Environmental impact and capacity analysis of renewable energy resources: Case study of wind energy in Turkey

Abstract

The majority of electricity in Turkey is generated from coal and natural gas; however, renewable energy, especially wind power, is a promising energy source for Turkey. Development of new wind energy project requires complex planning process involving many social, technical, economic, environmental, political concerns and different agents such as investors, utilities, governmental agencies or social groups. To address the proper site selection, a Geographic Information System (GIS) based Multi- Criteria Decision-Making (MCDM) method has been used in previous studies. The aim of this study is to develop a GIS-based multi-criteria decision making application which can be updated by the changing regulations to identify potential sites for wind power plants in Turkey. A variety of constraints and factors were identified based on a literature review, regulations and gathered from variety of agencies. After excluding of infeasible sites, pairwise comparisons was carried out using analytic hierarchy process (AHP) as MCDM method by the study group to estimate relative importance of the criteria. The suitability map obtained from MCDM analysis was divided into four classes from the low suitable to extremely suitable area. As a final stage, decision making was carried out with the objectives by environmental impact approach. The output of this study can be used by energy planners to estimate the extent that wind energy can be developed based on public perception, administrative and environmental aspects.

Türkiye, enerjisinin büyük bir çoğunluğunu kömür ve doğalgaz dan karşılanmasına rağmen, yenilenebilir enerji özellikle rüzgar enerjisi, Türkiye için gelecek vadeden teknolojilerdendir. Ancak rüzgar enerji santrallerinin yer seçimi çok boyutlu bir süreçtir ve planlama aşaması çoklu kriterler ve farklı karar verici mekanizmaları kapsar. Bu aşamayı kolaylaştırmak adına Coğrafi Bilgi Sistemi (CBS) tabanlı Çok-Kriterli Karar Verme yöntemi yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu çalışmanın amacı, Türkiye için sosyal, teknik, ekonomik, çevresel ve politik kriterleri bir araya getirerek kanun ve bilimsel gerçeklere dayalı yasalar değiştikçe değişebilecek bir karar verme mekanizması geliştirmektir. Yer seçim analizi için kullanılmış kriterler, literatür araştırmasına ve yürürlükteki yasalara göre belirlenmiştir; ayrıca veriler çok farklı kaynaklardan tedarik edilmiştir. Bu kriterlerin önem derecelerini belirlemek için, çiftli karşılaştırma tekniğine dayanan Analitik Hiyerarşi Süreci (AHS) metodu uygulanmıştır. Bu adımda CBS kullanılarak, kurulubilecek rüzgar çiftlikleri için uygun alanlar belirlenmiştir. Elde edilen sonuçlar işletmedeki rüzgar santrallarındaki türbinlerin konumuyla karşılaştırılmıştır. Elde edilen uygunluk haritası, uygunluk indekslerini dört eşit aralığa bölecek şekilde en az uygundan en çok uyguna kadar sınıflandırılmıştır. En son aşamada ise, çevre dostu bir yaklaşımla karar verilmesi durumunda Türkiye’nin uygun yerleri değerlendirilmiştir. Bu çalışmanın çıktılarının proje geliştiricilerinin kullanımına uygun olduğu düşünülmektedir.