(Encadrants : Antoine Monterrat, Robin Girard)
Le coût de production de l’électricité d’origine solaire photovoltaïque et éolien a décru considérablement. Cependant, ces sources sont intermittentes et ne peuvent être commandées. Il faut donc compenser avec des dispositifs alliant surcapacité, stockage et effacement. Comme leviers de flexibilité, on peut rajouter, l’interconnexion, l’hydroélectricité et le pilotage de l’eau chaude sanitaire à court terme ou encore les véhicules électriques à moyen terme, l’hydrogène et les batteries. Il y a donc un surcoût associé à l’intégration des renouvelables dans le réseau. Il s’agit de savoir dans quelle mesure ces sources renouvelables restent compétitives. Notamment en fonction des caractéristiques géographiques et du taux de pénétration.
Un des objectifs de cette étude sera de détacher les paramètres importants nécessaires à la résolution du problème. Pour cela le groupe sera amené à travailler en trois phases. La première consistera à étudier dans la littérature l’ensemble des technologies capable de produire, de stocker et de gérer l’énergie électrique pour assurer l’équilibre offre-demande dans un pays. Après avoir identifié les technologies dominantes, la seconde phase consistera à développer utiliser un modèle d’optimisation du système électrique pour décrire les coûts d’un système composé de sources d’énergie intermittente, de sources d’énergie pilotable et des moyens de stockage. Les étudiants seront amenés à utiliser des hypothèses économiques pour chaque technologie et calculer le coût du système obtenu. La dernière phase comportera la synthèse des travaux et la préparation des livrables attendus.
fonction de leur taux de pénétration dans un pays Européen
Comprendre le fonctionnement du système électrique, l’adéquation offre-demande et la notion de coût de l’électricité.
Aborder les concepts liée à l’économie de l’énergie (CAPEX, OPEX,LCOE), tels que présentés [1]
Connaître les paramètres et notions intervenants dans le secteur de la production d’énergie (différence entre énergie et puissance, facteur de charge, empreinte carbone), voir [2].
Développer la notion de mix énergétique et connaître les spécificités liées à chaque énergie (charbon, gaz, éolien…)
Modéliser le système électrique en distinguant une énergie renouvelable variable et une énergie pilotable.
Découvrir les options de flexibilité et moyens de stockage de l’électricité, leurs contraintes opérationnelles, leurs coûts et la valeur apportée au système.
Utiliser un petit outil open source python pour faire de l’optimisation de mix électrique