Auswahl der wissenschaftlichen Literatur zum Thema „Autonomie énergétique – La Réunion (France ; île)“

Les nano et micro réseaux sont fortement étudiés par la communauté scientifique et le secteur industriel pour leur capacité à faciliter l'insertion et le stockage des énergies renouvelables dans les bâtiments. Les micro réseaux en courant continu (DC) présentent l'avantage de réduire les étapes de conversion du courant par rapport aux micro réseaux en courant alternatif (AC). Ceux-ci représentent donc une des solutions possibles pour réaliser des économies d'énergie au niveau de la conception des bâtiments, en particulier pour les sites isolés tels que l'île de La Réunion. Les études étant majoritairement basées sur des simulations numériques, des retours d'expérience sur des sites expérimentaux peuvent contribuer à l'évolution des normes électriques actuelles. Dans le cadre de ces travaux, un nanoréseau DC expérimental a été déployé au sein d'une entreprise du secteur tertiaire à La Réunion. Le nanoréseau est constitué d'une centrale photovoltaïque, une batterie lithium-fer-phosphate et les équipements terminaux sont alimentés et pilotés par la technologie Power Over Ethernet (PoE). Les avantages et les limites de la distribution en 48 VDC ont été caractérisés d'un point de vue matériel (gains énergétiques, distances de communication, pertes en ligne) et logiciel (interfaces, protocoles de communication). L'efficacité énergétique du nanoréseau a été évaluée selon un modèle multi-paramètres avec validation expérimentale. Concernant la gestion de l'énergie, un Energy Management System (EMS) basé sur un modèle d'optimisation énergétique a été développé avec comme cas applicatif les systèmes de climatisation
Nano and microgrids have been extensively studied by both the scientific community and the industrial sector for their ability to facilitate the integration and storage of renewable energies within buildings. Direct current (DC) microgrids offer the advantage of reducing current conversion steps compared to alternating current (AC) microgrids. Thus, they represent a viable solution for achieving energy savings in building design, particularly for isolated sites such as La Réunion island. As studies are predominantly based on numerical simulations, experiential feedback from experimental sites can contribute to the evolution of current electrical standards. In this context, an experimental DC nanogrid was deployed within a tertiary sector enterprise in La Réunion. The nanogrid consists of a photovoltaic array, a lithium-iron-phosphate battery, and terminal equipment powered and controlled via Power Over Ethernet (PoE) technology. The advantages and limitations of 48 VDC distribution were characterized from both hardware (energy gains, communication distances, line losses) and software (interfaces, communication protocols) perspectives. The energy efficiency of the nanogrid was evaluated using a multi-parameter model with experimental validation. Regarding energy management, an Energy Management System (EMS) based on an energy optimization model was developed, with air conditioning systems serving as the applied case study

La manière dont la société doit organiser son développement est liée aux préoccupations énergétiques mondiales mais aussi locales. Les choix politiques ainsi que l'orientation des recherches scientifiques doivent accompagner une réflexion sur notre devenir au sein de notre environnement planétaire. À La Réunion, la grande diversité des conditions climatiques joue un rôle prépondérant dans la compréhension et la maîtrise du comportement des systèmes énergétiques tels que l'habitat et les systèmes utilisant les énergies renouvelables. Le développement par la recherche des outils numériques de conception ainsi que l'élaboration de solutions techniques par les ingénieurs ont besoin de données climatiques détaillées pour fournir des résultats fiables. Le contexte climatique spécifique de l'île de La Réunion nécessite l'utilisation de méthodes adaptées pour générer des données climatiques de qualité répondant simultanément aux critères de dimensionnement et d'estimation de performances à long terme. NewRunéole, générateur de climat réunionnais est né de la mise en relation de modèles d'analyse et de génération de données climatiques développés
The way society has to organize its development is linked to the world but also local energy concerns. The political choices as well as the orientation of tej scientific researches have to accompany a reflection on our future within our global environment. In La Reunion, the variety of the climatic conditions plays a dominant role in the understanding and the management of the energy systems such as building and renewable energy systems. The development of numerical simulators by research as well as elaboration of technical solutions by the engineers requires detailed climatic data to supply reliable results. The specific climatic context of the Reunion Island requires adapted methods to generate accurate climatic data answering both the criteria of sizing and long-term performances forecasting. NewRuneole, a Reunion's weather data generator arose from the analysis of some medels of generation of climatic data developed in various scientific domains such as the energetic, the hydrology and the agriculture

En matière de consommation énergétique mondiale, l'augmentation est indiscutablement la tendance actuelle. Conformément au contexte énergétique international, l'île de La Réunion doit faire face à une demande énergétique croissante. Après analyse de la répartition de ces besoins, la régulation thermique du bâti apparaît être l'un des postes les plus énergivores. Afin de réduire l'importance de ce poste, la solution présentement proposée consiste a végétaliser la structure afin d'en réduire la surchauffe. Le présent article est une introduction vulgarisée au domaine des parois complexes végétalisées (PCV). Afin d'accréditer cette prétention, la notion de toiture végétalisée, leurs utilisations, ainsi que les différentes modifications quelles induisent y sont définies. L'illustration des propos est permise par l'application d'un cas d'étude concret, celui d'une utilisation sur l'île de La Réunion. Cette dernière permettant de définir divers impacts du système dans ces conditions
The aim of this article is to present a vulgarized introduction to the vegetated complex partitions field, called VCP. To reach this goal, the green roof notions, their uses and implications are defined. The theory is illustrated by a Reunion Island case study, which allows to list several impacts of the green walls utilization

Les préoccupations énergétiques actuelles et la recherche d'un développement durable prônent tant une réflexion internationale et nationale qu'une action locale. L'intervention locale dans la gestion des ressources énergétiques doit contribuer à une utilisation rationnelle de l'énergie. La gestion locale devra intégrer une dimension stratégique issue des diverses dispositions conventionnelles internationales ou de règles nationales. Elle pourrait alors être guidée par un véritable ordre public énergétique élément d'un ordre public environnemental. Mais elle devra également concrétiser des dispositions opérationnelles grâce au droit de l'urbanisme utilisé comme fédérateur des préoccupations urbaines et des régles juridiques liées à l'énergie. Au-delà d'une mise en valeur des règles juridiques par leur ordonnancement et leur présentation thématique, les défauts d'une dispersion des règles juridiques relatives à la gestion locale des ressources énergétiques sont présentés.

Ce travail de recherche a pour objectif la réalisation d'outils d'analyse de bilans énergétiques de procédés de fabrication en sucrerie de cannes. Il devait également établir la base d'un outil de diagnostic sur le fonctionnement de la sucrerie. Cette recherche s'appuie sur différentes disciplines: la physique énergétique, la thermochimie, la métrologie, l'analyse numérique, l'informatique. Après avoir présenté le procédé industriel de fabrication du sucre de cannes, nous avons mené une étude bibliographique sur les outils de base de l'analyse énergétique d'un procédé de fabrication (théorie des nouveaux bilans énergétiques, thermophysique des constituants). Une pré-analyse énergétique nous a permis de préciser le rôle essentiel de la station d'évaporation dans la distribution de l'énergie-vapeur au sein de l'usine. Nous avons construit un modèle physique et mathématique de ce procédé reposant sur les équations de bilans énergétiques de systèmes thermodynamiques ouverts. Parallèlement, un dispositif portable a été élaboré afin d'effectuer les mesures de grandeurs thermophysiques accessibles expérimentalement. Différents outils ont pu être mis en œuvre à partir des analyses que nous avons conduites et des mesures que nous avons effectuées dans la sucrerie de Beaufonds. Un programme informatique basé sur le modèle physique que nous avons élaboré a été exploité dans le cadre de trois types de calculs énergétiques : un traitement de données, un modèle global et un modèle mixte. Une validation de notre étude est obtenue par une analyse comparative des différents résultats. (Doc thèses)
The purpose of this thesis is the creation of tools in order to analyse energy balances in manufacturing within a sugar mill. This work should also implement the basis of another tool enabling us to produce a diagnosis on the working of sugar mill. This research relies on diverse subjects such as energetics, thermochemistry, metrology, numerical analysis and data-processing. Following our introduction to the industrial process of milling sugar, we have then realized bibliographical studies about basic tools of energetic analysis of sugar manufacturing: energetic balances theory, the thermophysic of the constituants and the review of thermical balances in a sugar mill. An energetic analysis enabled us to reveal the essential action of the evaporation unit in the distribution of steam energy in the core of the sugar mill. We have built up both a physical and mathematical model of this process based on energetic balances equations of open thermodynamics systems. At the same rime, a portable device has been elaborated in order to realize measurements of thermodynamic quantities experimentally accessible. Thanks to the analyses led as well as the measurements gathered at the sugar mill of Beaufonds, several tools have been created. A computer programm relying on the physical model elaborated by ourselves has been run in three energetic models of calculation i. E. : data processing, global model and combined model. We validate our study by analysing comparatively and accurately the different results

Cette thèse présente un modèle thermique et électrique de paroi photovoltaïque (PV) intégrée ou semi-intégrée au bâtiment. La particularité du modèle est le transfert de chaleur entre le panneau et le bâtiment, décrit de telle manière que leurs modèles respectifs soient totalement couplés. Ceci a l'avantage de permettre la prédiction de l'impact de l'installation PV sur le champ de température du bâtiment et donc sur le confort thermique associé. Le but de l'étude est de mettre en évidence l'impact des panneaux PV en termes d'isolation thermique ou de protection solaire pour le bâtiment et la résultante en termes de gain énergétique. De plus, une séquence expérimentale a été menée à l'île de La Réunion, où le climat est tropical et humide, avec un rayonnement solaire important. Dans de telles conditions, il est important de minimiser la sollicitation thermique à travers l'enveloppe du bâtiment, en particulier la toiture. Le modèle est intégré à un code de simulation thermique du bâtiment (ISOLAB) et peut prédire l'impact des panneaux PV installés selon différentes configurations, mais aussi le productible photovoltaïque de l'installation. Finalement, l'étude expérimentale est utilisée pour fournir des éléments de validation du modèle numérique et une analyse de sensibilité est lancée pour mettre en évidence les paramètres les plus influents du modèle. Il a été démontré que les paramètres radiatifs du panneau PV ont un impact important sur le champ de température du bâtiment et que leur détermination doit être faite correctement. Les résultats de cette analyse sont ensuite utilisés pour optimiser le modèle thermique à l'aide du logiciel d'optimisation GenOpt
This thesis presents a thermal and electrical modelling of PV walls integrated to buildings. The particularity of this model is that the heat transfer that occurs through the panel to the building is described so that both building and PV thermal modelling are fully coupled. This has the advantage of allowing the prediction of the impact of PV installation on the building temperature field and also the comfort inside it. The aim of this study is to show the impact of the PV panels in terms of level of insulation or solar protection for the building. Moreover, the study has been conducted in La Reunion Island, where the climate is tropical and humid, with a strong solar radiation. In such conditions, it is important to minimise the thermal load through the roof of the building. The thermal model is integrated in a building simulation code and is able to predict the thermal impact of PV panels installed on buildings in several configurations and also their production of electricity. Finally, the experimental study is used to give elements of validation for the numerical model and a sensitivity analysis has been run to put in evidence the governing parameters. It has been shown that the radiative properties of the PV panel have a great impact on the temperature field of the tested building and the determination of these parameters has to be taken with care. Results of sensitivity analysis are used to optimize the PV thermal model using the GenOpt optimization program

Dans le cadre des débats sur la transition énergétique, l'implémentation des Smart Grids est avancée comme une part de la solution pour répondre à la fois aux questions climatiques et aux enjeux énergétiques. Les modèles de prospective constituent des outils d'aide à la décision permettant d'orienter les trajectoires énergétiques afin de satisfaire aux futures demandes en tenant compte de contraintes environnementales et techniques. Ces modèles historiques, caractérisés principalement par l'adéquation de l'offre à la demande doivent désormais évoluer pour intégrer les développements futurs attendus du système électrique. Dans ce travail, nous avons implémenté dans une approche de long terme différentes fonctionnalités propres aux Smart Grids (gestion de la demande, stockage, énergies renouvelables). Cette approche nous permet d'évaluer les bénéfices liés à chacune d'entre elles séparément, ou bien conjointement au travers de bouquets de solutions, tenant ainsi compte des possibles interactions entre ces fonctionnalités. Nous avons également intégré un indicateur reflétant le niveau de fiabilité du système électrique dans notre modèle. Ce paramètre supplémentaire permet de contraindre les futurs systèmes électriques afin qu'ils garantissent un niveau de service en terme de fourniture électrique identique à celui des systèmes existants. Cette étude est illustrée par le cas de l'île de la Réunion, qui s'est donné pour objectif de produire d'ici 2030 son électricité à partir de sources uniquement renouvelables, et pour qui les fonctionnalités de Smart Grids pourraient constituer un levier intéressant.

A partir du concept de système énergétique territorial (SET), défini comme le couplage d'un système territorial et d'un système énergétique, et après avoir examiné la situation actuelle et la possibilité d’une transition énergétique d’un SET, nous modélisons la transition du système électrique de La Réunion, avec un modèle informatique à base d’agents, développé sur la plateforme Anylogic. Dans ce modèle, les centrales de production et les postes sources, localisés dans les IRIS et connectés au réseau, constituent l'interface d’échange entre les deux sous-systèmes en couplage. La dynamique du modèle repose sur deux niveaux de temporalités emboitées. L’interaction entre la dynamique territoriale et la dynamique énergétique est réalisée grâce à la simulation horaire des ressources (solaire, éolienne, hydraulique) et de la demande (courbes de charge), basée sur des observations horaires réelles (météorologiques, courbes de charge, etc. ), et calibrée avec les statistiques de production et de consommation de l’année de référence. Les scénarios d’évolution, structurés par des hypothèses sur la demande et la production, s'inscrivent sur plusieurs dizaines d'années avec une granularité annuelle. Ils permettent de comprendre l'effet de différentes combinaisons de paramètres (seuil de saturation du PV, stockage, taux de couverture du PV, demande, etc. ) et d’acquérir ainsi des connaissances sur la manière dont peut évoluer le système énergétique. Ceci permet de proposer des pistes de réflexion sur les politiques à mener en fonction des objectifs visés (réduction des gaz à effet de serre, maîtrise du prix d’énergie, développement des renouvelables. . . )
From the concept of territorial energy system (TES), defined as a coupling between a territorial system and an energy system, and after that the actual situation and different possibilities of energy transition being examined, we model the energy transition of the Reunion electrical system, with a multi-agent model developed under the Anylogic platform. In this model, the power plants and the substation HV/MV, localized in IRIS and connected with the electricity network, form the exchange interface between the two subsystems coupled. The dynamic of the model is based on two levels of nested temporalities. Interaction between territorial dynamics and energy dynamics is achieved through hourly simulation of resources (solar, wind, hydraulic) and demand (load curves), based on hourly observations (weather data, data of load curves, etc. ), and calibrated with the statistics of production and consumption of the reference year. Scenarios are structured by assumptions about the demand and production, and are with a time horizon of decades and an annual granularity. They allow to understand the effect of different combinations of parameters (threshold of saturation of PV, storage, PV coverage, demand, etc. ), to get insights on how the energy system can evolve. This could be used to provide aids to policies decisions according to objectives (reducing greenhouse gas emissions, control of prices of energy, development of renewable. . . )

A partir du concept de système énergétique territorial (SET), défini comme le couplage d'un système territorial et d'un système énergétique, et après avoir examiné la situation actuelle et la possibilité d'une transition énergétique d'un SET, nous modélisons la transition du système électrique de La Réunion, avec un modèle informatique à base d'agents, développé sur la plateforme Anylogic. Dans ce modèle, les centrales de production et les postes sources, localisés dans les IRIS et connectés au réseau, constituent l'interface d'échange entre les deux sous-systèmes en couplage. La dynamique du modèle repose sur deux niveaux de temporalités emboitées. L'interaction entre la dynamique territoriale et la dynamique énergétique est réalisée grâce à la simulation horaire des ressources (solaire, éolienne, hydraulique) et de la demande (courbes de charge), basée sur des observations horaires réelles (météorologiques, courbes de charge, etc.), et calibrée avec les statistiques de production et de consommation de l'année de référence. Les scénarios d'évolution, structurés par des hypothèses sur la demande et la production, s'inscrivent sur plusieurs dizaines d'années avec une granularité annuelle. Ils permettent de comprendre l'effet de différentes combinaisons de paramètres (seuil de saturation du PV, stockage, taux de couverture du PV, demande, etc.) et d'acquérir ainsi des connaissances sur la manière dont peut évoluer le système énergétique. Ceci permet de proposer des pistes de réflexion sur les politiques à mener en fonction des objectifs visés (réduction des gaz à effet de serre, maîtrise du prix d'énergie, développement des renouvelables...).

Au cours du XIXème siècle, la lointaine colonie de Bourbon voit son statut évoluer au point de devenir un département français en 1946. Cette assimilation intégrale opérée après la seconde guerre mondiale est le résultat d’un processus long et tumultueux entamé lors de la Révolution française. Le XIXème siècle est riche de changements qui impactent la vie des Français de Métropole mais aussi d’outre-mer. Le législateur doit donc s’adapter à ces évolutions tout en tenant compte des nombreuses spécificités locales afin de doter la colonie de la meilleure organisation et des meilleures outils institutionnels. Jusqu’en 1848, le principal obstacle à l’assimilation est l’esclavage qui empêche la mise en place d’un système administratif et judiciaire analogue à celui de la Métropole. Cette société cloisonnée qui se fissure peu à peu par les inégalités entre propriétaires est bouleversée par l’abolition de l’institution servile qui donne l’égalité à tous les citoyens. Ce changement considérable permet de mesurer la volonté de chacun, à La Réunion ou à l’extérieur, de maintenir la colonie dans un statut dérogatoire tendant à une certaine autonomie ou bien une propension à davantage transposer les institutions métropolitaines selon ses intérêts. A l’aune de ces discussions légales et constitutionnelles, se développent une vie politique et une idéologie coloniale. S’appuyant principalement sur des documents d’archives, cette thèse retrace l’évolution singulière et sinueuse du processus d’assimilation de la colonie de la Réunion à la Métropole au XIXème siècle, d’un point de vue institutionnel, juridique et politique
During the XIXth century, the status of the long far colony of Bourbon Island evolved until becoming a French department in 1946. This complete assimilation is the result of a long and hard process, which started under the French Revolution. In the XIXth century, many changes affected the life of French people from Métropole but also from overseas. The legislator as to adapt to these evolutions considering many local specificities in order to provide the best organisation and the best institutional tools to the colony. Until 1848, the main obstacle to assimilation was slavery as it prevented the establishment of a similar administrative and legal system. This compartmentalised society, which was breaking gradually because of inequalities between owners, is disturbed by the abolition of slavery, which created equality between citizens. This dramatic change allows us to assess the willingness of each actor, inside or outside Reunion Island, to maintain the colony in a derogatory status towards autonomy, or to be more and more assimilated according to particular interests. In the light of these legal and constitutional discussions, a political life and a colonial ideology are developing. This thesis is mainly based on archives documents in order to show the singular and sinuous evolution of the colony’s assimilation to its Métropole regarding institutions, the legal and political systems in the XIXth century