Til hovedinnhold

eTransport

eTransport

Publisert 14. november 2014

Nye teknologier for distribuerte energiløsninger kommer stadig på markedet. Dette gir bedre muligheter til å designe framtidas bærekraftige energisystem(er), men gir også betydelig mer kompliserte systemer å planlegge, drifte og vedlikeholde.

Dereguleringen av energibransjen har ført til en utvikling fra de tradisjonelle vertikalintegrerte selskapene til horisontalintegrerte "Multi-utilities". Dette betyr at en beslutningstaker i et moderne energiselskap/-konsern må vurdere både samspillet med andre deler av eget konsern og eventuelle trusler/konkurrenter som i et deregulert regime kan komme inn på det som tradisjonelt har vært selskapets "eget" område.

Samtidig står beslutningstakere både hos kommersielle aktører og hos offentlige etater under et betydelig press for å gjøre ”de riktige tingene". Det er blitt mer og mer viktig å vise at man har et overordnet systemperspektiv både ved planlegging og drift av sine anlegg, der multiple infrastrukturer og forhold som miljø og geografi også må vurderes grundig. Kompliserte beregninger og beslutninger må dokumenteres på en måte som både er formelt riktig, og samtidig forståelig for ikke-teknologiske grupperinger. Uten en formell optimaliseringsmodell blir magefølelse og tommelfingerregler fort dominerende i en slik situasjon. Det er derfor behov for et mer omfattende og fleksibelt verktøy for planlegging av lokale energisystemer enn de som i dag er tilgjengelige.

Med disse utfordringene som bakgrunn, har SINTEF Energi AS i flere år drevet utvikling av et nytt PC-basert verktøy for lokale energisystemer der man har samspill og/eller konkurranse mellom flere ulike energibærere. Verktøyet gir et helhetsbilde av et geografisk avgrenset energisystem (f eks kommune, by, bydel) med hensyn på kostnader, miljø og ressursutnyttelse, herunder energioverføring og utnyttelse av distribuerte energikilder som er tilgjengelige i området. Dagens versjon kan regne på de fleste aktuelle energiformer som el, fjernvarme, gass, avfall og biomasse, samt konvertering mellom disse. Den er ikke begrenset til ledningsbundet energitransport, men omfatter også vei-, bane- og skipstransport.

Hovedoppgaven til verktøyet er å beregne optimale investeringer over en planleggingsperiode på 10-20 år for å bringe tilgjengelig energi fram til sluttbruker i slike mengder og i en slik form at sluttbrukerens behov dekkes på økonomisk og miljømessig gunstigste måte. Som underlag for investeringsbeslutningene, beregner verktøyet også optimal drift på timebasis for et antall dager i hvert år og for hvert utbyggingsalternativ. Denne driftsmodulen kan også kjøres uavhengig av investeringsmodulen. Matematisk benyttes en kombinasjon av lineærprogrammering, heltallsprogrammering og dynamisk programmering.

Underveis i prosjektet er det benyttet en rekke prosjekt- og diplomstudenter fra studieprogrammet Energi og miljø ved NTNU. Disse har gitt betydelige bidrag til utviklingen, spesielt gjennomføring av case-studier, og har gjort det mulig å forsere arbeidet utover planlagte budsjetter. Siste bidrag i så måte er et Windows-basert grafisk grensesnitt der brukeren tegner sitt energinettverk basert på komponenter fra et bibliotek. I dette grensesnittet kan brukeren lese inn eller korrigerer tekniske data, kjøre simuleringer og se på resultater, uten å måtte editere komplekse kode- eller datafiler. Hele modellen lagres i en database, som også håndterer eksport av resultatet f.eks. på Excel-format.

Fra 2001 har utviklingen av verktøyet skjedd i prosjektet ”Analyse av transportsystemer med multiple energibærere”, finansiert av Norges forskningsråd og 11 norske bedrifter.

Prosjektvarighet

2001 - 2009