Det framtidige europeiske kraftsystemet vil være tettere integrert og vil omfatte en større andel av uregulerbar fornybar produksjon enn i dag. Denne utviklingen blir drevet av bl.a. et sterkere utbygd nett, miljømål satt av EU og beslutninger om nedbygging av kjernekraft.

For å fange opp virkningene av hurtige endringer i produksjons- og prisprofiler på vannverdier, kjøres produksjonsplanleggingsmodeller med lang- og mellomlang horisont med finere tidsoppløsning og med mer detaljert representasjon av det fysiske systemet.

Samtidig som kraftmarkedet er i endring, endres også restriksjonene knyttet til drift av vannkraftanlegg. Disse endringene kommer gjennom reviderte konsesjonskrav og implementeringen av EUs vanndirektiv.

Som følge av dette må vannkraftprodusenter tilpasse driftsplaner til nye markeds- og miljøforhold. For å få til dette best mulig er det behov for nye verktøy for beslutningsstøtte i driftsplanleggingen.

Stokastisk dual dynamisk programmering (SDDP) anses som den mest effektive og velegnede algoritmen for driftsplanlegging i komplekse vassdrag. SINTEF Energi forvalter og videreutvikler den SDDP-baserte modellen ProdRisk, og har utviklet flere forskningsprototyper basert på SDDP-algoritmen. Metodisk forskning innen WP3.4 vil primært basere seg på SDDP, og prototyper vil bli utviklet for å teste nye varianter av algoritmen på reelle datasett.

Flere av de vanligste typene miljørestriksjoner omfatter tilstandsavhengigheter som er krevende å inkludere i SDDP-algoritmen. Algoritmen krever konveksitet, og hovedutfordringen ligger derfor i å tilnærme ikke-konvekse sammenhenger som tilstandsavhengighetene fører med seg. Som et supplement til konvekse tilnærminger ønsker vi også å studere hvordan miljørestriksjonene kan representeres eksakt gjennom andre algoritmer, som f.eks. stokastisk dual dynamisk heltallsprogrammering (SDDiP).