Kraftmarkeder og energisystemplanlegging, fordypningsemne

Spesialiseringskurset er rettet mot å utforske avanserte aspekter ved utforming av elektrisitetsmarkeder for å sikre operasjonell fleksibilitet i kraftsystemer. Kurset er delt inn i to moduler som følger:

• Optimalisering av kraftmarkedet under usikkerhet, dekomponering og planlegging av vannkraft
• Fleksibilitet i nettplanlegging og nettdrift

Første modul: Denne modulen utdanner studenter i å formulere og løse optimaliseringsproblemer i energimarkedet og produksjonsplanlegging under usikkerhet, ved bruk av dekomponeringsteknikker for komplekse, storskala scenarier. Den understreker forskjellene mellom å ta optimale beslutninger under usikkerhet sammenlignet med deterministiske forhold. I tillegg gir kurset praktiske ferdigheter i utvikling av optimaliseringsproblemer, databehandling, og anvendelse av ulike strategier og modeller for planlegging av vannkraft over flere tidsrammer og skalaer.

Andre modul: Denne modulen har som mål å gi dypere forståelse for fleksibilitet i kraftsystemet (generelt), fleksibilitet i nettdrift, og fleksibilitet i nettplanlegging. Emner som dekkes inkluderer lastanalyse og lastmodellering, forbrukerfleksibilitet, driftsplanlegging, batteri i nettet, langsiktig nettplanlegging, samfunnsøkonomisk kost-nytte-analyse, forsyningssikkerhet, leveringspålitelighetanalyse og risiko-basert planlegging og drift. Hovedvekten er på anvendelser i distribusjonsnett, men en stor del av konseptene og metodene som dekkes i kurset er også anvendbare i transmisjonsnett. Kursmodulen har som mål å være både praktisk orientert og basert på nyere forskning og utvikling på temaet.

Målet er å gi studenten en utvidet forståelse av den praktiske relevansen til kraftsystemer og behovene til markedsdeltakere, samt dens derivater fra et forskningsperspektiv:

• Å utvikle praktisk kunnskap om planlegging av vannkraft.
• Å utvikle ferdigheter i å formulere og løse komplekse optimaliseringsproblemer innen energimarkeder og produksjonsplanlegging, spesielt under forhold med usikkerhet.
• Å tilegne seg praktiske ferdigheter i å strukturere optimaliseringsproblemer, effektivt håndtere data og benytte ulike optimaliseringsteknikker og modeller, spesielt tilpasset vannkraftplanlegging over ulike skalaer og tidsrammer.
• Å øke kompetansen i stokastisk og dynamisk programmering ved å anvende disse metodene på flertrinnsproblemer i energisystemer, med fokus på både teoretiske og praktiske aspekter ved optimalisering av energisystemer.
• Forstå fleksibilitet i kraftsystemer og hvordan dette kan realiseres og utnyttes i drift og planlegging av kraftsystemer.
• Oppnå kunnskap om nåværende industripraksis innen drift og planlegging av distribusjonsnett (med fokus på Norge), og trender og forskning relatert til fleksibilitet som kan forme fremtidige praksiser.
• Bli kjent med å lese vitenskapelige publikasjoner for å kunne utnytte funnene til eget arbeid (for masterprosjektet og eventuell senere forskning og utvikling og innovasjon).
• Bli kjent med å arbeide med datasett (nettmodeller, lastdata, fleksibilitetsdata...) og utvikle Python-kode for å bruke dem i analyse av kraftsystemer (simulering og optimalisering av energi- og kraftflyt...) For å formulere og analysere støtteverktøy for distribusjonssystemer.

Forelesninger, og prosjektoppgave. Kurset gis på engelsk.