĞLU