Data-gedreven modellering en optimalisatie van flexibel en efficiënt beheer van elektriciteits- en watersystemen

De versnellende transitie naar koolstofarme energiesystemen en de toenemende druk op watervoorraden veranderen de manier waarop samenlevingen infrastructuren plannen, exploiteren en coördineren. Energiesystemen worden geconfronteerd met een groeiende vraag door elektrificatie en onzekerheid uit hernieuwbare opwekking, wat nieuwe eisen stelt aan flexibiliteit, betrouwbaarheid en marktontwerp. Watersystemen ervaren tegelijkertijd een stijgende vraag, afnemende beschikbaarheid van zoetwater en de noodzaak om energie-intensieve behandeling en distributie te beheren onder volatiele energieprijzen, waardoor hun werking sterker gekoppeld raakt aan energiesystemen. Tegelijkertijd creëert de fysieke en economische onderlinge afhankelijkheid tussen energie en water kansen voor flexibiliteit, efficiëntie en veerkracht, mits besluitvormingskaders gekoppelde fysica, marktinteracties en onzekerheden gezamenlijk modelleren. Dit proefschrift ontwikkelt daarom data-gedreven mathematische optimalisatiekaders voor flexibele, technologiebewuste planning, marktparticipatie en exploitatie van gekoppelde energie- en watersystemen onder onzekerheid, ter ondersteuning van investerings- en operationele beslissingen op systeemniveau. De ontwikkelde methoden houden expliciet rekening met infrastructuurfysica, onderlinge afhankelijkheden en techno-economische kenmerken, en ondersteunen robuuste besluitvorming voor duurzame en veerkrachtige water- en energiesystemen in toekomstige marktomgevingen.