GT-06 Integrerte og effektive energisystemer

Bakgrunn og motivasjon

Integrerte og effektive energisystemer står sentralt i Energi21 sin strategi for sikker, konkurransedyktig og miljøvennlig energiforsyning. For å lykkes med dette kreves tverrfaglige analysemodeller som strukturert kobler ulike energibærere og energiteknologier, sammen med digitale simuleringsverktøy som kan håndtere mange, potensielt motstridene mål og begrensninger f.eks. mellom kostnader, naturpåvirkning og kutt i utslipp. FME InterPlay er et forskningssenter som jobber med utvikling av nettopp slike åpne energisystemmodeller, tilhørende verktøy og metodikk for datahåndtering, og storskala analyser av det norske energisystemet, på land og offshore.

Oppgave

SINTEF utvikler som en del av FME InterPlay ulike verktøy for integrerte energisystemanalyser. Et av disse verktøyene er EnergyModelsX (EMX, https://github.com/EnergyModelsX), et fleksibelt modelleringsrammeverk programmert i Julia utviklet spesielt med hensyn på analyser av systemer med flere energibærere. Optimeringsmodellen benyttes for å analysere blant annet utnytting av og investeringer i infrastruktur og relaterte teknologier for energiomforming, eksempelvis produksjon av hydrogen fra naturgass eller fornybar kraft. 

SINTEF ønsker å rekruttere en student som er interessert i å enten kjøre et case-studie med modellen eller jobbe med videreutviklingen av modellen til å redusere beregningstid til komplekse modeller eller inkludere naturpåvirkning av energisektoren. 

Oppgaven relatert til case-studiet består av å lage en modell fra rammeverket innenfor et geografisk område med forskjellige teknologier samt å analysere utvikling av energisystemet.

Videre utvikling av EMX kan inneholde å beskrive matematisk naturpåvirkning av energisektoren og finne ideer til å inkludere disse i rammeverket eller implementere algoritmer til å redusere beregningstid.

Endelig utforming av oppgaven gjøres basert på bakgrunnen og interessen av studenten.

Det er en fordel om arbeidet kan videreføres i en prosjekt- og masteroppgave.

Forutsetninger

Kandidaten må ha kjennskap/ferdigheter innen en eller flere av følgende tema: 

• Programmering (fortrinnsvis i Julia, Python eller lignende).
• Kunnskap om energisystemet

Kjennskap/ferdigheter innen en eller flere av følgende er en fordel, men ikke nødvendig

• Operasjonsanalyse, lineær programmering eller modellering av optimeringsproblemer
• Matematisk programmering i Julia, Python, GAMS, Xpress-Mosel eller liknende.
• Analyse av casestudier

Hovedveileder: Julian Straus