Kursplan för Variationshantering i elsystemet

Kursplan fastställd 2023-02-12 av programansvarig (eller motsvarande).

Kursöversikt

  • Engelskt namnVariation management in the electricity system
  • KurskodSEE030
  • Omfattning7,5 Högskolepoäng
  • ÄgareMPSES
  • UtbildningsnivåAvancerad nivå
  • HuvudområdeEnergi- och miljöteknologi, Kemiteknik med fysik, Kemiteknik, Maskinteknik
  • InstitutionRYMD-, GEO- OCH MILJÖVETENSKAP
  • BetygsskalaTH - Mycket väl godkänd (5), Väl godkänd (4), Godkänd (3), Underkänd

Kurstillfälle 1

  • Undervisningsspråk Engelska
  • Anmälningskod 39120
  • Max antal deltagare60
  • Blockschema
  • Sökbar för utbytesstudenterNej

Poängfördelning

0118 Inlämningsuppgift 7,5 hp
Betygsskala: TH		 7,5 hp

I program

Examinator

Gå till kurshemsidan (Öppnas i ny flik)

Behörighet

Grundläggande behörighet för avancerad nivå
Sökande med en programregistrering på ett program där kursen ingår i programplanen undantas från ovan krav.

Särskild behörighet

Engelska 6
Sökande med en programregistrering på ett program där kursen ingår i programplanen undantas från ovan krav.

Kursspecifika förkunskaper

Studenterna ska ha dokumenterad beräkningsfärdighet, grundläggande kunskap om energiomvandling samt ha genomgått chalmerskursen Framtida hållbara energisystem eller motsvarande från annat universitet.

Syfte

Förmedla kunskap om olika tekniker och strategier för att hantera variationer i last och produktion i elsystemet. Fokus ligger på variationshantering på tidsskalan timmar till år. Kursen omfattar moment på detaljerad teknik och processnivå liksom en övergripande förståelse för rollen hos olika variationshanteringsstrategier i elsystem med hög andel sol- och vindkraftsproduktion.

Lärandemål (efter fullgjord kurs ska studenten kunna)

  • Beskriva hur variabilitet påverkar elsystemets sammansättning 
    •  Förklara hur lastvariationer påverkar utformningen av dagens elsystem.
    •  Reflektera över hur variationer i sol- och vindkraftsproduktion påverkar utformningen av framtidens elsystem.
  • Beskriva hur utformningen av sol- och vindkraftverk påverkar variabiliteten i elsystemet utifrån teknikval, geografisk spridning av kraftproduktionen och möjligheter till kraftöverföring.
  • Tillämpa klassificeringar för att återge skillnader och likheter mellan olika variationshanteringsstrategier. Redogöra för de underliggande tekniska processerna för variationshanteringsstrategier.
  • Diskutera hur de underliggande tekniska processerna påverkar egenskaperna hos olika variationshanteringsstrategier.
  • Reflektera över vilka aktörer som har makt över olika variationshanteringsstrategier. 
    • Utvärdera olika investeringsalternativ
    • Diskutera strategiernas nyttor från olika aktörsperspektiv
  • Diskutera effekterna av att skala upp olika variationshanteringsstrategier med avseende på miljökonsekvenser och materialtillgångar.
  • Diskutera hur val av variationshanteringsstrategi beror av elsystemets kontext.
  • Beskriva hur olika variationshanteringsstrategier påverkar elsystemet, i termer av marginalkostnad på el, fullasttimmar för olika kraftslag och investeringar i ny elproduktion
  • Reflektera över hur olika variationshanteringsstrategier samverkar med varandra.

Innehåll

Kursens fokus ligger på strategier för att hantera variationer i elsystemet på tidsskalan timmar till år och är uppbyggd runt följande aspekter:
  • Variationer i efterfrågan av el, sol- och vindkraftsproduktion, samt hur dessa variationer påverkar elsystemets sammansättning och drift.
  • Överblick över variationshanteringsstrategier samt klassificering av dessa.
  • Beskrivning av underliggande tekniska processer för variationshantering med 
    • eluppvärmning av hushåll,
    • batterier,
    • elektrolys, vätgaslager och bränsleceller,
    • flexibel termisk produktion,
    • vattenkraft,
    • kopplingar till fjärrvärmesystem,
    • kopplingar till transportsektorn.
  • Miljöeffekter av olika variationshanteringsstrategier samt uppskalningseffekter.
  • Metoder att beräkna kostnader och intäkter för olika variationshanteringsåtgärder.
  • Variationshanteringsstrategiernas påverkan på elpris, drift och investeringar i elsystemet.

Organisation

Kursen består av ett antal föreläsningar och övningar. Övningarna är större uppgifter av öppen karaktär som redovisas i korta skriftliga rapporter. Efter halva kursen ges en dugga med fokus på de underliggande tekniska processerna för de olika variationshanteringsstrategierna. Vid slutet av kursen ges en hemtenta som följs upp av en individuell munta.

Litteratur

Electrochemical Energy Storage for Renewable Sources and Grid Balancing https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780444626165010019 och vetenskapliga artiklar.

Examination inklusive obligatoriska moment

dugga (25%), hemtenta med tillhörande munta (75 %) och godkända mini-rapporter

Kursens examinator får examinera enstaka studenter på annat sätt än vad som anges ovan om särskilda skäl föreligger, till exempel om en student har ett beslut från Chalmers om pedagogiskt stöd på grund av funktionsnedsättning.