THE SITE SELECTION FOR RENEWABLE ENERGY INVESTMENTS USING GEOGRAPHIC INFORMATION SYSTEMS (GIS)-BASED ANALYTIC HIERARCHY PROCESS (AHP) METHOD: A CASE STUDY OF DENIZLI

Öz

The environmental impacts of energy production and consumption processes are becoming increasingly important as well as the limited resources of fossil fuels, as the demand for energy rapidly increases today. This situation emphasizes the importance of renewable energy and sustainability issues. Renewable energy sources such as solar, wind, hydroelectric, biomass and geothermal have a significant potential in meeting the energy demand. The utilization of these sources can enhance the energy security while they are reducing environmental impacts. The appropriate site selection decisions becomes crucial with the increasing demand for renewable energy sources. Geographic Information Systems (GIS) and The Analytic Hierarchy Process (AHP) which is a Multi-Criteria Decision-Making (MCDM) method are preferred often as the effective tools in this process. The main aim of the study is determine the basic criteria for the site selection of solar power plants (SPPs). In this context, the suitability analysis for Denizli city is made using GIS and AHP methods. Based on the expert opinions and related literature research, appropriate site selection criteria for solar power plants are determined. In addition, spatial and non-spatial data belonging to the study area are transferred to the GIS environment and analysis studies related to the study area are carried out. According to the findings, it is concluded that totally 44,579 hectares of land are highly suitable for SPP installation, totally 619,595 hectares are moderately suitable and totally 530,922 hectares are not suitable in Denizli city.

Anahtar Kelimeler

• Renewable Energy Sources
• Solar Energy Investments
• Sustainability
• Multi-Criteria Decision Making (MCDM)
• Analytic Hierarchy Process (AHP)
• Geographic Information System (GIS)

GÜNEŞ ENERJİSİ SANTRALLERİNİN (GES) COĞRAFİ BİLGİ SİSTEMLERİ (CBS) TABANLI ANALİTİK HİYERARŞİ SÜRECİ (AHS) YÖNTEMİ İLE YER SEÇİMİ: DENİZLİ İLİ ÖRNEĞİ

Öz

Günümüzde enerji talebi hızla artarken, enerji üretimi ve tüketimi süreçlerindeki çevresel etkiler ve fosil yakıtların sınırlı kaynaklar olması konuları giderek daha önemli hale gelmektedir. Bu durum, yenilenebilir enerji ve sürdürülebilirlik kavramlarının önemini vurgulamaktadır. Güneş, rüzgâr, hidroelektrik, biyokütle ve jeotermal gibi yenilenebilir enerji kaynakları, enerji talebini karşılamada büyük bir potansiyele sahiptir. Bu kaynakların kullanımı, enerji güvenliğini artırırken aynı zamanda çevresel etkileri azaltma potansiyeline sahiptir. Yenilenebilir enerji kaynaklarına olan talebin artmasıyla birlikte, doğru yer seçimi kararları büyük önem taşımaktadır. Doğru yer seçimi, yenilenebilir enerji projelerinin başarısını etkileyen önemli bir faktördür. Çok Kriterli Karar Verme (ÇKKV) yöntemlerinden olan Analitik Hiyerarşi Süreci (AHS) bu süreçte yaygın olarak tercih edilen araçtır. Bu çalışmada, güneş enerji santrallerinin (GES) yer seçimi için uygunluk analizinin yapılması amaçlanmıştır. Bu kapsamda, Coğrafi Bilgi Sistemleri (CBS) ve AHS araçları kullanılarak Denizli iline ilişkin mekânsal analizler yapılmıştır. Uzman görüşleri ve ilgili literatür araştırmasından yola çıkılarak, güneş enerji santralleri için uygun yer seçimi kriterleri ortaya konulmuştur. Ayrıca, çalışma alanına ait mekânsal ve mekânsal olmayan veriler CBS ortamına aktarılarak alana ilişkin analiz çalışmaları yapılmıştır. Elde edilen bulgular ışığında, Denizli ilinde toplam 44,579 hektar alanın GES kurulumu için çok uygun, toplam 619,595 hektar alanın orta uygun ve toplam 530,922 hektar alanın ise uygun olmadığı sonucuna varılmıştır.

Anahtar Kelimeler

• Yenilenebilir Enerji Kaynakları
• Güneş Enerjisi Yatırımları
• Sürdürülebilirlik
• Çok Kriterli Karar Verme (ÇKKV)
• Analitik Hiyerarşi Süreci (AHS)
• Coğrafi Bilgi Sistemi (CBS)

Kaynakça

1. Aydın, N. Y., Kentel, E., Düzgün, H. S. 2013. GIS-based site selection methodology for hybrid renewable energy systems: A case study from western Turkey. Energy conversion and management, 70, 90-106.
2. Barbier, E. 2002. Geothermal energy technology and current status: an overview. Renewable and sustainable energy reviews, 6, 3-65. Carrión, J. A., Estrella, A. E., Dols, F. A., Toro, M. Z., Rodríguez, M., Ridao, A. R. 2008. Environmental decision-support systems for evaluating the carrying capacity of land areas: Optimal site selection for grid-connected photovoltaic power plants. Renewable and sustainable energy reviews, 12(9), 2358-2380.
3. Colak, H. E., Memisoglu, T., Gercek, Y. 2020. Optimal site selection for solar photovoltaic (PV) power plants using GIS and AHP: A case study of Malatya Province, Turkey. Renewable energy, 149, 565-576.
4. Dağdeviren, M., Eren, T. 2001. Tedarikçi firma seçiminde Analitik Hiyerarşi Prosesi ve 0-1 hedef programlama yöntemlerinin kullanılması, Gazi Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi, Sayı: 16 (2), s. 41-52.
5. Denizli Büyükşehir Belediyesi (DBB), 2019. Denizli İklim Değişikliği Eylem Planı (2016-2030), https://www2.denizli.bel.tr/userfiles/file/iklimdegisikligi/DİDEP%20yönetici%20özet/DENİZLİ_ÖZET_WEB.pdf, Erişim Tarihi: 10.09.2023.
6. Denizli Valiliği, 2022. http://www.denizli.gov.tr/cografi-konum, Erişim Tarihi: 04.09.2023.
7. Erdoğan, S. 2022. Enerji, çevre ve sera gazları. Çankırı Karatekin Üniversitesi İktisadi ve İdari Bilimler Fakültesi Dergisi, 10, (1), 277-303.
8. Garni, H. Z., Awasthi, A. 2017. Solar PV power plant site selection using a GIS-AHP based approach with application in Saudi Arabia. Applied energy, 206, 1225-1240. GEPA, 2023. https://gepa.enerji.gov.tr/MyCalculator/,Erişim Tarihi: 15.09.2023.

9. Gielen, D., Boshell, F., Saygin, D., Bazilian, M. D., Wagner, N., Gorini, R. 2019. The role of renewable energy in the global energy transformation. Energy strategy reviews, 24, 38-50.
10. Güney, T. 2019. Renewable energy, non-renewable energy and sustainable development. International Journal of Sustainable Development & World Ecology, 26, (5), 389-39.
11. International Energy Agency (IEA), 2021. Energy Policy Review Turkey, https://www.iea.org/events/turkiye-2021-energy-policy-review, Erişim Tarihi: 20.09.2023.
12. International Energy Agency (IEA), 2023. Data Services, Erişim Tarihi: 20.09.2023.
13. International Energy Agency (IEA), 2023. World Energy Investment, https://www.iea.org/reports/world-energy-investment-2023, Erişim Tarihi: 20.09.2023.
14. IRENA, 2023. Global Landscape of Renewable Energy Finance, https://www.irena.org/Publications/2023/Feb/Global-landscape-of-renewable-energy-finance-2023, Erişim Tarihi: 04.09.2023.
15. Keirstead, J., Jennings, M., Sivakumar, A. 2012. A review of urban energy system models: Approaches, challenges and opportunities. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 16, (6), 3847-3866.
16. Koç, E. ve Kaya, K. 2015. Enerji Kaynakları–Yenilenebilir Enerji Durumu. Mühendis ve Makina, 56, (668), 36-47.
17. Merrouni, A. A., Elalaoui, F. E., Mezrhab, A., Mezrhab, A., Ghennioui, A. 2017. Large scale PV sites selection by combining GIS and Analytical Hierarchy Process. Case study: Eastern Morocco. Renewable energy, 119, 863-873.
18. Moriarty, P., Honnery, D. 2022. The limits of renewable energy, In Switching Off: Meeting Our Energy Needs in A Constrained Future, 35-54.
19. Owusu, P. A., Asumadu-Sarkodie, S. 2016. A review of renewable energy sources, sustainability issues and climate change mitigation.” Cogent Engineering, 3.
20. Önal, M. 2020. Sürdürülebilir Kalkınmada Yenilenebilir Enerjinin Önemi: Türkiye Üzerine Bir Değerlendirme. Turkish Business Journal, 1, (1), 78-97.
21. Öymen, G. 2020. Yenilenebilir enerjinin sürdürülebilirlik üzerindeki rolü. İstanbul Ticaret Üniversitesi Sosyal Bilimler Dergisi, 19, (39), 1069-1087. Özşahin, E. 2014. Earthquake damage risk analysis in Tekirdağ province using Geographic Information Systems (GIS) and Analytic Hierarchy Process (AHP) Coğrafi Bilgi Sistemleri (CBS) ve Analitik Hiyerarşi Süreci (AHS) kullanılarak Tekirdağ ilinde deprem hasar riski analizi, International Journal of Human Sciences, 11 (1), 861-879.
22. Rahman, A., Farrok, O., Haque, M. M. 2022. Environmental impact of renewable energy source based electrical power plants: Solar, wind, hydroelectric, biomass, geothermal, tidal, ocean, and osmotic. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 161.
23. Saaty, R.W. (1987). The Analytical Hierarchy Process What It Is and How It Is Used, Mathi Modelling, Vol.9 (3-5), 161 – 176.
24. Sarsıcı, N. 2020. Karabük ilinde Güneş Enerjisi Santrali (GES) Kurulabilecek Alanların Çok Ölçütlü Karar Analizi ile Tespiti, (Yüksek Lisans), Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, Karabük.
25. Sindhu, S., Nehra, V., Luthra, S. 2017. Investigation of feasibility study of solar farms deployment using hybrid AHP-TOPSIS analysis: Case study of India. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 73, 496-511.
26. Şener, Ş., Şener, E., Nas, B., Karagüzel, R. 2010. Combining AHP with GIS for landfill site selection: a case study in the Lake Beyşehir catchment area (Konya, Turkey). Waste management, 30, (11), 2037-2046.
27. Uyan M. 2016. Güneş enerjisi santrali kurulabilecek alanların AHP yöntemi kullanılarak CBS destekli haritalanması. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 23, (4), 343-351.
28. Uyan, M. 2013. GIS-based solar farms site selection using analytic hierarchy process (AHP) in Karapinar region, Konya/Turkey. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 28, 11-17.
29. Vandevyvere, H., Stremke, S. 2012. Urban planning for a renewable energy future: Methodological challenges and opportunities from a design perspective. Sustainability, 4, (6), 1309-1328.
30. Varınca, K., B., Gönüllü, M., T. 2006. Türkiye’de Günes Enerjisi Potansiyeli ve Bu Potansiyelin Kullanım Derecesi, Yöntemi ve Yaygınlıgı Üzerine Bir Arastırma, I. Ulusal Güneş ve Hidrojen Enerjisi Kongresi, Eskişehir.
31. Wang Y., Liu J., Elhag T. 2008. An Integrated AHP-DEA Methodology For Bridge Risk Assessment, Computers & Industrial Engineering, 54(3): 513-525.
32. Wind, Y., Saaty, T. L. 1980. Marketing Applications of the Analytic Hierarchy Process, Management Science, Volume: 26 (7), 641- 658.
33. Wirth, H. 2021. Recent facts about photovoltaics in Germany. Fraunhofer Ise, 92.
34. Yıldırım, O., Nuri, F. İ. 2018. Yenilenebilir enerji ve sürdürülebilir kalkınma ilişkisi. Uluslararası Bankacılık Ekonomi ve Yönetim Araştırmaları Dergisi, 1, (1), 105-143.