Türkiye enerji planlaması için çok ölçütlü bir model önerisi

Abstract

Toplumsal gelişmeye esas teşkil eden çok önemli bir dayanak olan enerji, çevresel bir etken olarak da insanoğlunun hayatta kalması ve gelişmesi için yaşamsal bir role sahiptir. Dünyanın temel enerji kaynağındaki fahiş fiyat artışı ve Türk ekonomisinin hızlı gelişimi ile birlikte Türkiye'nin enerji tüketimi büyük bir sorun haline gelmiştir. Bu durumu ortadan kaldırmak için gelecekle alakalı doğru tahminler yapmamızı sağlayacak karar verme süreçleri oluşturmak zorunluluğu da ortaya çıkmaktadır. Doğru tahminler, taahhütleri, üretimleri ve bakım planlamaları gibi konularda kurumlara çok büyük yardımlar sağlayabilir. Bu nedenle kurumların gelecek ile ilgili talepleri, doğruya en yakın bir şekilde önceden görme ihtiyacı duymaktadır. Gelecekle ilgili karar vermek Birçok belirsizliği içerdiğinden, bu kararları uygulamak oldukça zordur. Düzenli bir veri yönetim metodu olan Yapay Sinir Ağları enerji talebi tahmininde oldukça popülerdir. Bu çalışmada, alternatif bir yaklaşım olarak Uyarlamalı Ağ Tabanlı Bulanık Çıkarım Sistemi (ANFIS) önerilmektedir. Gelecek ile alakalı gerekli enerji miktarının bilinir olması aynı zamanda, Türkiye'nin hangi enerji kaynaklarını nasıl kullanacağı konusunda belirli çalışmalar yapmayı da gerektiriyor. Bu nedenle, karar vericilerin seçim kriterlerinin göreceli önemi konusundaki görüşleri tip-2 bulanık kümelere dayalı bulanık bir Analitik Hiyerarşi Sürecii (AHP) kullanılarak belirlenmiş ve en iyi enerji alternatiflerini sıralamak için tip-2 aralıklı TOPSIS metoduna dayalı bulanık çok kriterli karar verme metodolojisi kullanılmiştır. Bu çalışmada, tip-2 bulanık kümeler, gerçek dünya uygulamalarının belirsizliğini ve bulanıklığını temsil etmede daha fazla serbestlik derecesi sağladığından dolayı kullanılmıştır. Türkiye'nin enerji talebini tahmin etmek için Yapay Sinir Ağı (ANN) ve bulanık mantık (FL) metotlarını birleştiren ANFIS metodu tahmin aracı olarak incelenmektedir. Önerilen model, Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığından elde edilen ve Temel Bileşenler Analiz (TBA) metodu ile işlenmiş veri setlerini ANFIS uygulamasını kullanarak Enerji talebini tahmin etmektedir. ANFİS metodu ile elde edilen sonuçların doğruluğu üzerinde etkin performan gösterdiği ortaya çıkmıştır. Bu nedenle, ANFIS modeli enerji tahminlemede etkin bir alternatif yöntem olarak kabul edilebilir olmuştur. Son olarak, uzun dönemli enerji tahminlerinde model kullanılmış ve elde dilen sonuçlar yorumlanmıştır. Aynı zamanda Türkiye için hangi enerji alternatifinin saptanması amacıyla tip-2 aralıklı bulanık çok kriterli karar verme metodolojisi önerilmiş ve etkili sonuçlar elde edilmiştir. 2012-2035 yılları için yapılan test amaçlı tahminler, gerekse projeksiyonlar için yapılan hatalar incelendiğinde ANFIS modelinin iyi sonuç verdiği görülmektedir. Bu sonuç ANFIS modeldeki R=0.99998 değerini elde ederek ANFIS'in öğrenme kabiliyetini ortaya koymaktadır. Aynı zamanda Türkiye'nin enerji ihtiyacı 2020 yılı için (157.090,65 PEKT) ve 2034 yılı için ise (266.689,59 PEKT) miktarında olacağı ön görülmektedir. Enerji planlaması ve yatırımına yönelik bulanık çok kriterli karar verme sorunlarını çözmek için uygulanan tip-2 aralıklı bulanık AHP yöntemini ve tip-2 aralıklı TOPSIS yöntemini birlikte uygulanmasıyla elde edilen sonuçlara bakıldığında, en iyi enerji alternatifinin rüzgar enerjisi olduğu belirlenmiştir. Geri kalan alternatifler sırasıyla, güneş enerjisi, hidrolik enerji, jeotermal enerji, biyoenerji, doğal gaz, petrol, kömür-linyit, nükleer enerji ve hidrojen enerjisi olması gerektiği sonucu ortaya çıkmıştır.