FE-03: En modell-hub for hele energisystemet

Motivasjon og relevans

Omstillingen til et utslippsfritt energisystem krever at vi ser kraft, varme, hydrogen, transport og industri i sammenheng. I dag finnes det mange gode modeller for hver sin bit av dette puslespillet, men de bruker hver sine datasett, hver sine formater og hver sine forutsetninger. Resultatet er at analyser blir vanskelige å sammenligne, tidkrevende å reprodusere og lite tilgjengelige for andre enn de som har utviklet modellen selv.

Løsningen er å la modellene hente data fra ett felles, modellnøytralt datagrunnlag. Da kan den samme beskrivelsen av energisystemet kjøres gjennom flere modeller, resultatene kan sammenlignes på like premisser, og analysene blir etterprøvbare. Dette er kjernen i "Open Energy System Hub" i forskningssenteret FME InterPlay.

Bakgrunn

NVE lanserte høsten 2025 det åpne modellrammeverket FRAM (https://nve.github.io/fram/). FRAM henter data fra en felles, modellnøytral database og utfører de nødvendige transformasjonene (aggregering, disaggregering, enhetshåndtering og tidsoppløsning) slik at en modell kan bygges, kjøres og leses av resultater fra. I dag er kraftmarkedsmodellen JulES koblet til FRAM. Rammeverket er bevisst designet slik at andre modeller skal kunne kobles på ved å lage et API-lag, kalt en "Solver" i FRAM-terminologi.

EnergyModelsX (EMX, https://github.com/EnergyModelsX) er SINTEFs åpne rammeverk for modellering av integrerte energisystemer, skrevet i Julia og basert på JuMP. EMX er multi-energi og multi-node: brukeren definerer selv hvilke energibærere og teknologier som inngår, og rammeverket kan utvides med blant annet geografi, investeringer, fornybar produksjon, hydrogen og varme.

FRAM og EMX utfyller hverandre godt: FRAM er sterk på data og arbeidsflyt, mens EMX er sterk på fleksibel systemmodellering og flere energibærere. Ingen har foreløpig koblet dem sammen. Det er dette sommerjobben handler om – å ta de første, konkrete stegene mot at en EMX-modell kan kjøres med data levert av FRAM.

Oppgave:

Vi har forberedt to ferdige EMX-modelloppsett du kan bruke som utgangspunkt: et enkelt kraftsystem-case (vind/sol, forbruk og enkel vannkraft) og et mer realistisk multi-energi-case. Du slipper dermed å bygge modeller fra bunnen av, og kan bruke tiden på selve koblingen mot FRAM.

Kjerneoppgaven består i å:

• Sette deg inn i FRAM og få kjørt rammeverket med den eksisterende modellkoblingen (JulES-demoen).
• Sette deg inn i EMX og få kjørt det forberedte kraftsystem-caset.
• Få FRAM til å starte en EMX-kjøring, i første omgang med EMX sine egne inputdata.
• Utvide koblingen slik at deler av input dataene, for eksempel tidsserier for forbruk og fornybar produksjon, eller kapasiteter og kostnader, leveres fra FRAM, og få resultatene tilbake inn i FRAM.
• Dokumentere hvordan komponentene i FRAM sin kjernemodell lar seg oversette til EMX sine noder og ressurser, og hvor det oppstår problemer.

Hvis tiden strekker til, kan arbeidet utvides med ett eller flere utvidede mål:

• La all inputdata til EMX komme via FRAM, slik at EMX blir en fullverdig modell i rammeverket.
• Kjøre multi-energi-caset via FRAM og vurdere hva som mangler i FRAM sin kjernemodell for å støtte dette.
• Utveksle data mellom EMX og en eksisterende FRAM-modell, for eksempel JulES.

Resultatet blir en fungerende prototyp og en kort teknisk rapport. Dette vil være et konkret og synlig bidrag inn i InterPlay sitt arbeid med Open Energy System Hub. Oppgaven egner seg godt for videreføring som prosjekt- og masteroppgave, blant annet mot full integrasjon og videreutvikling av databeskrivelsene i FRAM.

Oppgaven knyttes til forskningssenteret FME InterPlay ved SINTEF Energi, se https://www.sintef.no/en/projects/2025/interplay/

Forutsetninger

Det er nødvendig at sommerforskeren har:

God kompetanse i Python (FRAM er skrevet i Python).

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

• Julia (EMX er skrevet i Julia).
• Datastrukturer og dokumentasjon av data.
• Energisystemmodellering og optimering / lineær programmering.
• Versjonskontroll med Git og arbeid mot kodebaser.
• Kraftmarkeder og energisystemer generelt.

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 ET-01, FE-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 08. november kl 23.59. 

Se alle sommerjobber i SINTEF Energi