Formålet med kurset er at give de studerende en baggrund for at analysere, designe og optimere både moderne energianlæg og deres drift i energisystemer.
De dækkede sektorer til integration af nye teknologier er elektricitet, opvarmning, køling og brændstoffer, med vægt på bæredygtige løsninger og vedvarende energikilder.

Kurset fokuserer på optimering af kraftproduktion, kraftvarmeværker, varmepumper, kølesystemer og energilagring og involverer termisk, mekanisk og kemisk energiomdannelse. Denne optimering sigter mod at muliggøre den grønne omstilling af energiforsyning, distribution og brug i private og industrielle sektorer. Både energi, økonomi og emissioner inddrages som kriterier for evalueringer.

Derudover opnår de studerende viden om konstruktion og drift af energisystemer. En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:

• Opstille matematiske modeller for et energisystem og anvende disse for at danne sig et overblik over systemet
• Beskrive og vurdere et bredt udsnit af visioner for fremtidens løsninger i energisystemet
• Beskrive nye anvendelser af Generativ AI i termiske energisystemer analyse
• Beskrive og kvantificere samspillet mellem markeder og teknologier i energisystemet
• Beskrive og evaluere forskellige energilagringsteknologier med hensyn til den proces de implementeres i
• Evaluere og kvantificere energimæssige og økonomiske konsekvenser af nye energiteknologiers indpasning i energisystemet
• Udføre en pinchanalyse for varmegenvindingssystemer
• Udføre en exergianalyse af et energianlæg ved hjælp af simuleringsmetoder
• Evaluere den økonomiske rentabilitet af et projekt og udføre en termoøkonomisk analyse af teknologien for at forbedre denne
• Syntetisere og dokumentere forslag for optimalt design og driftsstrategi for energianlæg
• Udvikle modeller af dynamisk drift af termiske systemer for optimering af drift

Kurset vil behandle energitekniske anlæg og systemer. Eksempler er: Gasturbiner, kraftvarmeværker, fjernvarmesystemer, systemer til produktion, transport, lagring og fordeling af el og varme, industrielle procesanlæg osv. Anlæggenes karakteristiske egenskaber og begrænsninger diskuteres og sammenkobles med forbrugets variationer. I kurset introduceres og anvendes metoder til analyse og udformning af sådanne komplekse anlæg og systemer og optimering af deres drift. De tekniske systemer analyseres både ved hjælp af traditionelle termodynamiske analyser, og nyere metoder såsom pinchmetoder og exergianalyser. Disse tekniske analyser integreres så med traditionelle økonomiske analyser igennem den kombinerede teknisk-økonomiske metode og termoøkonomiske optimeringsmetoder. Thermal Design and Optimization by Adrian Bejan, George Tsatsaronis og Michael Moran
eller alternativt:
Exergy -- Production, Cost and Renewability by Silvio de Oliveira Junior (findes som e-bog i DTU findit)
Exergy -- Energy, Environment and Sustainable Development by Ibrahim Dincer og Marc A. Rosen (findes som e-bog i DTU findit)
Future Grid-Scale Energy Storage Solutions: Mechanical and Chemical Technologies and Principles by Ahmad Arabkoohsar (available as e-book from DTU findit)
Selected peer-reviewed scientific publications from the course instructors and the wider scientific community 02. maj, 2025