PHAeTON - Prévision du Potentiel solaire et éolien à Haute résolution spAtiale et Temporelle pour le dimensionnement et la gestion de micro-réseaux autONomes avec stockage hydrogène (AAPG2021 de l'ANR - préproposition soumise, non retenue)
Béatrice Morel
(1)
,
Michel Benne
(1)
,
Vincent Bertrand
(2)
,
Ylenia Curci
(3)
,
Cédric Damour
(1)
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D. Grondin
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Julien Pergaud
(4)
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Nathalie Rodet-Kroichvili
(5)
,
Sylvie Malardel
(6)
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Jean-Marc Nicod
(7)
,
Marie-Cécile Péra
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Benjamin Pohl
(8, 9, 10)
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Olivia Ricci
(11)
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Robin Roche
(7)
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Christophe Varnier
(7)
1
ENERGY Lab -
Energy Lab
2 LOTERR - Centre de Recherche en Géographie
3 BETA - Bureau d'Économie Théorique et Appliquée
4 BGS - Biogéosciences [UMR 6282]
5 IRTES - RECITS - Laboratoire Recherches et Études sur le Changement Industriel, Technologique et Sociétal
6 LACy - Laboratoire de l'Atmosphère et des Cyclones
7 FEMTO-ST - Franche-Comté Électronique Mécanique, Thermique et Optique - Sciences et Technologies (UMR 6174)
8 CRC - Centre de Recherches de Climatologie [UMR Biogéosciences]
9 UB - Université de Bourgogne
10 CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique
11 CMA - Centre de Mathématiques Appliquées
2 LOTERR - Centre de Recherche en Géographie
3 BETA - Bureau d'Économie Théorique et Appliquée
4 BGS - Biogéosciences [UMR 6282]
5 IRTES - RECITS - Laboratoire Recherches et Études sur le Changement Industriel, Technologique et Sociétal
6 LACy - Laboratoire de l'Atmosphère et des Cyclones
7 FEMTO-ST - Franche-Comté Électronique Mécanique, Thermique et Optique - Sciences et Technologies (UMR 6174)
8 CRC - Centre de Recherches de Climatologie [UMR Biogéosciences]
9 UB - Université de Bourgogne
10 CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique
11 CMA - Centre de Mathématiques Appliquées
Béatrice Morel
- Fonction : Auteur
- PersonId : 751053
- IdHAL : beatrice-morel
- ORCID : 0000-0002-5167-8044
Michel Benne
- Fonction : Auteur
- PersonId : 10214
- IdHAL : michel-benne
- ORCID : 0000-0001-7993-2035
- IdRef : 129755931
Vincent Bertrand
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1179163
- IdHAL : vincent-bertrand
Cédric Damour
- Fonction : Auteur
- PersonId : 970428
- ORCID : 0000-0002-1399-2729
- IdRef : 236547682
D. Grondin
- Fonction : Auteur
- PersonId : 750206
- IdHAL : dominique-grondin
- ORCID : 0000-0003-2284-5752
Nathalie Rodet-Kroichvili
- Fonction : Auteur
- PersonId : 878195
Sylvie Malardel
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1145453
- ORCID : 0000-0001-8205-0666
Jean-Marc Nicod
- Fonction : Auteur
- PersonId : 743345
- IdHAL : jean-marc-nicod
- ORCID : 0000-0001-9521-6215
- IdRef : 165586419
Marie-Cécile Péra
- Fonction : Auteur
- PersonId : 853145
Benjamin Pohl
- Fonction : Auteur
- PersonId : 750886
- IdHAL : benjamin-pohl
- ORCID : 0000-0002-9339-797X
Olivia Ricci
- Fonction : Auteur
- PersonId : 6695
- IdHAL : olivia-ricci
- IdRef : 157747999
Robin Roche
- Fonction : Auteur
- PersonId : 750583
- IdHAL : robin-roche
- ORCID : 0000-0003-0747-4148
- IdRef : 169613127
Christophe Varnier
- Fonction : Auteur
- PersonId : 927988
Résumé
En France, la loi sur la transition énergétique vise à augmenter la part des énergies renouvelables à 32% d’ici 2030. Cela nécessite d’agir sur le système énergétique dans sa globalité pour changer de paradigme sur la production, la distribution et la conversion de l’énergie. En effet, le modèle d’une unité de production centralisée, contrôlée en fonction de la consommation instantanée doit être totalement révisé en raison du caractère intermittent de la production électrique à partir des Énergies Renouvelables Variables (EnRV) et spatialement distribuées comme le solaire et l’éolien. Afin de simplifier le processus de transition et faciliter l’intégration des EnRV, il est intéressant de développer l’autoconsommation : les producteurs consomment localement leur propre énergie par le biais de petites unités de production électrique qui ne modifient pas (ou peu) l’infrastructure énergétique existante. Un nouveau défi apparaît puisqu’il s’agit d’équilibrer la production et la consommation d’un grand nombre de sites distribués, d’assurer les continuités de service et la qualité de l’énergie délivrée. Le problème est encore plus aigu dans le cas des sites isolés alimentés par des micro-réseaux autonomes avec générateurs, éléments de stockage et charges au niveau local, qui ne bénéficient pas du recours à la connexion à un réseau de grande puissance en cas de déséquilibre.
Le projet PHAeTON vise à contribuer à une gestion intelligente de l’énergie au sein de micro-réseaux isolés. Le contexte applicatif est le contexte local de l’île de La Réunion, car il est représentatif de la complexité du climat dans les tropiques et où l’isolement et l’insularité rendent critique l’autonomie énergétique. Dans ce projet, les EnRV considérées sont l’énergie solaire photovoltaïque et l’énergie éolienne caractérisées par une forte variabilité à différentes échelles spatiales et temporelles induite par les phénomènes météo-climatiques. Incontrôlable par nature, mais prévisible dans une certaine mesure à courte et longue échéance, cette variabilité peut être compensée par l’utilisation de moyens de stockage : batteries pour le court terme et hydrogène pour le long terme. PHAeTON vise à développer des approches méthodologiques et des algorithmes de dimensionnement et de gestion de ce type d’unités de production électrique robustes aux erreurs de prévision, en intégrant des dimensions météo-climatiques (prévision des sources d’EnRV à différentes échelles temporelles), énergétiques (prévision et optimisation des flux, dimensionnement des systèmes) et économiques (coûts et bénéfices associés aux technologies et à leurs interactions, économies d’échelle, impact des incitations).
Domaines
Sciences de l'ingénieur [physics]Format du dépôt | Fichier |
---|---|
Type de dépôt | Pré-publication, Document de travail |
Titre |
fr
PHAeTON - Prévision du Potentiel solaire et éolien à Haute résolution spAtiale et Temporelle pour le dimensionnement et la gestion de micro-réseaux autONomes avec stockage hydrogène (AAPG2021 de l'ANR - préproposition soumise, non retenue)
|
Résumé |
fr
En France, la loi sur la transition énergétique vise à augmenter la part des énergies renouvelables à 32% d’ici 2030. Cela nécessite d’agir sur le système énergétique dans sa globalité pour changer de paradigme sur la production, la distribution et la conversion de l’énergie. En effet, le modèle d’une unité de production centralisée, contrôlée en fonction de la consommation instantanée doit être totalement révisé en raison du caractère intermittent de la production électrique à partir des Énergies Renouvelables Variables (EnRV) et spatialement distribuées comme le solaire et l’éolien. Afin de simplifier le processus de transition et faciliter l’intégration des EnRV, il est intéressant de développer l’autoconsommation : les producteurs consomment localement leur propre énergie par le biais de petites unités de production électrique qui ne modifient pas (ou peu) l’infrastructure énergétique existante. Un nouveau défi apparaît puisqu’il s’agit d’équilibrer la production et la consommation d’un grand nombre de sites distribués, d’assurer les continuités de service et la qualité de l’énergie délivrée. Le problème est encore plus aigu dans le cas des sites isolés alimentés par des micro-réseaux autonomes avec générateurs, éléments de stockage et charges au niveau local, qui ne bénéficient pas du recours à la connexion à un réseau de grande puissance en cas de déséquilibre.
Le projet PHAeTON vise à contribuer à une gestion intelligente de l’énergie au sein de micro-réseaux isolés. Le contexte applicatif est le contexte local de l’île de La Réunion, car il est représentatif de la complexité du climat dans les tropiques et où l’isolement et l’insularité rendent critique l’autonomie énergétique. Dans ce projet, les EnRV considérées sont l’énergie solaire photovoltaïque et l’énergie éolienne caractérisées par une forte variabilité à différentes échelles spatiales et temporelles induite par les phénomènes météo-climatiques. Incontrôlable par nature, mais prévisible dans une certaine mesure à courte et longue échéance, cette variabilité peut être compensée par l’utilisation de moyens de stockage : batteries pour le court terme et hydrogène pour le long terme. PHAeTON vise à développer des approches méthodologiques et des algorithmes de dimensionnement et de gestion de ce type d’unités de production électrique robustes aux erreurs de prévision, en intégrant des dimensions météo-climatiques (prévision des sources d’EnRV à différentes échelles temporelles), énergétiques (prévision et optimisation des flux, dimensionnement des systèmes) et économiques (coûts et bénéfices associés aux technologies et à leurs interactions, économies d’échelle, impact des incitations).
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Auteur(s) |
Béatrice Morel
1
, Michel Benne
1
, Vincent Bertrand
2
, Ylenia Curci
3
, Cédric Damour
1
, D. Grondin
1
, Julien Pergaud
4
, Nathalie Rodet-Kroichvili
5
, Sylvie Malardel
6
, Jean-Marc Nicod
7
, Marie-Cécile Péra
7
, Benjamin Pohl
8, 9, 10
, Olivia Ricci
11
, Robin Roche
7
, Christophe Varnier
7
1
ENERGY Lab -
Energy Lab
( 109876 )
- Faculté des Sciences et techniques - Université de La Réunion 15 avenue René Cassin CS92003 97744 SAINT DENIS CEDEX 9
- La Réunion
2
LOTERR -
Centre de Recherche en Géographie
( 527641 )
- Nancy / Metz
- France
3
BETA -
Bureau d'Économie Théorique et Appliquée
( 1001961 )
- Université de Lorraine, UFR Droit Sciences Economiques et Gestion, 13 place Carnot CO 70026, 54035 Nancy Cedex
Université de Strasbourg, Faculté des Sciences Economiques et de Gestion, 61 avenue de la Forêt Noire 67085 Strasbourg Cedex
- France
4
BGS -
Biogéosciences [UMR 6282]
( 182913 )
- Université de Bourgogne - 6 boulevard Gabriel - 21000 Dijon
- France
5
IRTES - RECITS -
Laboratoire Recherches et Études sur le Changement Industriel, Technologique et Sociétal
( 227675 )
- 90010 Belfort cedex
- France
6
LACy -
Laboratoire de l'Atmosphère et des Cyclones
( 70806 )
- Faculté des Sciences et techniques - Université de La Réunion 15 avenue René Cassin CS92003 97744 SAINT DENIS CEDEX 9
- France
7
FEMTO-ST -
Franche-Comté Électronique Mécanique, Thermique et Optique - Sciences et Technologies (UMR 6174)
( 866 )
- 32 avenue de l'Observatoire 25044 BESANCON CEDEX
- France
8
CRC -
Centre de Recherches de Climatologie [UMR Biogéosciences]
( 390620 )
- Université de Bourgogne - 21000 Dijon
- France
9
UB -
Université de Bourgogne
( 300270 )
- Maison de l'université - Esplanade Érasme - BP 27877 - 21078 Dijon cedex
- France
10
CNRS -
Centre National de la Recherche Scientifique
( 441569 )
- France
11
CMA -
Centre de Mathématiques Appliquées
( 28976 )
- Centre de Mathématiques Appliquées Rue Claude Daunesse CS 10207 06904 Sophia Antipolis Cedex
- France
|
Public visé |
Scientifique
|
Page/Identifiant |
4 p.
|
Langue du document |
Français
|
Licence |
Paternité - Pas d'utilisation commerciale
|
Date de production/écriture |
2020-10-01
|
Domaine(s) |
|
Origine :
Fichiers produits par l'(les) auteur(s)
Licence :
Paternité - Pas d'utilisation commerciale
- CC BY 4.0
Licence :
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![](/build/img/licences/nc.10ff91f8.png)
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