SINTEF Energi søker sommerstudenter innen Datascience: ES-03 Driftssimulering i fremtidens energisystem

Evaluering av simulator for beregning av vannkraftens fleksibilitet

Motivasjon og relevans
Vannkraft er den viktigste energikilden i det nordiske kraftmarkedet. Vannkraft er en fleksibel, billig og fornybar energikilde, og vil derfor være viktig i et fremtidig, bærekraftig energisystem. Produksjonsanlegging av vannkraft blir et komplekst matematisk problem, og det er derfor vanlig å dele problemet opp i modeller med ulike horisonter. SINTEF Energi har spesialisert seg på å lage modeller for produksjonsplanlegging av vannkraft, og modellene som utvikles er i utstrakt bruk i nordisk kraftbransje. De to mest brukte planleggingsmodellene er ProdRisk for langtidsplanlegging og SHOP for korttidsplanlegging.

Oppgaven utføres som en del av FME (Forskningssenter for Miljøvennlig Energi) HydroCen som har som mål å utvikle teknologier og beslutningsstøtteverktøy for fremtidens energisystem.

Bakgrunn
Kraftsystemet utvikles i retning av større andel produksjon fra vind og sol, gradvis utfasing av kjernekraft og flere mellomlandsforbindelser fra Norge til Europa. Dette fører til at fleksibiliteten til vannkraften får en større verdi fordi det er mindre andel annen fleksibel produksjon i systemet. Samtidig er det mange gamle kraftverk som krever oppgradering/vedlikehold og mange vannkraftkonsesjoner som er oppe til revidering.

Alt dette øker behovet for å gode verktøy som kan regne ut hva produksjonsinntekten til de ulike kraftverkene blir for ulike tekniske løsninger, ulike typer restriksjoner, tilsig og priser.
I FME HydroCen har SINTEF utviklet en ny simulator som er godt egnet til å beregne verdien av vannkraften i fremtidens energisystem. Simulatoren er programmert i Python og kobler sammen de to mest brukte planleggingsmodellene for vannkraft, ProdRisk og SHOP.

Oppgave
Gjennom oppgaven blir man kjent med produksjonsplanlegging generelt og spesielt de to mest brukte modellene ProdRisk og SHOP. Kjøring av disse to modellene kombineres i en nyutviklet simulator som er godt egnet for presise beregninger av verdien av vannkraftens fleksibilitet.

Oppgaven består i:

  • Å sette seg inn i problemstillingen.
  • Teste og vurdere resultatene fra simulatoren anvendt på ulike vassdrag.
  • Mulig tilpasning av input/output i Python for hensiktsmessig behandling.

Oppgaven knyttes til prosjektet FME HydroCen ved NTNU og SINTEF Energi

Forutsetninger

  • Interesse for vannkraftplanlegging
  • Interesse for optimaliseringsmetoder
  • Kjennskap til (eller evne til å sette seg inn i) Python

Medveileder  Per Eilif Wahl