Nowadays, problems relating to the inadequacy of energy resources are emerging, due to fast population growth and inevitable urban sprawl. Renewable energy resources are of vital importance in order to overcome these problems that endanger countries in terms of economic, social, and environmental factors. The determination of suitable facility locations is a key matter to solve, in order to effectively exploit biomass energy potential. This paper proposes an approach to biomass facility location that integrates open-source geographic information systems (GIS), fuzzy logic, and a best worst method (BWM) solution, which is a newly developed multi-criteria decision-making (MCDM) method to address optimal facility location. Suitable locations take different criteria into consideration, including potential biomass amount (e.g., agricultural and animal wastes), slope, and distances to roads and water bodies. By utilizing MCDM, the most critical criterion can be determined. Moreover, the paper demonstrates that fuzzy logic allows intermediate values for suitability criteria and is preferable to Boolean logic. The proposed approach is illustrated using all cities of Turkey as an empirical case study. Four specific regions that greatly have highly suitable areas are presented. Sensitivity analysis shows that different agendas such as economic cost and social impact might change the suitability results, specifically in areas of the highly suitable class. These results are most strongly affected by potential biomass amount, population density, and distances to roads and settlements.

Graphic abstract

中文翻译：

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土耳其生物质能源设施的适宜性建模和敏感性分析

如今，由于人口快速增长和不可避免的城市扩张，与能源资源不足有关的问题正在出现。为了克服这些在经济、社会和环境因素方面危及国家的问题，可再生能源至关重要。确定合适的设施位置是要解决的关键问题，以有效地开发生物质能源潜力。本文提出了一种将开源地理信息系统 (GIS)、模糊逻辑和最佳最坏方法 (BWM) 解决方案相结合的生物质设施选址方法，这是一种新开发的多标准决策 (MCDM) 方法解决最佳设施位置。合适的地点会考虑不同的标准，包括潜在的生物量（例如，农业和动物废物）、坡度以及与道路和水体的距离。通过使用 MCDM，可以确定最关键的标准。此外，本文证明模糊逻辑允许适用性标准的中间值，并且优于布尔逻辑。使用土耳其的所有城市作为实证案例研究来说明所提出的方法。介绍了具有高度适宜区域的四个特定区域。敏感性分析表明，经济成本和社会影响等不同的议程可能会改变适宜性结果，特别是在高度适宜类别的领域。这些结果受潜在生物量、人口密度以及到道路和定居点的距离的影响最大。可以确定最关键的标准。此外，本文证明模糊逻辑允许适用性标准的中间值，并且优于布尔逻辑。使用土耳其的所有城市作为实证案例研究来说明所提出的方法。介绍了具有高度适宜区域的四个特定区域。敏感性分析表明，经济成本和社会影响等不同的议程可能会改变适宜性结果，特别是在高度适宜类别的领域。这些结果受潜在生物量、人口密度以及到道路和定居点的距离的影响最大。可以确定最关键的标准。此外，本文证明模糊逻辑允许适用性标准的中间值，并且优于布尔逻辑。使用土耳其的所有城市作为实证案例研究来说明所提出的方法。介绍了具有高度适宜区域的四个特定区域。敏感性分析表明，经济成本和社会影响等不同的议程可能会改变适宜性结果，特别是在高度适宜类别的领域。这些结果受潜在生物量、人口密度以及到道路和定居点的距离的影响最大。使用土耳其的所有城市作为实证案例研究来说明所提出的方法。介绍了具有高度适宜区域的四个特定区域。敏感性分析表明，经济成本和社会影响等不同的议程可能会改变适宜性结果，特别是在高度适宜类别的领域。这些结果受潜在生物量、人口密度以及到道路和定居点的距离的影响最大。使用土耳其的所有城市作为实证案例研究来说明所提出的方法。介绍了具有高度适宜区域的四个特定区域。敏感性分析表明，经济成本和社会影响等不同的议程可能会改变适宜性结果，特别是在高度适宜类别的领域。这些结果受潜在生物量、人口密度以及到道路和定居点的距离的影响最大。

图形摘要