GT-09 Energifleksibilitet i kraftkrevende industrier
Kontaktperson
Motivasjon og relevans
For å nå målene om reduserte utslipp fastsatt i Parisavtalen, må verdens land kutte betydelige mengder CO2-utslipp. En stor del av disse utslippene må kuttes i industrisektoren, der over 60 % av energiforbruket benyttes til varme i industriprosessene. En stor del av varmen produseres via fossilt brensel. En viktig del av den grønne omstillingen er dermed å produsere varme fra fornybare kilder slik som sol. En utfordring med fornybar energi er derimot at den ofte varierer gjennom en dag og mellom årstider, og gjør leveringssikkerheten lavere. Vanligvis omgås dette ved å lagre energien, men en annen måte å bøte på denne utfordringen er å øke prosessfleksibiliteten til industriprosessene slik at disse kan tilpasses produksjonen av fornybar varme. En annen utfordring er at enkelte industriprosesser krever høyere temperaturer enn det fornybare teknologier som produserer varme direkte, slik som solvarmepanel, får til. Alternativer kan være å bruke varmepumpe i kombinasjon med solvarmeanlegg, eller elektriske varmeovner sammen med fornybar elektrisitetsproduksjon. Hva som er den beste løsningen, både når det gjelder energifleksibilitet og fornybare løsninger, er avhengig av individuelle betingelser. Overgangen fra stabile og forutsigbare fossile brenselskilder til varierende og uforutsigbare fornybare energikilder, krever dermed optimalisering av energibærerne sett i sammenheng med betingelsene i industriprosessene, samt optimalisering av selve prosessene relativt til tilgangen på fornybar energi.
Bakgrunn
Optimalisering av energisystemet i en industri er viktig for å finne de fornybare teknologiene som egner seg best i denne industrien. Optimaliseringen må ta hensyn til både tilgang til og forbruk av energi ved bruk av ulike energibærere og fornybare teknologier. I tillegg må man ta hensyn til hvordan industriprosessene kan og bør tilpasse seg energiforsyningen fra disse ulike energibærerne. EnergyModelsX er et Julia-basert verktøy med åpen kildekode utviklet av SINTEF, som kan brukes til å analysere hvordan ulike fornybare teknologier samspiller og påvirker energisystemet. I EU-prosjektet IndHEAP bruker vi EnergyModelsX til å finne gode løsninger for en overgang fra fossil til fornybar varme i kraftkrevende industrier der både energiproduksjon og -forbruk er tilpasset hverandre.
Oppgave
Arbeidet vil gå ut på å analysere potensiale for å tilpasse prosessene i en europeisk industri til ulik energiforsyning. Videre, vil man se på optimale løsninger for forsyning av energi gitt både ytre betingelser, som lokasjon, og prosessbetingelser i industrien ved hjelp av EnergyModelsX. Kandidaten forventes å sette seg inn i optimaliseringsverktøyet, bygge en energisystemmodell for industrien, og utføre tester av og verifisere modellen.
Oppgaven består i å:
- Sette seg inn i EnergyModelsX (utviklet i JuMP/Julia)
- Sette seg in i de relevante industriprosessene
- Bygge en modell for industrien i EnergyModelsX
- Utføre tester av modellen
- Dokumentere arbeidet i en rapport
Oppgaven knyttes til prosjektet "IndHEAP" ved SINTEF Energi
Forutsetninger
Det er en fordel at sommerforskeren har kjennskap til (eller evne til å sette seg inn i):
- Programmering (fortrinnsvis Julia, men Python er tilstrekkelig)
- Optimering
- Basiskunnskaper om prosessteknologi og kjemi
Hovedveileder: Ingeborg Treu Røe
Medveileder: Chao Fu
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 12. november kl 23.59.
Se alle sommerjobber i SINTEF Energi