EN–01 Fleksibel elbillading til effektutjevning for kontorbygg
Motivasjon og relevans
Effekttariffer til husholdningskunder og andre kunder med årlig forbruk under 100.000 kWh ble innført i Norge 1. juli i år, for å i større grad sette søkelys på å unngå unødvendige effekttopper hos forbrukere. Større kunder (årlig forbruk > 100.000 kWh/år) har lenge hatt effekttariff for sitt strømforbruk, hvor de normalt betaler ut fra høyeste timesforbruk i en måned. Kontorbygg og større lokaler har flere typer forbruk som kan betraktes som fleksible energiressurser. Slike ressurser kan være effektkrevende, som elbillading, varme- og kjølesystemer med mer. Dersom disse ressursene driftes uplanlagt, kan det bidra til å skape høye effekttopper, som på kort sikt vil gi økte kostnader for kundes, og på lengre sikt kan føre til økte kostnader i kraftnettet knyttet til nettinvesteringer. Formålet med effekttariffene er å gi insentiver til å redusere effekttopper og dermed også nettinvesteringsbehovet.
For å kunne analysere konsekvensene som manglende laststyring har på totalforbruket, og hvordan dette påvirker den endelige effekttariffkostnaden, er det behov for å lage modeller som kan simulere hvordan systemet hos kunden kan driftes best mulig under gitte forutsetninger. Slike modeller vil også kunne bidra til å vurdere verdien av fleksibilitet til forskjellige laster og hvordan strømforbruket kan være mest mulig gunstig for både kunde og strømnettet. I dette arbeidet, vil det ses på et kontorbygg med en fleksibel elbilladepark, og hvordan fleksibiliteten fra ladeparken kan påvirke hele kontorbyggets effekttopper. Slik fleksibilitet kan tilby mye verdi for kontorbyggets totale kostnader.
Bakgrunn
Skrive noe her om bakgrunnen for oppgaven, for eksempel forskningsutfordringer eller formålet med forskningsprosjektet som oppgaven er den del av.
I FME CINELDI undersøker vi fleksibilitetspotensialet for ulike typer strømforbrukere for å karakterisere de fleksibilitetsmulighetene som finnes. Basert på historiske data prøver vi å estimere hva som er forbrukernes forventede basislast før aktivering av fleksibilitet. En estimert basislast er nødvendig for å kunne regne ut den totale lastfleksibiliteten som blir levert. Dermed vil nettselskaper kunne vite hvor mye fleksibilitet som er aktivert, finne verdien av fleksibilitet og gi riktig gevinst tilbake til de som bistår med fleksibilitet. Både nettselskapene og forbrukerne har behov for å finne ut hvordan insentiver som effekttariffer og betalinger for fleksibilitetsaktivering påvirker lasteprofilen til bygninger med forskjellige typer laster og lokal kraftproduksjon. For forbrukerne kan det være store kostnadsreduksjoner å hente på å endre tradisjonelle bruksmønster ved hjelp av automasjon som styrer i henhold til ulike fleksibilitetsinsentiver, som f.eks. spotpris, effekttariff o.l. Introduksjon til flere elbilladeparker på arbeidsplasser skaper muligheter for å dra nytte av den fleksibiliteten disse kan tilby. Dette er noe som ses på innenfor FuChar-prosjektet, hvor det forskes på smarte løsninger for utbygging og drift av ladeinfrastruktur.
Oppgave
Oppgaven er å arbeide med utvikling og testing av en matematisk modell for å kunne analysere lastforbruket til et kontorbygg og fleksibilitetspotensialet i en elbilladepark. Det legges vekt på at det skal være mulig å inkludere månedlige effekttariffer i modellen. Kandidaten forventes å sette seg inn i problemstillingen, modellere og programmere lastforbruket til kontorbygget, utvide analysen til å inkludere en fleksibel elbilladepark som inngår i det faktiske kontorbygget, og utføre tester på et gitt datasett. Det er en fordel om arbeidet kan videreføres i en prosjekt- og masteroppgave.
Oppgaven består i å:
- Sette seg inn i problemstillingen og den matematiske modellen
- Programmere og modellere et kontorbygg med elbilladepark ved bruk av Python og Pyomo
- Se nærmere på fleksibilitetspotensialet ved kontroll av elbilladeparken
- Utføre spesifiserte tester og analyser på et gitt datasett
Oppgaven knyttes til forskningssenteret "Centre for Intelligent Electricity Distribution (FME CINELDI )" ved SINTEF Energi.
Oppgaven vil også ha et tett samarbeid med forskningsprosjektet KSP FuChar - «Grid and Charging Infrastructure of the Future».
Forutsetninger
Det er en fordel at sommerjobberen har kjennskap til (eller evne til å sette seg inn i):
- Programmering i Python
- Operasjonsanalyse, Lineær Programmering
- Kraftmarkeder
Hovedveileder: Kasper Emil Thorvaldsen
Medveiledere: Espen Flo Bødal, Hanne Sæle og Bendik Nybakk Torsæter
Slik søker du
Søknad, CV og karakterutskrifter lastes opp der du søker.
Hos SINTEF Energi kan du søke på opptil tre sommerjobber. Om du søker på flere sommerjobber sender du en samlet søknad. Jobbnummer for de ønskede jobbene legges som overskrift i søknadsteksten i prioritert rekkefølge (f.eks GT-01, TE-04 ...). Vi gjør oppmerksom på at søkere kan vurderes for andre sommerjobber enn de har søkt på.
Aktuelle kandidater vil bli kontaktet fortløpende. Vi oppfordrer deg derfor til å søke tidlig.
Søknadsfrist er 1. november kl 23.59.
Se alle sommerjobber i SINTEF Energi
