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Multicriteria Decision Analysis for Energy infrastructure planning: the study-case of Natural Gas in Italy

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7 Table of contents Abstract ........................................................................................................................................... 5 Introduction: Natural Gas in Italy ................................................................................................... 13 0.1. Internal production ................................................................................................................. 13 0.2. Natural gas market .................................................................................................................. 14 0.3. Infrastructures ......................................................................................................................... 15 0.4. Natural gas companies ............................................................................................................ 16 0.5. Future projects ........................................................................................................................ 17 1. Multicriteria methods ................................................................................................................ 19 1.1. How does the method work? .................................................................................................. 19 1.2. Selection of the tool ................................................................................................................ 21 1.3. Visual Promethee .................................................................................................................... 22 2. Study case: infrastructure for natural gas supply to Italy ............................................................. 27 2.1. Problem structuring: “a problem well-structured is a problem half solved” .......................... 27 2.1.1 Time horizon and expected demand ................................................................................ 27 2.1.2 Demand zones ................................................................................................................... 28 2.1.3 Supply areas ...................................................................................................................... 30 2.1.4 Infrastructures .................................................................................................................. 31 2.2. Model building ........................................................................................................................ 41 2.1.1 Criteria ............................................................................................................................... 42 2.1.2 Alternatives ....................................................................................................................... 52 2.2. Performance of alternatives over criteria ............................................................................... 57 2.3. Weights ................................................................................................................................... 60 2.3.1 The questionnaire ............................................................................................................. 61 2.4. Preference functions ............................................................................................................... 63 2.4.1 What is a preference function? ........................................................................................ 64 2.4.2 Six types of preference functions ..................................................................................... 64 2.4.3 Thresholds ......................................................................................................................... 65 3. Results of the model .................................................................................................................. 67 3.1. Case 1: reference case – average weights .............................................................................. 69 3.1.1 Case 1A: guided preference functions .............................................................................. 71 3.1.2 Case 1B: user-defined preference functions .................................................................... 72 3.2. Case 2: qualitative-quantitative coherence ............................................................................ 76 3.2.1 Case 2A: actual weights .................................................................................................... 77 8 3.2.2 Case 2B: weight redistribution .......................................................................................... 79 3.3. Case 3: stability ranking........................................................................................................... 80 3.3.1 Case 3A: maximum weights .............................................................................................. 80 3.3.2 Case 3B: minimum weights ............................................................................................... 81 3.4. Case 4: position of different stakeholders .............................................................................. 83 3.4.1 Industrial ........................................................................................................................... 84 3.4.2 End-users ........................................................................................................................... 85 3.4.3 Political .............................................................................................................................. 86 4. Main findings and discussion ...................................................................................................... 91 4.1. Indifference threshold ............................................................................................................. 92 4.2. Veto ......................................................................................................................................... 94 4.3 Further developments .............................................................................................................. 97 4.3.1 Challenging uncertainties ................................................................................................. 97 4.3.1 Another goal: Natural Gas export ..................................................................................... 98 4.4. Single objective vs multiple objective ..................................................................................... 99 Conclusions ................................................................................................................................. 101 Bibliography ................................................................................................................................ 103 Thanks to… .................................................................................................................................. 109 Annex .......................................................................................................................................... 111 A1 – Alternatives construction ..................................................................................................... 111 A2 – Detailed calculation for performance of alternatives over criteria ..................................... 113 C1 – difficulty in installation ..................................................................................................... 113 C2 – availability ........................................................................................................................ 113 C3 – risk connected to delay in operation ............................................................................... 115 C4 – energy cost ....................................................................................................................... 116 C5 – utilization factor ............................................................................................................... 117 C6 – delta or surplus ................................................................................................................ 118 C7 – investment cost ................................................................................................................ 118 C8 – O&M cost ......................................................................................................................... 119 C9 – supply cost ....................................................................................................................... 120 C10 – internal distribution cost ................................................................................................ 126 C11 – soil occupation ............................................................................................................... 128 C12 – difficulty in supply .......................................................................................................... 129 C13 – risk .................................................................................................................................. 129 9 C14 – greenhouse gas emissions ............................................................................................. 149 C15 – impact on employment .................................................................................................. 151 C16 – dependence on foreign countries .................................................................................. 152 C17 – public opinion................................................................................................................. 153 C18 – flexibility ......................................................................................................................... 153 C19 – Herfindahl-Hirschman index .......................................................................................... 154 C20 – Herfindahl-Hirschman – risk .......................................................................................... 155 C21 – Herfindahl-Hirschman – infrastructure .......................................................................... 156 A3 – Multicriteria flows for all scenarios ..................................................................................... 157
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Multicriteria Decision Analysis for Energy infrastructure planning: the study-case of Natural Gas in Italy

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Informazioni tesi

  Autore: Giulia Forno
  Tipo: Laurea liv.II (specialistica)
  Anno: 2012-13
  Università: Politecnico di Torino
  Facoltà: Ingegneria
  Corso: Ingegneria energetica e nucleare
  Relatore: Andrea Carpignano
  Lingua: Inglese
  Num. pagine: 157

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Parole chiave

ricerca operativa
risk analysis
mcda
modellazione energetica
multicriteria decision analysis
natural gas
oil&gas
visual promethee
energy planning
metodologie multicriteriali

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