| dc.description.abstract | Det siste tiåret har Norges rolle i det Europeiske kraftmarkedet vært omdiskutert. Det har vært en enorm økning i Norske strømpriser det siste året grunnet lave vannstander i magasinene i tillegg til at Norge er koblet på det europeiske kraftnettet. Fremtiden er usikker. Det er forventet en økning i energibehov i alle sektorer samtidig som målet er null utslipp innen 2050. Innføringen av mer variabel fornybar energi i elektrisitetsmiksen gir et behov for bedre optimaliseringsverktøy som kan håndtere mer usikkerhet.
Langtidsmodellen FanSi er utviklet av SINTEF Energi. Den baserer seg på et konsept som benytter historisk værdata representert ved scenarioer til å modellere fremtidige værscenarioer. Et velkjent planleggingsverktøy EMPS benytter en aggregert representasjon av magasinene. FanSi aggregerer ikke magasin, noe som fører til en drastisk økning i beregningstiden. På den andre siden er dette en modell som er bedre rustet til å håndtere usikkerhet da modellen har en bedre utnyttelse av kortsiktig fleksibilitet.
Denne oppgaven undersøker to ulike aspekter ved FanSi. Det ene aspektet som er undersøkt angår den tekniske modellen og hvordan valget av parametere kan optimalisere simuleringen av et datasett. Det er valgt to parametere til å gjennomføre undersøkelsen. Disse er henholdsvis antall scenarioer og antall uker i scenarioviften. Det andre aspektet som er vurdert er å bruke FanSi som et analyseverktøy for å forstå utfallet av ulike endringer på det Nordeuropeiske kraftsystemet. Analysen tar for seg høye brenselpriser, en høy rasjoneringspris, fjerning av sjøkablene tilkoblet Norge og en økning i kapasiteten på linjene mellom Norge og Storbritannia. I tillegg benytter denne oppgaven FanSi til å diskutere fremtidige energisituasjoner i Norge, hvor de ulike scenarioene presentert blir kjørt på ulike datasett hvor Norge er både i en underskudds- og overskuddssituasjon. Datasettet som er brukt i analysen er laget av SINTEF Energi og representerer en mulig energisituasjon i 2030.
Å finne den optimale parametriseringen er viktig når vannverdier skal beregnes og vil i hovedsak påvirke områder med en stor andel vannkraft i produksjonsporteføljen, slik som Norge. Fra å analysere ulike parametriseringer viser denne oppgaven at å øke antall scenarioer i scenarioviften i alle tilfeller vil gi lavere områdepriser og et bedre samfunnsøkonomisk overskudd, uten å gi en drastisk økning i beregningstid. Å øke brenselprisen har den største effekten på det Nordeuropeiske kraftsystemet sammenlignet med de andre scenarioene og resulterer i ekstreme områdepriser og et lavere samfunnsøkonomisk overskudd. En økning i kapasiteten mellom Norge og Storbritannia minsker flaskehalser i det Nordeuropeiske kraftsystemet, noe som resulterer i et høyere samfunnsøkonomisk overskudd. Områdeprisene i Norge vil oppleve en liten økning mens resten av Europa får en reduksjon i prisene. Å fjerne sjøkablene tilkoblet Norge er gunstig for de norske områdeprisene i et overskuddsscenario, men vil gi ekstreme priser om situasjonen er underskudd. Resultatene underbygger hvordan sjøkabler mellom Norge og Europa er en viktig del av det Nordeuropeiske systemet ved å utjevne strømpriser og ved å fungere som en forsyningssikkerhet i kritiske perioder. | |
| dc.description.abstract | There have been discussions about Norway’s role in the European power market in the last decade. Norwegian area prices have skyrocketed in the last year due to an interconnected power system and low inflow to the reservoirs. The future is uncertain. There is expected to be an increase in energy demand in all sectors, while the aim is to be net-zero by 2050. The introduction of more variable renewable energy to the electricity mix creates the need for better optimization tools that can handle more uncertainty.
FanSi is a long-term hydro-thermal scheduling model developed by SINTEF Energy Research. It is built on a concept that uses historical records for inflow represented as scenarios to model possible future weather year scenarios. A widely used scheduling model, EMPS, uses an aggregated reservoir representation. FanSi does not aggregate reservoirs, which increases the computational time drastically. On the other hand, it better models short-term flexibility and is a model better equipped to handle uncertainty.
This thesis assesses two different aspects of FanSi. A feature investigated is the technical model and how to optimize datasets through parameters used when running FanSi. An assessment of two parameters, respectively, the number of scenarios and the number of weeks in the scenario fan, is done. The second aspect investigated is using FanSi as an analysis tool to understand the consequences of different changes to the North-European power system. The analyzed cases are high fuel prices, a high rationing price, removing the subsea cables from Norway, and increasing the capacity from Norway to Great Britain. In addition, this thesis utilizes FanSi to elaborate on future energy situations in Norway, running the scenarios presented above on Norway in scarcity and Norway in surplus situations. SINTEF Energy Research has provided the dataset used for the analysis, representing a possible power situation in 2030.
Finding the optimal parametrization is crucial when calculating water values and will mainly affect hydropower-based areas like Norway. From analyzing different parametrizations, this thesis shows how increasing the number of scenarios for all cases gives lower Norwegian area prices and better social welfare without compromising run time. Increasing the fuel prices has the most extensive significance on the North-European system compared to the other scenarios, resulting in extreme area prices and lower social welfare. Scaling up the capacity between Great Britain and Norway relieves the Northern European system of bottlenecks, resulting in higher social welfare. While prices in Norway experience a slight increase, the rest of the European areas obtain a price reduction. Removing the subsea cables out of Norway is beneficial for Norway in a surplus situation but results in extreme power prices in a scarcity situation. The results show how the subsea cables have an essential role in the North-European system, equalizing prices and functioning as a security of supply for Norway in critical periods. | |
