Energy Policy Analysis and Modelling

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.

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 % 60 % 7 %
Sudjelovanje u nastavi 50 % 6 % 0 % 0 %
Seminar/Projekt 70 % 10 % 0 % 0 %
Međuispit: Pismeni 50 % 30 % 0 %
Završni ispit: Pismeni 55 % 27 %
Završni ispit: Usmeni 20 %
Ispit: Pismeni 50 % 73 %
Ispit: Usmeni 20 %

Tjedni plan nastave

  1. Uvod u energetske sustave, Važnost opskrbe energijom za gospodarstvo i društvo
  2. Energetsko modeliranje i analize, Modeli za energetske strategije za pokrivanje energetskih potreba
  3. Trenutna pitanja Europske energetske ekonomije
  4. Globalna geopolitika energetike, Presjek između međunarodne sigurnosti. politike i energetike
  5. Međunarodni odnosi i pristup energetskim resursima
  6. Investicije u infrastrukturu i adekvatnost resursa, politike inovacija za čistu energiju
  7. Trenutna potrošnja energije u svijetu
  8. Međuispit
  9. Tržišta nafte i plina
  10. Konvencionalni i nekonvencionalni izvori prirodnog plina
  11. Budući potrebni miks resursa za postizanje sigurnih i ekonomičnih karakteristika energetskog sustava 
  12. Energetske politike i zaštita okoliša. nacionalna sigurnost i tehnologije
  13. Budući balans energije i električne energije u svijetu
  14. Politička i ekonomska dimenzija izbora energenta radi ispunjava društvenih ciljeva
  15. Završni ispit

Studijski programi

Sveučilišni diplomski
[FER3-EN] Electrical Power Engineering - profil
(3. semestar)

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 222921
  Zimski semestar
5 ECTS
R3 Engleski jezik
R1 E-učenje
45 Predavanja
0 Seminar
0 Auditorne vježbe
15 Laboratorijske vježbe
0 Konstrukcijske vježbe

Ocjenjivanje

90 izvrstan
75 vrlo dobar
60 dobar
50 dovoljan