Til hovedinnhold

GT-07 Redusert-orden-modellering

GT-07 Redusert-orden-modellering

Redusert-orden-modellering for analyse av hydrogenverdikjeder

Motivasjon og relevans
Fremtidens energisystem vil bestå av fornybare energikilder, men overgangen vil ta tid. I flere tiår fremover vil verden være avhengig av fossile brensler som forårsaker utslipp av CO2 til atmosfæren. Fangst, transport og lagring av CO2 (CCS) er ifølge IPCC en avgjørende teknologi for å begrense den globale temperaturøkningen til 2 °C, og ikke minst 1,5 °C.

Produksjon av hydrogen fra naturgass kombinert med CCS gir lave utslipp av CO2. Dette kan være et raskt implementerbart alternativ til mange applikasjoner som i dag bruker fossile brensler. For at dette også skal være et økonomisk alternativ er det nødvendig å analysere hele hydrogen-CO2-verdikjeden. Det er fortsatt ubesvarte spørsmål knyttet til hva som er den optimale verdikjeden for hydrogen-CO2-systemer, i tillegg til hvilke reaksjons- og separasjonsteknologier som burde benyttes. Usikkerheten skyldes i stor grad de forenklede modellene som vanligvis brukes til verdikjedeanalyser. Dette sommerjobbprosjektet vil være rettet mot optimering av hydrogen-CO2-verdikjeder, med fokus på hydrogenproduksjon med CCS.

Bakgrunn
Verdikjededesign er utformingen av nettverk hvor produksjon er koblet til behovet for en gitt vare. For hydrogen-CO2-verdikjeder svarer dette til koblingen mellom hydrogenproduksjon og transport til sluttbrukerne, i tillegg til transport og lagring av produsert CO2. Vanligvis betraktes verdikjedeproblemer for hydrogen og CO2 på landsnivå.

På grunn av størrelsen til optimeringsproblemet som oppstår i verdikjedeoptimering er det ikke mulig å inkorporere detaljerte modeller direkte inn i rutinen. I stedet brukes forenklede modeller (også kjent som redusert-orden-modeller) som kan utledes teoretisk fra de detaljerte modellene. Disse forenklede modellene baserer seg på dataassisterte eksperimenter og enkle matematiske basisfunksjoner. De løses mange størrelsesordener raskere enn de detaljerte modellene, men den økte hastigheten går på bekostning av modellenes nøyaktighet. Derfor er målet til denne sommerjobben å bruke og forbedre modelleringsverktøy for generering av redusert-orden-modeller. Inkorporering av prosessforståelse i modellene vil undersøkes som en metode for å forbedre redusert-orden-modellene med et lite utvalg av datapunkter fra den originale modellen.

Oppgaven består i å

  • Sette seg inn i problemstillingen.
  • Bruke og videreutvikle beregningsverktøy for redusert-orden-modellering.
  • Skrive en rapport.
  • Holde en kort presentasjon av resultatene.

Se ELEGANCY-prosjekthjemmesiden

Forutsetninger

  • Interesse for numeriske metoder og optimering
  • Interesse for programmering
  • Interesse for prosessmodellering
  • Kjennskap til (eller evne til å sette seg inn i) Python 3.x og Aspen HYSYS

Medveileder Rahul Anantharaman


 

Slik søker du

Søknad sendes til: 
EN-sommerjobb2019@sintef.no

Vi trenger søknadstekst, CV og karakterutskrifter samlet i ett pdf-dokument. Hos SINTEF Energi kan du søke på opptil 3 energisommerjobber. Om du søker på flere jobber sender du en samlet søknad.

I tittel-/subjectfeltet skriver du navnet ditt og jobbnummeret på de sommerjobbene du søker på. Søker du på flere ber vi deg skrive jobbnumrene i prioritert rekkefølge (f.eks GT-01, TE-04 ...)

Søknadsfrist er 1. mars, aktuelle kandidater vil bli kontaktet fortløpende. Vi oppfordrer deg derfor til å søke tidlig.