Evaluating the Scenario Fan Simulation Methodology for Local Medium-term Hydropower Scehduling

Med en større andel ikke-regulerbar kraftproduksjon fra vind og sol, øker viktigheten av vannkraften for å balansere variasjoner i fornybar produksjon. Muligheten til å regulere produksjonen hurtig opp og ned, er en stor fordel med vannkraft. Det fører til god inntjening for produsentene og er viktig for balansen i kraftsystemet. Vannkraft er essensielt for det norske kraftsystemet, men har samtidig en negativ påvirkning på miljøet i elver og vassdrag. Fokuset på miljøvennlig vannkraftproduksjon har økt kraftig de senere årene. Når NVE i dag gjennomfører vilkårsrevisjoner for vannkraftproduksjon, fører det ofte til strengere miljøkrav for videre kraftproduksjon. Kraftprodusentene må tilpasse seg nye miljøkrav og trenger gode vannkraft-modeller for å planlegge kraftproduksjonen. Denne masteroppgaven evaluerer to forskjellige metoder for mellomlangsiktig vannkraftplanlegging, gjennom et case studie av kraftverkene i Lundesokna i Trøndelag. Scenario fan simulator (SFS) er en metodikk som har vist lovende resultater for langsiktige markedssimuleringer av det nordiske kraftsystemet, men har ikke blitt testet for produksjonsplanlegging. Denne metoden har blitt brukt til å utvikle en modell for produksjonsplanlegging og resultatene sammenlignes med en aggregert Stokastisk Dynamisk Programmering (SDP) modell, som også har blitt utviklet. SFS muliggjør en mer detaljert modellering av miljørestriksjoner enn SDP. Hvordan de to modellene presterer for produksjonsplanlegging i Lundesokna undersøkes ved å sammenligne nøkkelparametere som inntjening, produksjonsdata, magasinhåndtering og fleksibilitet. SDP strategien er effektiv når ingen miljørestriksjoner er innført i Lundesokna. Legger man til sommervannstand, minstevannføring og ramping restriksjoner i systemet, presterer den mer detaljerte SFS modellen bedre. I motsetning til SFS modellen, klarer ikke den aggregerte SDP modellen å lage detaljerte strategier for håndtering av sommervannstands restriksjoner. Som en konsekvens av dette gir strategien til SFS lavere spill, høyere inntekter og mer fleksibilitet. Simuleringer med fremtidige prisprediksjoner for 2027-2028 viser samme trend, der SFS modellen presterer bedre også med mer volatile priser. Generelt viser SFS modellen lovende resultater for mellomlangsiktig produksjonsplanlegging. Det er imidlertid ingen klare indikasjoner fra resultatene på at SFS skal prestere bedre enn SDDP-metodologien, som på nåværende tidspunkt er ledende metode for mellomlangsiktig produ