Intelligent beslutningsstøtteverktøy for bedre utnyttelse av fleksibilitet fra vannkraft

Innovasjonsprosjektet skal benytte maskinlæring og kunstig intelligens for å forbedre den markedsmessige utnyttelsen av tilgjengelig fleksibilitet fra vannkraft og samtidig automatisere erfaringsbaserte beslutninger. Gjennom det grønne skiftet forventer man at behovet og verdien av fleksibel kraft vil øke. Bakgrunnen for dette er den økende andel sol- og vindkraftproduksjon som av natur er uforutsigbar og varierende, i kombinasjon med endringer i forbrukermønsteret av elektrisk energi. Vannkraft er en fleksibel energikilde som har gode muligheter til å levere den nødvendige fleksibiliteten i kraftsystemet. Men mange vassdrag har en slik natur at det er vanskelig å utnytte denne fleksibiliteten. Dette gjelder typisk i vassdrag hvor flere kraftstasjoner ligger i serie forbundet av lange elvestrekninger og hvor magasineringskapasitet mellom stasjonene er begrenset. Når man i tillegg har tidsforsinkelse på vannflyten i elven avhengig av mengden vann som går, så er det vanskelig å forutsi konsekvensene som raske endringer i produksjonen på én stasjon har for resten av vassdraget. Innovasjonsprosjektet har tre fokusområder: - Benytte maskinlæring for å forbedre nøyaktigheten på prediksjon av ressurstilgang, både regulert og uregulert tilsig samt tidsforsinkelser i vassdragene - Benytte kunstig intelligens for å beregne optimale kjøreplaner som kan anvendes i praksis - Nye innovative måter å visualisere data på for å gi brukeren økt trygghet for de beslutninger som tas.

There are both direct and indirect benefits and results from the project at Volue. As direct results, following are worth mentioning. Software systems developed to support the research on prediction models and reinforcement learning (ML platform) is now widely used within the organization to deliver AI predictions for Energy, Infrastructure and Power Grid lines of business, and both Inflow and Delay estimator are products that we are planning to bring to market when timing and setup is right. Results from UX work Sintef provided is already being built in into next generation of SaaS products, especially where data is the end product. Scalability of big-data and AI services in cloud setting is also something we are utilizing heavily with Volue Platform initiative, which based on experience from fleXploit project, enables internal lines of business to build scalable, cloud software with higher quality and faster delivery.

Prosjektet skal utvikle ny innovativ beslutningsstøtte for fleksibilitetsutnyttelse av vannkraft. Målet er å gjøre vannkraft bedre til å støtte opp under det grønne skiftet gjennom å frigjøre mer potensiell fleksibilitet for balanse- og reservemarkedene intradag og på den måten også muliggjøre introduksjon av mer sol- og vindkraft. Løsningen skal bidra til mer optimal markedsdeltagelse samt forbedret produksjonsplanlegging og styring. Aktualiteten er stor på grunn av at kraftmarkedene er i endring med økende prisvolatilitet, nye produksjonsteknologier og nye lokale markedsplasser der intradag og systemtjenester vil bli mer dominerende. Optimal bruk av serievassdrag med begrenset reguleringsevne vil øke verdiskapingen for aktørene og samfunnet. I prosjektet vil vi utnytte mulighetene som digitalisering i energibransjen gir, med stadig større datamengder tilgjengelig fra sensorer i felt og stasjoner, og stadig mer sanntidsoperasjoner hvor automatisering vil bli en suksessfaktor for å lykkes. Vi skal utvikle en helhetlig løsning basert på maskinlæring i samspill med formelle optimeringsmetoder, for optimal utnyttelse av vannkraft i et kort- og mellomlangt tidsperspektiv. Løsningen vil inkludere ny beregningsmodell og hybrid prediksjonsmodell basert på modell- og datadrevne metoder for å forbedre beslutningsstøtten for utnyttelse av fleksibilitet fra serievassdrag med liten reguleringsevne. Vi vil utvikle nye innovative løsninger for presentasjon av komplekse resultater, inkludert sensitivitetsanalyser, som bygger på forskning innenfor menneske-maskin interaksjon. Dette vil gi mulighet for langt mer optimal utnyttelse av vannkraftressursene i et fleksibilitetsperspektiv og bidra til en smidigere operativ beslutningsprosess i og utenfor Norden. Den underliggende modellen vil ta høyde for et kraftsystem og en markedsstruktur i endring, og den nye løsningen skal integreres mot eksisterende programvare for å muliggjøre en rask kommersialisering.