ES-09 Forsyningssikkerhet i fleksible distribusjonsnett

Motivasjon og relevans

Strømnettet er ryggraden i det norske energisystemet og må ha høy nok overføringskapasitet slik at det er mulig å elektrifisere mer av energibruken i samfunnet og få inn mer fornybar kraftproduksjon for å nå klimamålene. Bygging av nett for å øke overføringskapasiteten kan være kostbart og ta lang tid. Derfor er det avgjørende å utnytte dagens distribusjonsnett best mulig, samtidig som det skjer uten å ta en uakseptabel høy risiko med hensyn på forsyningssikkerheten.

For mer informasjon, les dette blogginnlegget: Når er straumnettet fullt?

Bakgrun

I Norge er forsyningssikkerheten i dag svært høy, til glede for eksisterende strømkunder i nettet. Men i noen tilfelle og i noen områder kan vi kanskje ta høyere risiko enn vi gjør i dag for å elektrifisere samfunnet raskere. Det første steget må i så fall være å vite hva risikoen faktisk er og hvordan den kan utvikle seg i fremtiden. For å få svar på dette kan vi bruke simuleringsmodeller.

SINTEF har gjennom en rekke år utviklet metodikk, modeller og verktøy for simulering av forsyningssikkerhet og leveringspåliteligheten. Leveringspålitelighet er den siden ved forsyningssikkerheten som er knyttet til hyppighet og varighet på avbrudd som følge av feil på nettkomponenter. I mye av distribusjonsnettet på høyere spenningsnivåer er det reserver i nettet slik at deler av forbruket kan forsynes gjennom en reserveforbindelse i feilsituasjoner. Men det ofte usikkert hvor stor reservekapasitet det faktisk er i nettet og hvordan kapasiteten varierer i tid. (Se f.eks. dette blogg-innlegget fra en tidligere sommerjobb: Bedre utnyttelse av strømnettet med dynamiske kapasitetsgrenser) Det gjør det usikkert hvor stor risiko vi tar om vi utnytter nettet høyere ved å tillate mer forbruk eller produksjon før vi har bygd mer nett.

En annen forskningsutfordring er å ta hensyn til nye former for reserver som ikke er reserver i nettet men reserver fra fleksible strømkunder. I 2021 fikk vi i Norge en ordning for at nye strømkunder kan inngå avtale med nettselskaper om tilknytning med vilkår om utkobling eller begrensning i forbruket ved behov. Den nye ordningen kan bety rimeligere og raskere tilknytning av kunder som har reservekraftforsyning eller som kan akseptere lavere forsyningssikkerhet, for eksempel el-ferger, hybridskip og hydrogenproduksjon. Men for nettselskapet kan slike ordninger føre til at det blir mer komplekst og utfordrende å drifte nettet.

Oppgave

Arbeidet knyttes til videreutvikling av modeller og kode for å beregne og simulere forsyningssikkerhet/leveringspålitelighet i norske distribusjonsnett. Oppgaven kan vinkles og spisses i forskjellige retninger avhengig av interessene og bakgrunnen til studenten. Det er en fordel om arbeidet kan videreføres i en prosjekt- og masteroppgave.

Oppgaven består i å først sette seg inn i problemstillingen og eksisterende kode og datasett. Mulige forskningsaktiviteter deretter kan inkludere:

• Videreutvikle modeller for å hensynta at reserver i nettet varierer med tid
• Utvikle simuleringsmodell for å studere risiko med hensyn på leveringspålitelighet innenfor et nettområde med flere fleksible strømkunder
• Foreslå og teste måter å visualisere og formidle risiko
• Kjøre simuleringer på case fra piloter utviklet i samarbeid med nettselskaper og andre samarbeidspartnere i prosjektene
• Tilgjengeliggjøre eksisterende (åpen) kildekode for leveringspålitelighetsberegning ved å gjøre den mer strømlinjeformet og automatisere dokumentasjon og testing

Oppgaven knyttes til prosjektene FME CINELDI (et forskningssenter for miljøvennlig energi) og IPN FORSEL ved SINTEF Energi.

Forutsetninger

Det er en fordel at sommerjobberen har kjennskap til (eller evne til å sette seg inn i):

• Programmering (fortrinnsvis Julia og/eller Python) og bruk av Git
• Datasett og modeller for distribusjonsnett
• Kraftsystemet og forsyningssikkerhet/leveringspålitelighet

Hovedveileder: Iver Bakken Sperstad

Medveileder Sigurd Hofsmo Jakobsen

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.

Stillingene fylles fortløpende. Vi anbefaler deg derfor å søke tidlig.

Søk her

Søknadsfrist er 5. november kl 23.59. 

Se alle sommerjobber i SINTEF Energi