ÇÖKV

1. GAZİ ÜNİVERSİTESİFEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜENDÜSTRİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜYÜKSEK ÖĞRENİM PROGRAMI5571307 - ÇOK ÖLÇÜTLÜ KARAR VERMEDoç. Dr. MEHMET KABAK LİTERATÜR ÇALIŞMASI (SMAA-StochasticMulticriteriaAcceptabilityAnalysis) Kıvanç YILMAZ ve Erdem KOÇOĞLU MAYIS,2016

2. SUNUM AKIŞ PLANI Ele Alınan Çalışmanın Tanıtımı Özet Giriş Problem Tanımı Karar Problemi SMAA Metodunun İşleyişi Metodun Problem Üzerinde Çalıştırılması Sonuç ve Değerlendirmeler Karar

3. 1. Ele Alınan Çalışmanın Tanıtımı • «Multicriteriaevaluation of heating choices for a new sustainableresidential area» • «Yeni Yerleşim Yerleri İçin Sürdürülebilir Isınma Sistemleri Seçiminde Çok Kriterli Değerlendirme» • Yayın, 7 Şubat 2015 tarihinde yayınlamış olup, • YAZARLAR: • Kasita Kontu, • SamuliRinne, • VilleOlkkonen, • RistoLahdelma, • PekkaSalminen • Web Adresi: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0378778815000973

4. 2. Özet Çalışmada, Finlandiya’da bulunan Loviisa şehrinde yapılması planlanan müstakil evler, apartman daireleri ve bunların çevre donatılarının bulunacağı 240.000 metrekarelik projedeki ısınma sisteminin seçimi için çözüm sunulmaya çalışılmıştır. Projenin gerçekleştirileceği bölgede şehir yönetiminin yenilenebilir enerjiye dayalı ısınma sistemine geçme isteği de dikkate alınarak hangi ısınma sisteminin en iyi sonucu vereceğine yönelik; teknolojik, ekonomik, çevresel etki ve uygulanabilirlik yönünde kriterler belirlenmiş. Bu kriterler belirlenirken konuyla ilgili bir grup uzmanın görüşlerinden ve şehir halkına uygulanan anket verilerinden faydalanılmış. Bu çalışmaların neticesinde ısınma sistemi için 15 kriteregöre 11 alternatifortaya konularak sorun tanımlanmış ve SMAA(StochasticMulticriteriaAcceptability Analysis) yöntemi ile analiz edilmiş. SMAA metodu bu çalışmada, kriterleri hiyerarşik düzende ele alarak öncül ve ardıl ilişkilerini incelemek amaçlı esnetilerek uygulanmış. Çalışma iki kısımda ele alınmış. İlk olarak şehir sakinlerinden elde edilen verilerden bağımsız olarak değerlendirme yapılmış ve devamında anket verileri de eklenerek değerlendirme gerçekleştirilmiştir. Sonuç olarak anket verilerinin dikkate alındığı ve alınmadığı heriki durum için de; şehirdeki ısıtma sistemi için biyokütle yakıt esaslı CHP(combinedheatandpower) seçeneğinin uygun seçim olarak elde edildiği görülmektedir. Yine yeraltı sıcak su kaynaklı ısıtma seçeneği de ikinci en uygun seçim olarak ulaşılan alternatif olmuştur.

5. 3. Giriş Finlandiya gibi kuzey ülkelerinde yerleşim alanlarındaki binalar en önde gelen enerji tüketim yerleridir. Finlandiya’da, 2012 yılı nihai verilerine göre yerleşim alanlarındaki binaların enerji tüketimi %19’luk bir orandadır. Bu %19’luk enerji tüketiminin %86’lık kısmını ise ısınma için harcanan enerji oluşturmaktadır. Bunun yanı sıra son yıllarda inşa edilen bağımsız yapılarda yeraltı sıcak su kaynaklı ısıtma sistemleri 2013 yılı verilerine göre %49’luk bir pazar payı ile geniş bir yer tutmaktadır. Yenilenebilir/sürdürülebilir kaynaklara ve yaklaşımlara yönelik çabaların esasında gelecek nesillerin ihtiyacı olan kaynakların tükenmesine yönelik tehlikenin düşürülmesi yatmaktadır. Sürdürülebilir enerji planlamasının arkasında da enerji kaynakları arzı ile tüketimi arasında çevreye yönelik olumsuz etkilerini en küçükleyecek çözümler üretebilme gayesi yatmaktadır. Ulusal veya yerel yönetim planlamalarında enerji sistem seçim kararı; enerji tüketimi üzerinde uzun vadeli etkileri, karbon salınım düzeylerine yönelik kısıtlılıklar ve maliyet sınırlılıkları nedeni ile çok kriterli karar problemine dönüşmektedir. Enerji sistemleri üzerine yapılan çok kriterli karar verme çalışmaları, tanımlanmış bir standart bulunmuyorsa probleme özel kriterler belirlenerek gerçekleştirilegelmiştir. Ancak enerji sistemleri üzerine yapılan karar çalışmalarında gelenekselleşen üç esas kısıt söz konusudur. Bunlar, ekonomiklik(maliyet, geri dönüş oranı, amorti süresi/vadesi), çevreye olan etkiler(karbondioksit ve benzeri zararlı gaz ve partiküllerin salınımı; yenilenebilir enerji çözümleri; enerjinin verimliliği) ve sosyal etkenler(modellemesi daha zor olan istihdam, sağlık ve güvenlik, yoksulluğu düşürücü etkileri, yaygınlaştırılması) olarak ifade edilmektedir.

6. 3. Giriş Sürdürülebilir enerji planlamasına yönelik birkaç MCDA yöntemi geliştirilmiş olsa da, bir probleme yönelik uygun yöntem karar probleminin yapısına bağlı olarak değişmektedir. Sürdürülebilir enerjiye yönelik pek çok çalışma yapılmış olsa da konut niteliğindeki binalarda sürdürülebilir enerji üzerine çalışmalar sınırlı kalmıştır. Başka bir araştırmacı grubu tarafından gerçekleştirilen çalışmada bağımsız konutların sürdürülebilir enerji kaynağı seçimine yönelik seçimin tayini için ELECTRE III yöntemi kullanılmıştır. Yöntem için enerji tüketimine yönelik tasarruf, yatırım geri dönüş zamanı ve karbondioksit salınımında düşüklük kriterleri dikkate alınmış. Bir başka araştırmacı grubu tarafından PAIRS yöntemi ile sadece ekonomik ve çevresel kriterleri içeren micro-CHP ile 10 farklı geleneksel ısıtma sistemi kıyaslaması yapan çalışmada bulunmuş. Başka bir araştırmacı topluluğu ASPID(Analysis and Synthesis of Parameters under Information Deficiency) yöntemi ile konut binalarında ısınma sistemlerinin çözümüne yönelik ekonomiklik, çevresel etki ve sosyal etkileri içeren bir çalışma gerçekleştirilmiş.

7. 3. Giriş Bu çalışmaların yanı sıra sanayi tesislerinde ortam ısıtması için seçeneklerin değerlendirildiği AHP yönteminin kullanıldığı çalışmalar da mevcuttur. Bu çalışmaların tümüne bakıldığında kullanılabilirlik kriterini içermemeleri yönüyle eksiklikleri bulunmaktadır. Bizim çalışmamızda ise kullanılabilirlik kısıtı da dikkate alınarak modelleme yapılmıştır. Ayrıca geçmiş çalışmalarda sadece uzman görüşlerine dayalı tespit edilen kriterler mevcutken bu çalışmada mevcut ve olası sakinlerin görüşlerinin de eklenmesi ile kapsamı genişletilmiştir. Bu çalışmanın amacı; Finlandiya’da mevcut konut yönetmeliklerine göre konut ısıtma sistemleri için en uygun çözümün tespit edilebilmesidir. Bu çalışma, Finlandiya’nın Loviisa şehrinin Harmaakallio bölgesinde ahşap yapılaşma ve sürdürülebilir enerji sistemlerinden yararlanan ısıtma sistemlerinin olduğu bölge üzerinde gerçekleştirilmiştir. Bu çalışmada, uzman görüşleri ve yerleşim bölgesi sakinlerinden elde edilen bilgiler doğrultusunda ortaya konan 15 ölçüt ve 11 alternatifli problem ele alınmıştır. Problemin çözümünde, kısıtlılıkların belirsiz yahut kesin olmadığı gerçek hayat problemlerinin çözümü için geliştirilen SMAA metodu kullanılmıştır. Geçmişte tek aşamalı olarak uygulanan yöntem bu çalışmada hiyerarşik ilişkilerin tespiti için alt ve üst kriterlerle genişletilmiştir.

8. 4. Problem Tanımı • YERLEŞİM BÖLGESİ • Loviisaşehri Finlandiya’nın güneyinde başkent Helsinki’nin 90 km doğusunda bulunmaktadır. Şehir merkezine 2 km mesafedeki Harmaakallio bölgesinde yeni bir yerleşim alanı planlayan şehir yönetimi, bahsi geçen bu 160 hektarlık alanda 3000 kişilik konut teminini hedeflemektedir. Bu bölgede müstakil, sıralı ve apartman tipi konutlar ile bunların hizmet eklentilerinin bulunduğu 240.000 m2’lik kullanım alanlı proje yapımı planlanmaktadır. • Bölgenin ısınması Loviisa merkezinde bulunan PorvoonEnergia şirketine ait limanda fueloil ve biyokütleyakımından temin edilmektedir. Bu enerji şirketinin yakın dönem planları içerisinde Harmaakilloile şehir merkezi arasında yeni bir iletim ağı kurulumu ile bağlantı sağlamak bulunmaktadır. Yeni kurulması planlanan üretim birimi sayesinde hem Heat-Only-Boilers(HOB) hem de CombinedHeatAndPower (CHP) ile ısı üretimi mümkün olabilecektir. • Planlanan evlerdeki enerji tüketim değerleri 180 m2 taban alanı üzerinde 3 kişinin yaşaması yönündedir. Yıllık enerji ihtiyacı 14.8 MWh (3 MWh’likkısmı sıcak su için kullanıldığı düşünülmektedir. Çalışma için genel kabullerde toplam enerji harcamasının %10-25’lik kısmı sıcak su için kullanılmakta olup bu çalışma için %20 olarak dikkate alınacaktır.) • Isıtma ihtiyacının olduğu sezonlarda iç ortam sıcaklığının 20 Santigrat(0C) olması istenilmekte ve iç-dış sıcaklık farkından dolayı gerçekleşen ısı kaybı 100W/0Colarak gerçekleşmektedir. Binada ayrıca %50 verimle çalışan ve yıllık 0.5–1 MWh yanma değerine sahip odun ateşiyle işleyen sauna sobası bulunmaktadır.

9. 4. Problem Tanımı • ÇALIŞMAYA KATILAN PAYDAŞLAR • Bu çalışmaya katılan taraflar; karar vericiler, sürdürülebilir enerji uzmanları ve Loviisasakinleridir. Sürdürülebilir enerji uzmanları, Loviisaplanlama görevlileri ve karar vericilerle ortak çalışma yürüterek alternatif ve kriterlerin tespit edilmesi için çalıştılar. Ayrıca uzmanlar alternatiflerin belirlenen kriterlere göre elenmesi için de sorumluluk üstlendiler. • Şehir sakinlerinden anket yolu ile edinilen bilgiler ise tercih ve alternatif sistemler hakkındaki düşünceler için temel veri olarak değerlendirildi. Şekil 1 de buna ilişkin süreci görebiliriz.

10. 4. Problem Tanımı • Anket • Anketin esas amacı, yapılaması planlanan bu yerleşim alanının(Harmaakallio) potansiyel sakinlerinin ısınma sistemleri hakkındaki tercihlerinin tespit edilmesidir. • Bunun için hazırlanan anket online olarak işletilmiş olup, Loviisa belediyesi web sayfası üzerinden ve şehir dergisinden yapılan duyurular ile ayrıca belediye meclisi üyelerine e posta yoluyla ulaşılarak ankete katılım duyurusu yapılmıştır. • Şehirde iki dilin hakim olması nedeni ile hem Fin hem de İsveç diline göre anketler hazırlanmıştır. Daha sonra anket İngilizce’yeçevrilerek ulusal enerji verimliliği ve sistemleri konusunda geleceğin uzmanları konumundaki doktora eğitimi alan 17 öğrenciye uygulanmış ve şehir sakinlerinden bariz şekilde farklı cevaplar verdikleri görülmüştür. • Dört kısımda işlenen anket özet halde Tablo 1 deki haliyle işlenmiştir.

11. 4. Problem Tanımı

12. 4. Problem Tanımı • Anket • Ankete farklı demografik gruplardan 44 şehir sakini yanıt vermiş ve enerji kaynaklarına dair çevresel etkilere duyarlılıklarının daha önde olduğu sonucunda ulaşılmıştır. • Isıtma sistemi tercihinde kullanılabilirlik üst ölçütüne göre güvenilirlik için eğilimin de 1-5 değerleri aralığında ortalama 4,7 gibi bir değerle öne çıktığı görülmüştür. Bunu 4,3’lük değerlerle ücretsiz bakım ve kullanım kolaylığı kriterleri takip etmektedir. • En önemsizler ise 2,0 ile popülerlik ve 2,5 ile kişisel deneyim olarak ortaya çıkmıştır. Ayrıca katılımcılar 4,2’lik değerle işletme maliyetini yatırım maliyetine(3,2) göre daha önemli bulmuşlardır. • Tablo 7 de öğrenciler ve kent sakinlerinin tercihleri arasındaki sapma ve ortalamalar görülebilir. Öğrenciler arasındaki farklılıkların kaynağı olarak da içlerinde yabancı öğrencilerin farklı kültür ve alışkanlıklarının bulunması düşünülmektedir.

13. 4. Problem Tanımı

14. 4. Problem Tanımı • Anket • Dördüncü kısımdaki ısı tercihlerine bakıldığında: • %89 ile yeraltı kaynaklı sıcak su boru sistemleri, • %66 ile güneş enerjisi, • %48 ile odun ateşiyle çalışan sobalar ve, • %39 ile şehir merkezinden dağıtımı yapılan merkezi ısınma olarak sıralandığı görülmüştür. • Ankete katılım sayısının düşüklüğü nedeni ile tüm sakinlerin görüşlerini yansıtmıyor olsa da yeni yerleşim birimi üzerine ilgi duyanların fikirlerini yansıtması bakımından analizde dikkate değerdir.

15. 5. Karar Problemi • HARMAAKALLİO İÇİN ISINMA SİSTEMİ ALTERNATİFLERİ • A. Elektrikli Isıtma: • Doğrudan veya merkezi su ısıtıcısı uygulaması ile sıcaklık ayarı hızlı ve kolay bir şekilde gerçekleştirilebilir. Bu çalışmada yerden ısıtmalı akıllı sistemler(termostat kontrollü) daha düşük maliyetli olabilmektedir. • Düşük enerji ihtiyacı olan evler için uygun olmasının yanında diğer ısınma sistemlerine göre enerji maliyeti daha yüksektir. • Kentsel alanlarda iletim sorunu yoktur ve bakım ihtiyacı oldukça düşüktür. • B. Yeraltı Kaynaklı Sıcak Su Isı Pompası: • Yerin 100-200 metre derinliklerine uzanan ya da yüzeye paralel döşenmiş borular vasıtasıyla sisteme ulaşılan sıcak su kaynaklarından elde edilen ısı enerjisinin 2/3 lük kısmı ısı olarak, kalan 1/3 lük kısmı sistemin çevrimini sağlamak için elektrik enerjisi olarak kullanılmaktadır. • Isı katlara zemine döşeli tesisat ile ulaştırılır.

16. 5. Karar Problemi • C. Pellet(Sıkıştırılmış Biyokütle) Kazanları: • Orman endüstrisi artıklarından elde edilen sıkıştırılmış biyokütle disklerinin yakılmasından ısı elde edilen sistemdir. Elde edilen ısı miktarının azlığına karşın, biyokütledepolama alanı ihtiyacı ve devamlı besleme gerekliliği olumsuz yönleridir. • D. Güneş Enerjisi: • Binaların çatılarına yerleştirilen güneş panelleri vasıtası ile elde edilen enerji Finlandiya mevsimi dikkate alındığında yıllık sıcak su ihtiyacının %50’sikadarını ve ortam ısıtmasında kullanılabilecek ısının %10-15 kadarını üretebilmektedir. • İhtiyaç duyduğu alan ihtiyacı ve güneş olmayan günler için ısı depolama ihtiyacı nedeniyle ekonomik değildir. Uygun çözüm olarak 8-20 m2’lik bir konut için önerilmektedir. • E. Şömine İle Isınma: • Odun ateşi ile ısınmanın sağlandığı sistem her ne kadar geleneksel olsa da günümüz Finlandiya’sında ana ısınma sistemi olarak rağbet görmemektedir. Ancak diğer sistemlerin arızalanması ya da kullanılamaz olduğu durumlarda alternatif olarak öne çıkmaktadır. • Esas ısınma sistemi olarak tercih edildiğinde her ne kadar maliyet olarak diğer sistemlere kıyasla uygun görülse de devamlı tedarik ve depolama ihtiyacı olumsuz yönleridir. Aynı zamanda CO2salınımı da eksi olarak etki etmektedir. • Tüm bu seçeneklerin kombinasyonlarından yalnızca anlamlı olanlar analize dâhil edilmiştir. Bunlar da Tablo 2 ile gösterilmiştir.

17. 5. Karar Problemi

18. 5. Karar Problemi KRİTERLER Beş ana kriter altındaki alt kriterlerle birlikte 15 kriterden oluşmaktadır. Bunları Tablo 3 ile görebiliriz. Bu kriterlerin bazıları ölçülebilen değerler olsa da çoğunluğu yalnızca sıralama değerlendirmesine uygundur. Sıralı değerlendirmeler uzmanlar tarafından yapılan en iyi, ikinci en iyi, üçüncü en iyi gibi sıralamalardan oluşmaktadır.

19. 5. Karar Problemi • A. Ekonomiklik Kriteri: • Yatırım maliyeti(Icost) ve işletim maliyeti(Ocost) olmak üzere iki alt kriterde incelendi. Tablo 4 te literatürden ve tedarikçilerden elde edilen bilgilere göre ısınma sistemlerinin maliyetleri paylaşılmıştır.

20. 5. Karar Problemi • A. Ekonomiklik Kriteri: • Yıllık işletme maliyeti yıllık ısı ihtiyacının 14,8 MWh/a olduğu kabul edilir. Ek ısıtma sistemi söz konusu olduğunda yıllık olarak güneş ısısı 1,5 MWhve depolama ihtiyacı 2,5 MWholarak kabul edilmiştir. • İşletme maliyetinin hesaplanmasında farklı ısınma sistemleri için yakıt ve merkezi ısıtma maliyetleri Tablo 5 te gösterilmiştir. • Merkezi ısıtmalı alternatiflerde yıllık işletim maliyetinin hesabında, küçük bir konut için yıllık güç tüketim ücreti Loviisaşehrinde 350 Euro olarak uygulanmaktadır. Bunun yanı sıra ısınma maksatlı kullanılan elektrik ücreti gece tarifeli kullanımda, yeraltı sıcak suyunu temin için kullanılan elektrik ücretine kıyasla daha ucuzdur.

21. 5. Karar Problemi • B. Çevresel Etki Kriteri: • CO2 Emisyon Değerleri(Clim) • Her bir alternatifin CO2salınım miktarına göre değişiklik gösterir. Bu değerlendirme Harmaakallio için yaşam döngüsü ve enerji sistemleri itibari ile ele alınarak gerçekleştirildi. Kararlar zamanlama, süresi ve büyüklük durumlarına göre tespit edildi. • Bu çalışmada Fin enerji sistemi için 2030 yılı enerji sistemleri projeksiyonu yapılması yönünde tercihlerde bulunulmuştur. Bu enerji alternatiflerinin marjinal sonuçlarını görebilmek için EnergyPLAN modeli kullanılmıştır. • Bu modelde enerji sisteminin saatlik olarak elektrik ve ısı ihtiyacı belirlenen kısıtlar altında kullanılan kapasiteler, enerji dönüşüm üniteleri, yakıtlar ve yenilenebilir enerji girdilerinin verimliliğini ölçümler. Bu modelle farklı birincil ısınma sistemlerinin talebi karşılaması için gereken tüketimi ve bu tüketimden oluşacak CO2 salınımı hesaplanabilir. • Çevresel etkilerdeki marjinal değişimler, enerji tüketim ihtiyacı ve bunu karşılamaya yönelik gerçekleşen üretim değerlerine göre oluşmaktadır. • MEF(marjinal emisyon faktörü); CO2 salınım miktarındaki değişimin enerji talebindeki değişime oranı ile elde edilir.

22. 5. Karar Problemi • B. Çevresel Etki Kriteri: • Bu çalışmada sistemlerin yaşam döngüleri sınırlandırılarak işlem yapılmıştır. Buna göre bazı sistemlerin yakıt kullanımına bağlı doğrudan parçacık salınımı düşük ya da yok kabul edilmiş, özellikle biyokütle için CO2 salınımı IPCC (Hükümetlerarası İklim Değişikliği Paneli) hesap tablosuna göre sıfır olduğu varsayılmıştır. • Tablo 6’daki marjinal emisyon değerlerinin negatif olması artan talebe karşı düşük CO2 salınım için dönüşüm ünitelerine ihtiyaç olduğuna işaret eder. Bu yeni ünite ile emisyon değerleri üzerinde doğrudan azaltıcı etkisi bulunmaktadır.

23. 5. Karar Problemi • B. Çevresel Etki Kriteri: • Partikül/Parçacık Salınımı(Part) • Partiküller, yanma olayı sonrası ortaya çıkan insan sağlığı ve çevre üzerinde olumsuz etkileri olan yan ürünlerdir. • İnsanlar üzerindeki etkilerinin ölçümünün zorluğu nedeniyle sıradan/normal kriter olarak değerlendirilir. • Bu kriter için; • Merkezi ısı ve güç üniteleri ile ısınma sistemi • Yer altı sıcak su kaynakları ile ısınma, enerji etkinliği ve çevresel etkisinin düşük olması bakımından öne çıkan teknolojilerdir. • Biyokütlediskleri ve odunun yakıt olarak kullanıldığı sistemler ise en kötü tercih olarak öne çıkmaktadır.

24. 5. Karar Problemi C. Sosyal Kriter Yerel: Bu kriter ısınma sisteminin ve yakıtın yerel olup olmadığını ölçmektedir. Yeni teknolojileri destekleyip desteklemediği Popülerlik: Bu kriter ısınma alternatiflerinin popülerliğini ölçmektedir. Belirli yarışan enerji sağlayacıları

25. 5. Karar Problemi D. Teknik Kriter Teknik Çözümlerin Esnekliği:Bu kriterlendirme esnekliği ve ısınma sistemlerinin değişiklik olanaklarını ölçmektedir. Güvenirlilik:Bütün başlıca ısınma alternatifleri oldukça güvenilirdir.

26. 5. Karar Problemi E. Kullanabilirlik Kriteri: Anlamlı Faaliyetleri Sağlama: İkamet edenler için belirli işgücü yoğunlaşmış ısınma alternatifleri Elde etmenin kolaylığı Bakım kolaylığı Kullanım kolaylığı Küçük alan gerektirmesi ve rahatsız edici olmaması

27. 5. Karar Problemi Farklı kriterler temel alınarak alternatif ısınma sistemlerinin değerlendirilmesi Alternatifler için kriterlerin ölçümleri Sıralı kriter için değerlendirmede kriterler dikkate alınarak 1 değerinin en iyi alternatife verildiğini gösterir. Son 2 satır ikamet edenlerin ve öğrencilerin tercihlerinin standart sapmaları ve ortalamasını içermektedir.

28. 6. SMAA Metodunun İşleyişi SMAA(Stokastik Çok Ölçütlü Kabul Edilebilirlik Analizi) SMAA; alternatifler kümesini değerlendirmek için birçok orantılı olmayan kriter yönüyle kullanılan bir karar destek yöntemidir. SMAA başlangıçta geliştirilmiş ve halka açık çevresel karar problemlerinde uygulanmaktadır. Kriter ölçümleri karar alternatifleri için x=[xij] matrisi olarak gösterilmekte buradaki i simgesi alternatifleri ve j simgesi kriterleri göstermektedir. Alternatifler fayda veya değer fonksiyonu U(xi,w) ile değerlendirilmektedir. Fayda fonksiyonu her alternatif için hesaplanmakta, bir tam fayda değeri Ui kriter ölçümleri ve karar vericilerin subjektif ağırlıkları(Wj) temel alınarak hesaplanmaktadır. Fayda fonksiyonu ölçeklendirilmiş bu yüzden 1 en iyi(ideal) değerdir ve 0 ise en kötü değerdir. Fayda fonksiyonu herhangi bir şekle sahip olabilir fakat sıklıkla toplamsal şekli varsayılmaktadır.

29. 6. SMAA Metodunun İşleyişi SMAA kriter ölçümleri ve ağırlıkları özensiz seçilmiş veya belirsiz olabildiği problemlerde kullanılan yöntemdir. Belirsiz kriter ölçümleri [Xij] ortak yoğunluk fonksiyonu fx(x) ile stokastik değişkenler gösterilmektedir. Sıralı kriter ölçümleri birleşik dağılım ile de gösterilebilmektedir. Bilinen ağırlıklar; ortak yoğunluk fonksiyonu fw(W) ile ağırlık dağılımı tarafından simgelenmektedir. Bulunmayan ağırlık bilgisi düzgün dağılım W ile sergilenmekte ve uygun ağırlık vektörü uygulanabilir olarak düşünülmektedir.

30. 6. SMAA Metodunun İşleyişi SMAA alternatifleri hesaplamak için farklı tanımlayıcı ölçümleri hesaplar. Ana ölçümler şu şekildedir: Kabul edebilirlik indeksi(ai) farklı ağırlıkların çeşitliliğini ölçer bu durum xi alternatifinin en tercih edilen olanı bulmayı sağlar. Kabul edilebilirlik indeksi bir varsayılan r sırasındaki Xi alternatifinin farklı ağırlıkların çeşitliliğini ölçer. İkili kazanan indeksi olarak adlandırılan Cik i alternatifinin k alternatifinden daha fazla tercih edilme olasılığıdır. Merkezi ağırlık vektörü WicXi alternatifi için ne çeşit ağırlıkların uygun olduğunu tanımlar diğer bir deyişle en çok tercih edilene erişir.

31. 6. SMAA Metodunun İşleyişi Toplam fayda fonksiyonu, genel faydayı alternatiflerin kısmi faydalarının ağırlıklandırılmış ortalamalarının toplamı olarak hesaplamaktadır. (2) Burada kısmi fayda fonksiyonu Uj(Xij) kriter ölçümlerini [0,1] aralığında görüntülemekte ve 1 değeri en iyi değerdir. Ağırlıklar normalize edilmiş ve bu sayede pozitif olması sağlanmış ve toplamları 1’e eşittir. Uygun ağırlıkların kümesi şu şekilde ifade edilmektedir: (3)

32. 6. SMAA Metodunun İşleyişi Alternatifler için sıra kabul edilebilirlik dizinleri (a) tercih bilgisi olmadan (b) ikamet edenin tercihleri ile

33. 6. SMAA Metodunun İşleyişi i alternatifi için j ana kriterinin kısmi faydası bu ifade ile tanımlanabilir. (4) Alt kriter ağırlıkları normalleştirilmekte, j alt kriteri için uygulanabilir ağırlıklarının kümesini ifade etmektedir. (5) 4. eşitliği 2. eşitliğin yerine koyarak i alternatifinin toplam faydasını şu şekilde ifade edilebilir: (6)

34. 7. Metodun Problem Üzerinde Çalıştırılması SMAA yöntemi 2 aşamada kullanılarak problem analize edilmiştir. 1. aşamada kriterlerin ölçülmesinde uzman değerlendirmeleri temel alınarak uygulanmıştır(Tabloda görüldüğü üzere, fakat tercih bilgisi olmaksızın). 2. aşamada Loviisa’da yaşayan vatandaşlar arasında yapılan anket temel alınarak alt kriter için tercih bilgisi içerilmektedir. Bu analizde ana kriter ağırlıkları sınırlandırılmamıştır.

35. 7. Metodun Problem Üzerinde Çalıştırılması • Tercih bilgisi olmaksızın analiz(uzmanların kriter seçimleri için değerlendirmesine göre) • Tercih bilgisi olmaksızın alternatifler için sıra kabul edilebilirlik dizinlerini sunmaktadır. • Alternatifler ilk satır kabul edilebilirliğine göre sırasıyla sıralanır. • CHP(Birleşik ısı ve elektrik santrali) temelli merkezi ısıtma alternatifi olan DH2(%53) en yüksek kabul edilebilirliği ilk satır için almış birçok farklı tercihlere göre en çok tercih edilen alternatif olduğunu gösterir. • Ayrıca yeraltı sıcak su ısı pompası (G) alternatifi(%19) ikinci en yüksek değeri almış, bunu EW(%7) ve DH2GW(%6) izlemektedir.

36. 7. Metodun Problem Üzerinde Çalıştırılması Tercih bilgisi olmaksızın alternatifler için ikili kazanan indeksi(%)(satırdaki; alternatifteki olasılık/sütundaki; alternatiften daha iyidir). DH1’in ikili karşılaştırmada tabloda gözlenmektedir. DH1, DH2 ve G haricinde diğer alternatiflere göre daha üstündür.DH1, DH2’ye göre %3 ikili kazanan indeksine sahiptir, fakat G alternatifi ile %52 olasılıkla bağlantıya sahiptir.

37. 7. Metodun Problem Üzerinde Çalıştırılması Grafikte merkezi ağırlıklar, her alternatif için ne çeşit tercihlerin uygun olduğunu göstermektedir. E alternatifi yatırım maliyeti yönüyle %34’lük yüksek ağırlığa sahiptir. P ısınma sistemlerinin esnekliği 34’lük orana sahiptir.

38. 7. Metodun Problem Üzerinde Çalıştırılması Tercih bilgisi ile Analiz Farklı kriterler temel alınarak alternatif ısınma sistemlerinin değerlendirmesi Sıralı kriter için değerlendirme sıralama mantığıyla 1 en iyi alternatifi vermektedir. Tabloda ağırlıklar için ortalamalar ve standart sapmaların 1-5 aralığında değer aldığı görülmekte ve ikamet edenler ve doktora öğrencilerinin kriterler için ifadeleri farklılık göstermektedir.

39. 7. Metodun Problem Üzerinde Çalıştırılması İkamet edenlerin tercihleri ile ilgili alternatifler için sıra kabul edilebilirlik dizini grafikte belirtilmektedir. Yandaki grafikte ikamet edenlerin tercihleri ile değerlendirilen alternatifler için sıra kabul edilebilirlik indeksleri sunulmaktadır. Başlıca gözlenen nokta DH2’nin kabul edilebilirliği ilk sıra için(%53‘den %77’ye) yükselirken G alternatifi (%19’dan %13’e) gerilemiştir. Doktora öğrencilerinin tercihleri yönüyle sonuçlar bu makalede açıklanmamakla birlikte çok benzer çıkmıştır. DH2 tercih bilgisi ile ve tercih bilgisi olmaksızın ilk sırada görüldüğü gibi en güçlü adaydır. Ardından G gelmektedir.

40. 8. Sonuç/Değerlendirmeler Çok ölçütlü analiz temel alındığında, biyokütle temelli merkezi ısıtmayı temel alan birleşik ısı ve elektrik santrali (alternatif DH2) Harmaakallio adındaki oturmaya elverişli alanda en çok tercih edilebilir ısıtma alternatifidir. Yerüstü kaynağı ısı pompası(G) ise ikinci sırada uygulanabilir bir seçenektir. Bu alternatifler arasında seçim tercihlere bağlıdır. DH2 kullanılabilirlik, çevresel kriterler ve yatırım maliyetleri yönüyle uygun görülmektedir. %80 kapasite ile çalışan yer üstü kaynağı ısı pompası(G) sosyal kriter ve işletme maliyetleri yönüyle tercih sebebidir. Enerji şirketi merkezi ısıtma ile sağlanan teknolojiyi seçecektir: Birleşik ısı ve elektrik santrali veya kalorifer kazanı. Kalorifer kazanında(DH1) merkezi ısıtma sağlanırsa, (DH1) ve yerüstü kaynağı ısı pompası alternatifleri(G) kabul edilebilirlik yönüyle birbiri ile uyuşabilir. DH1, DH2’ye göre çevre etkisi yönüyle daha aşağıda kalmakta ve bu yüzden genel çok ölçütlü değerlendirmede G’ye göre üstün değildir. Pellet kazanı(P) ve doğrudan elektrik ısıtma(E) alternatifleri ikamet edenlerin tercih bilgisi temel alındığında arka sıralarda yer almaktadır.

41. 8. Sonuç/Değerlendirmeler Tamamlayıcı güneş veya ocak ısıtması ise analizde iyi seviyede sonuç vermemektedir. Bu sistemler yüksek ek yatırım maliyetleri ile uygulanabilmektedir. Belirgin şekilde işletme maliyetlerini azaltmamaktadır. Güneş enerjisi ısıtması sadece işletme maliyetlerini marjinal olarak düşürmektedir. Finlandiya’da güneş ısısının ve ısı talebinin yeterliliği düşük seviyededir. Odunun ve diğer enerji biçimlerinin fiyat seviyesi ocağın işletme maliyetlerini artırmaktadır. Partikül emisyonları değeri odunla ısınmanın diğer dezavantajıdır. Şömine alternatifleri enerji arızalarında ekstra güvenilirlikle savunulmaktadır. Ayrıca Finlandiya’da insanlar evlerinde bir şömine yeri istemektedir.

42. 9. Karar Sonuçlar CHP(Birleşik ısı ve elektrik santrali) temelli biyokütle ile sağlanan merkezi ısıtmanın en geniş şekilde kabul edilebilir ısıtma alternatifi olduğu görülmektedir. Yerüstü ısı pompasının hem tercih bilgisi ile hem de tercih bilgisi olmaksızın ikinci sırada kabul edilebilir ısıtma alternatifi olduğu görülmektedir.

43. TEŞEKKÜRLER…