Analiza i modeliranje energetskih politika

Prikazani su podaci za akademsku godinu: 2023./2024.

Laboratorijske vježbe

Opis predmeta

Energija je u središtu mnogih trenutnih zabrinutosti oko globalnog okoliša i degradacije lokalnog, regionalnog i nacionalnog okoliša. Energija igra raširenu i kritično važnu ulogu u ekonomskom i društvenom razvoju. Identifikacija i analiza energetskih pitanja i razvoj opcija energetske politike stoga su važna područja proučavanja vlada, istraživača i razvojne zajednice. Nakon prve naftne krize, zemlje su se borile s uspostavom učinkovitih politika i institucija za rješavanje problema energetskog sektora. Prvo, pojavila se potreba za većom koordinacijom između ponude i potražnje energije, te za učinkovitijim korištenjem upravljanja i očuvanja potražnje. Drugo, energetsko-makroekonomske veze počele su se sustavnije istraživati. Treće, razjedinjena analiza ponude i potražnje u energetskom sektoru pružila je veće mogućnosti zamjene među gorivima. Zbog brojnih interakcija i netržišnih sila koje oblikuju i utječu na energetske sektore svakog gospodarstva, donositelji odluka su shvatili da se planiranje, cijene i upravljanje investicijama u energetski sektor trebaju provoditi u okviru integriranog nacionalnog okvira energetskog planiranja koji pomaže u analizirati čitav niz opcija energetske politike tijekom dugog razdoblja. Modeliranje i simulacija dugo su i dobro poslužili akterima i raznim donositeljima odluka u području energetske politike. Za rješavanje različitih problema povezanih s energetskom politikom primijenjeni su različiti pristupi i modeli. Ovaj predmet daje pregled ovih pristupa i modela modeliranja te identificira njihove ključne izazove u pogledu novih problema. Identificirani problemi koji se tiču modeliranja energetske politike uključuju karakterizaciju energetskih sustava kao složenih, dinamičnih sustava s brojnim nesigurnostima, nelinearnostima, vremenskim kašnjenjima i isprepletenim petljama povratnih informacija. Predstavljeni su različiti pristupi modeliranju energetske učinkovitosti. Cijeli okvir za modeliranje energetskog sustava koristi se za informiranje o odlukama o energetici i klimatskim promjenama. Primijenjeni pristup može značajno utjecati na rezultate što može utjecati na odluke politike. Predmet istražuje implikacije tih različitih pristupa i raspravlja o najboljoj praksi kako bi se informirala o politici energetske učinkovitosti, obnovljivih izvora i brige o klimatskim promjenama. U kontekstu energetske tranzicije, koristeći konkretne primjere, pokazano je kako su ovi alati postali bitna pomoć za potencijalno promišljanje politika za borbu protiv klimatskih promjena. Studenti putem predmeta će razumjeti mehanizme koji stoje u osnovi ambicioznih suvremenih energetskih politika na primjeru odabranih zemlja koristeći provedene studije. Ovo bi studentima trebalo omogućiti ocjenjivanje trenutne energetske tranzicije i prepoznavanje prepreka i pokretačkih mehanizama koji sudjeluju u njihovoj provedbi. Tijekom analize energetske politike i modeliranja kroz odabrane radove razmatraju se glavni aspekti ekonomike električne energije, uključujući cijene, predviđanje potrošnje, analizu ulaganja i pouzdanost sustava. Ovaj predmet pruža jasan i sveobuhvatan pregled raznolikosti problema u analizi tržišta energije i osmišljavanju zdravih energetskih politika.

Studijski programi

Sveučilišni diplomski
Izborni predmeti (3. semestar)
Izborni predmeti (3. semestar)
(3. semestar)
Izborni predmeti (3. semestar)
Izborni predmeti (3. semestar)
Izborni predmeti (3. semestar)
Izborni predmeti (3. semestar)
Izborni predmeti (3. semestar)
Izborni predmeti (3. semestar)
Izborni predmeti (3. semestar)
Izborni predmeti (3. semestar)
Izborni predmeti (3. semestar)
Izborni predmeti (3. semestar)
Izborni predmeti (3. semestar)
[FER2-HR] Elektroenergetika - profil
Predmeti specijalizacije profila (3. semestar)

Ishodi učenja

  1. objasniti ekonomske principe u proizvodnji i potrošnji energije, rezerve energenata, ekonomiju neobnovljivih i obnovljivih izvora i razumiju važnost opskrbe energijom za gospodarstvo i društvo.
  2. procijeniti energetske, ekonomske i ekološke karakteristike važne za planiranje: termoelektrana; hidroelektrana (protočne, akumulacijske, pumpno-akumulacijske), vjetrenih, PV i NE
  3. usporediti metode i modele za planiranje u elektroenergetskom sustavu (simulacijski i optimizacijski modeli, modeliranje rada sustava)
  4. objasniti modele planiranja s najmanjim troškovima i integralno planiranje resursa
  5. prikazati način predviđanja potrošnje (principe, tehnike predviđanja, krivulja trajanja opterećenja) i tipične potrebne podatke
  6. objasniti proces odlučivanja kod izbora razvoja energetskog sustava (sudionici, multikriterijska analiza u procesu odlučivanju)
  7. upotrijebiti specifične energetske modele kako bi se analizirali različiti energetski i klimatski scenariji i upotrijebiti na jednostavnom primjeru (PLEXOS, WASP, ESST, MESSAGE).
  8. objasniti odnose u međunarodnim energetskim i klimatskim scenarijima
  9. identificirati politiku i ekonomske dimenzije energetskih izbora za ispunjavanje društvenih ciljeva - i globalnih i domaćih
  10. objasniti mehanizam planiranja javne politike Europske unije u energetskom sektoru

Oblici nastave

Predavanja

Nastava na predmetu organizirana je kroz dva nastavna ciklusa. Prvi ciklus se sastoji od 7 tjedana direktne nastave i meduispita. Drugi ciklus nastave sadržava 6 tjedana direktne nastave i zavrsni ispit. nastava se provodi kroz ukupno 15 tjedana s tjednim opterecenje od 3 sata.

Seminari i radionice

Kroz rad na seminaru studenti će opisati rezultate rada tijekom laboratorijskih vjezbi sa PLEXOS modelom za modeliranje i planiranje proizvodnih kapaciteta elektricne energije.

Samostalni zadaci

Domaća zadaća sa zadacima.

Laboratorij

Radi upoznavanja sa razlicitim modelima za planiranje i analizu energetskih politika i njihovog utjecaja na okoliš kroz pet trosatnih laboratorijske vjezbe studenti će se upoznati s osnovnim karakteristikama programa PLEXOS.

Ostalo

Demonstracijske vježbe Demonstracije rada i vježbe u programskom paketu PLEXOS.

Način ocjenjivanja

Kontinuirana nastava Ispitni rok
Vrsta provjere Prag Udio u ocjeni Prag Udio u ocjeni
Laboratorijske vježbe 60 % 7 % 70 % 8 %
Sudjelovanje u nastavi 50 % 6 % 0 % 0 %
Seminar/Projekt 70 % 10 % 70 % 8 %
Međuispit: Pismeni 50 % 30 % 0 %
Završni ispit: Pismeni 55 % 27 %
Završni ispit: Usmeni 20 %
Ispit: Pismeni 50 % 64 %
Ispit: Usmeni 20 %

Tjedni plan nastave

  1. Uvod u energetske sustave, značaj opskrbe energijom za gospodarstvo i društvo Uvod u analizu politike i modeliranje politike Analiza energetske politike Planiranje scenarija: Veza između budućnosti i strategije Koncepti u analizi politike Podaci o energiji: izvori, nesigurnosti, vizualizacija Modeliranje energetskih sustava za donošenje odluka
  2. Energetsko modeliranje i analize Uvod u energetske modele Modeli i simulacije Klasifikacija energetskih modela Metode optimizacije Modeliranje neto-nultih emisija CO2 Energetske politike za održivi razvoj Vrste alata za modeliranje energetskih sustava Alati za modeliranje odozdo prema gore i odozgo prema dolje Kategorizacija alata za energetsko modeliranje Sustav za modeliranje energije (PLEXOS) kao uzorak strukture.
  3. Trenutna pitanja Europske energetske politike i ekonomije Alati za modeliranje za EU analizu Uloga prijenosa i skladištenja energije u dekarbonizaciji Europe prema 2050. Uloga distribuiranih energetskih izvora u energetskoj tranziciji Budućnost mehanizama podrške obnovljivim izvorima energije Mehanizmi podrške obnovljivim izvorima energije u EU Propisi za integraciju obnovljivih izvora energije
  4. Analiza energetskog sustava Za što je to potrebno? Kako podržava kreatore politike? Što je energetski sustav i kako se može prikazati? Za što su potrebni modeli energetskih sustava? Koja je njihova uloga u podršci energetskoj politici?
  5. MProces analize energetske politike Uvod u energetsku politiku Potreba za jednostavnim metodama analize i planiranja politika Uspostavljanje kriterija ocjenjivanja Identificiranje alternativa Procjena alternativnih politika Analize scenarija Vrste analiza scenarija koje se koriste u analizi energetskih sustava (normativna, eksplorativna, prediktivna) Primjeri i rezultati objavljenih analiza scenarija
  6. Globalna geopolitika energetike, presjek između međunarodne sigurnosti, politike i energetike Povijesni razvoj proizvodnje i korištenja energije Globalna konkurencija za prirodne resurse Iscrpljenost resursa Energija i razvoj Analiza životnog ciklusa Energetsko siromaštvo i pitanja jednakosti
  7. Tehnologije i goriva i slučajevi politike Goriva Fosilna goriva: ugljen, prirodni plin i nafta OIE Plan puta za globalnu obnovljivu energiju: Usporedba modela energetskih sustava Instrumenti politike za tehnologije s niskim udjelom ugljika Pregled mjera fleksibilnosti energetskog sustava kako bi se omogućile visoke razine varijabilne obnovljive električne energije
  8. Međuispit
  9. Modeliranje potražnje, ponude i cijene energije Projektiranje problema optimizacije energetskog sustava Struktura linearnih optimizacijskih modela energetskih sustava Stvaranje algebarske formulacije modela linearnog optimizacijskog energetskog sustava od nule.
  10. Korištenje energije i utjecaji na okoliš Energija i okoliš Klimatske promjene i energetski sustav Klimatska politika i niskougljične energetske tehnologije Klimatske promjene I: Osnove, razmjeri, neizvjesnost Klimatske promjene II: Uvidi modela Energetske politike i zaštita okoliša, nacionalna sigurnost i tehnologije
  11. Energetsko planiranje i simulacija rada sustava i pogonskih karakteristika termoenergetskih postrojenja Najvažnija pitanja planiranja EES-a Program energetskog planiranja (izrada energetske strategije)
  12. Nuklearna energija Nuklearna energija u dugoročnim modelima sustava: višemodelna perspektiva Nuklearne implikacije za politiku i planiranje
  13. Hrvatska energetska strategija i politika NECP Strategija niske razine ugljika Vodikova strategija EU i HR
  14. Burze električne energije, CROPEX/Tržište i trgovanje električnom energijom i primjer HEP trgovina
  15. Završni ispit

Literatura

Mohan Munasinghe, Peter Meier (1993.), Energy Policy Analysis and Modelling, Cambridge University Press
Farzaneh, Hooman (2019.), Energy Systems Modeling (Principles and Applications), Springer Singapore
F. Carl Knopf (2011.), Modelling, Analysis and Optimization of Process and Energy Systems, Wiley; 1 edition December 27, 2011, Wiley
Samuel Tesema Lakew (2015.), Renewable Energy System Modelling and Techno-Economic Analysis: Alternative Energy Solution for Developing Countries, LAP LAMBERT Academic Publishing
William T. Ziemba, S.L. Schwartz (1980.), Energy Policy Modeling: United States and Canadian Experiences, Springer
Thomas A. Adams II (2019.), Modeling and Simulation of Energy Systems, MDPI
George Giannakidis, Kenneth Karlsson, Maryse Labriet, B. Ó Gallachóir (2018.), Limiting Global Warming to Well Below 2 °C: Energy System Modelling and Policy Development, Springer
Vincent Kaminski (2005.), Energy Modelling (2nd edition), RiskBooks

Za studente

Izvedba

ID 222448
  Zimski semestar
5 ECTS
R3 Engleski jezik
R1 E-učenje
45 Predavanja
0 Seminar
0 Auditorne vježbe
15 Laboratorijske vježbe
0 Konstrukcijske vježbe
0 Vježbe tjelesnog odgoja

Ocjenjivanje

90 izvrstan
75 vrlo dobar
60 dobar
50 dovoljan