Academic literature on the topic 'Énergies renouvelables – Modèles économétriques'

Avec le coût élevé de l'électricité, les centrales électriques ne sont plus rentables et les énergies renouvelables deviennent un domaine d'étude privilégié. Cela justifie qu'au Sénégal, on constate de plus en plus la création de centrales photovoltaïques et de petites installations domestiques afin de satisfaire les besoins en électricité. Cependant, nous constatons une limitation des terrains pour répondre à nos besoins pour l'installation de ces centrales solaires PV. La question est de voir avec le peu d'espace dont nous disposons comment optimiser au maximum la quantité d'énergie pour répondre à la demande ? Comme l'inclinaison des panneaux photovoltaïques est souvent fixe et que cela ne donne pas toujours une énergie optimale, nous avons pensé aux suiveurs solaires. L'objectif de ce travail est de comparer la puissance de sortie des deux panneaux PV, avec les mêmes caractéristiques et dans les mêmes conditions environnementales. Pour ce faire, nous procédons en calculant la puissance maximale disponible à la sortie d'un panneau photovoltaïque. Cela consiste à rechercher les modèles mathématiques qui permettent de calculer cette puissance. Pour choisir le modèle le plus proche de la puissance caractéristique donnée par le fabricant du panneau PV dans les conditions de test, nous avons écrit un programme sous l'environnement Matlab, les résultats de ce script distinguent ce modèle. Les caractéristiques du panneau PV choisi sont appliquées dans chaque cas d'installation photovoltaïque. Ces résultats ont montré que la production du panneau PV mobile est plus importante que celle du panneau PV fixe. Nous avons constaté que la puissance électrique du panneau PV mobile produit plus de 10 à 38% supérieure à celle du panneau PV fixe selon le jour du mois considéré.

La Transition numérique verte et la gouvernance des données sont des composantes essentielles du développement soutenable, tant au Nord qu’au Sud. Cet article met en lumière l’importance de ces concepts et leurs implications pour la soutenabilité environnementale et le développement équitable. La Transition numérique verte fait référence à l’intégration des technologies numériques et des pratiques durables pour relever les défis environnementaux. Elle englobe des initiatives telles que l’intégration des énergies renouvelables, les réseaux intelligents, l’économie circulaire et la planification urbaine soutenable. La gouvernance des données, quant à elle, se concentre sur la gestion des données de manière responsable, sécurisée et transparente. Elle implique la collecte, le stockage, le partage et l’utilisation des données dans le respect de la vie privée et des considérations éthiques. Le Nord et le Sud sont confrontés à des défis et des opportunités distinctes dans la mise en œuvre de ces concepts. Le Nord possède une infrastructure numérique avancée, mais doit faire face à des préoccupations concernant la confidentialité et la sécurité des données. En revanche, le Sud est confronté à des limitations en matière d’infrastructures, mais peut dépasser les modèles de développement traditionnels en adoptant des technologies numériques soutenables. Il est essentiel de combler le fossé numérique et de garantir un accès équitable à la technologie et aux mécanismes de gouvernance des données. La collaboration entre le Nord et le Sud peut favoriser l’échange de connaissances, le renforcement des capacités et l’harmonisation des politiques. Une approche holistique intégrant la Transition numérique verte et la gouvernance des données est essentielle pour parvenir à un développement soutenable et inclusif à l’échelle mondiale.

La simulation peut jouer un rôle important dans toutes les phases de développement des systèmes de communications, depuis les premières étapes de conception, jusqu’aux dernières étapes de réalisation, de test et de mise en oeuvre du système. Dans cet article, nous avons appliqué les différentes techniques de modélisation possibles du langage VHDL-AMS pour la création des modèles opérationnels d’une fibre optique à saut d’indice. Nous avons développé une bibliothèque de modèles de fibre à saut d’indice pour les utiliser dans des systèmes modernes des énergies renouvelables.

Dans le cadre des actions d’atténuation pour réduire les émissions de gaz à effet de serre en lien avec la consommation d’énergie, les sources d’énergies renouvelables(EnR) apparaissent comme une solution pertinente. Elles peuvent être utilisées pour la production d’électricité, de chaleur et de froid et dans le secteur des transports. Pourtant, ces sources d’énergie ont connu un développement lent et des différences importantes existent entre les pays. Dans cette thèse, j’étudie en premier lieu les déterminants empiriques du déploiement des EnR. Pour ce faire, je réalise une revue systématique de la littérature quantitative existante qui s’intéresse à ce sujet au niveau des pays. Je constate que cette littérature est assez fragmentée et analyse les résultats des auteurs en me basant sur les spécifications considérées pour étudier l’existence d’un consensus sur les déterminants possibles du développement des EnR au niveau national. Pour compléter cette analyse multi-pays, je m’intéresse à deux barrières qui sont considérées comme des freins importants à une généralisation de l’utilisation des EnR : le financement et l’acceptabilité. Plus particulièrement, je me concentre sur le secteur du financement participatif d’EnR. En effet, le financement participatif, ou crowdfunding en anglais, est une moyen de financement innovant qui permet notamment une participation des citoyens au financement de projets d’EnR et donc les implique dans le processus de transition énergétique vers des sources bas-carbone. Plus spécifiquement, j’ai choisi d’étudier le financement participatif d’EnR dans le cas de la France car le secteur a connu une forte croissance dans un contexte réglementaire favorable. Je réalise une étude de cas d’une plateforme de financement participatif spécialisée dans les projets d’EnR afin de présenter son modèle économique et les risques qui y sont associés. Ensuite, afin de mieux cerner les caractéristiques de ce secteur, je donne un panorama des différents acteurs impliqués dans le secteur du financement participatif d’EnR en France : les plateformes, les porteurs de projet et les contributeurs. Finalement, je mène une analyse empirique de données de sondage concernant le processus de décision des citoyens qui ont investi en France dans des projets de financementparticipatif d’EnR
In the context of mitigation actions in the energy sector to reduce greenhouse gasemissions, renewable energy (RE) sources appear as relevant solutions. They canbe used for electricity production, in the heating and cooling, and the transportsectors. However, these low-carbon sources have only developed slowly andsignificant differences exist between countries.In this thesis, I first explore the empirical determinants of RE sources deploymentby systematically reviewing the existing quantitative country-level literatureon this topic. I find that this strand of literature is quite fragmented andanalyze the authors’ results based on the framework considered to investigatethe existence of a consensus on possible determinants of RE development at acountry level.To complement this multi-country approach, I focus on two significant barriersthat have been found to hinder a wide spread use of RE sources: financingand acceptance. More specifically, I look at the RE crowdfunding sector. Indeed,crowdfunding is an innovative financing tool that enables the participation ofcitizens in the funding of RE projects, thus involving them in the energy transitionprocess towards low-carbon sources. In particular, I focus on the FrenchRE crowdfunding sector because it has experienced a strong growth in the contextof a favorable regulatory environment. I conduct a case study of a Frenchcrowdfunding platform specialized in RE projects to better understand its businessmodel and the risks associated with it. Then, to shed some light on thecharacteristics of the sector, I give an overview of the different actors that are involvedin the French RE crowdfunding sector: platforms, project promoters, andcontributors. Finally, I carry out an empirical analysis of survey data regardingthe decision-making process of French citizens that have invested in RE crowdfundingprojects

Le développement durable du secteur énergétique des pays en développement pose un défi sans cesse renouvelé pour l’économie appliquée. L’accès à l’électricité et plus généralement aux services et ressources énergétiques fiables, économiquement viables, socialement acceptables et respectueux de l’environnement, est nécessaire à l’amélioration des conditions de vie des populations et au développement d’un tissu économique compétitif. Le travail entrepris au cours de cette thèse consiste à décrire et analyser le système énergétique camerounais au regard des politiques énergétiques en vigueur. Est-il possible de satisfaire la demande énergétique consécutive à la croissance démographique et au nécessaire développement économique, et ce sous contrainte environnementale ? D’après l’étude économétrique, c’est la croissance du PIB qui « cause » la consommation d’électricité, l’économie du pays étant majoritairement soutenue par l’agriculture, le pétrole et le secteur informel. Cette thèse montre que même s’il n’a pas énormément de contraintes environnementales, le Cameroun devra continuer à développer l’hydroélectricité, en raison de son potentiel et de ses vertus environnementales, afin de fournir l’énergie nécessaire aux ménages et aux entreprises. Le pays devra également poursuivre l’exploitation de ses ressources de pétrole et de gaz, et diversifier son approvisionnement énergétique afin de tirer le meilleur parti de ses ressources énergétiques renouvelables. Pour cela, il est nécessaire de réaménager le cadre réglementaire et institutionnel en vigueur afin qu’il incite davantage aux investissements. Telles sont les conditions d’un développement énergétique durable au Cameroun
Sustainable development of the energy industry in developing countries raises a constant challenge for applied economics. Access to electricity and in general to reliable, economically viable, socially acceptable and environmentally friendly energy services, is needed to improve the living conditions of the populations and to develop a competitive economy. The work undertaken here is to describe and analyze the Cameroonian energy system taking into consideration the energy policies already in place. Is it possible to meet the energy demand resulting from population growth and the necessary economic development under environmental stress? According to the econometric study, the electricity consumption is led by the growth of the economic activities, mainly supported by agriculture, oil and the informal sector. This thesis shows that although it does not have a lot of environmental constraints, Cameroon should continue to develop hydropower, not only because of its great potential but also for its environmental virtues, in order to provide energy for households and businesses. The country should also continue the exploitation of oil and gas, and diversify its energy supply in order to benefit most from its renewable energy resources. To achieve this goal, it is necessary to rearrange the regulatory and institutional framework in place so that it encourages more investments. These are the conditions of the implementation of a sustainable energy system in Cameroon

Face à la menace du changement climatique, il est nécessaire que chaque juridiction politique prenne des mesures rapides et efficaces pour réduire ses émissions de gaz à effet de serre (GES). Dans cette problématique, le secteur de la production d'électricité a un rôle central à jouer. D'une part, ce secteur fait partie des principaux responsables des émissions de GES, et d'autre part, ce secteur offre plusieurs solutions alternatives pour produire de l'électricité sans émissions, telles que des sources renouvelables ou des sources fossiles combinées à la capture et à la séquestration du carbone. Cette thèse examine des solutions économiquement rentables pour réduire les émissions de GES et promouvoir des technologies respectueuses du climat dans le secteur de la production d'électricité. Précisément, elle compare deux instruments dissuasifs : les instruments financiers visant à mettre un prix sur le carbone (taxe sur le carbone ou marché du carbone) et les normes minimales d'utilisation de sources d'énergies propres. Cette thèse explore également l'enjeu de la promotion des technologies respectueuses du climat par une règle effciente d'allocation des subventions publiques à ces technologies. Cette thèse se développe en trois essais. Le premier essai compare une taxe sur les émissions et une norme d'énergie propre en utilisant un modèle d'équilibre général de la production d'électricité. La structure de la production d'électricité comprend deux usines : une qui génère sa production à partir de sources renouvelables et l'autre à partir de sources fossiles émettant du CO2. Le modèle est calibré pour correspondre aux agrégats macroéconomiques sélectionnés de l'économie de la ColombieBritannique. Le modèle est ensuite utilisé pour mener des expériences conceptuelles qui mesurent le coût économique d'atteindre une cible de réduction des émissions optimale avec un instrument de politique donné contre le coût contrefactuel d'atteindre la même cible avec un autre instrument de politique. L'expérience conduit à la conclusion qu'une taxe sur les émissions est plus efficace sur le plan environnemental et moins coûteuse qu'une norme d'énergie propre. Le deuxième essai enrichit la comparaison entre une norme d'électricité propre et une taxe sur le carbone en ajoutant l'innovation et le pouvoir de marché. Cet essai propose une concurrence oligopolistique dans la production d'électricité basée sur un jeu non coopératif à 2 étapes entre une usine propre et sa rivale polluante. L'usine polluante peut innover pour réduire ses émissions, et l'usine propre peut innover pour réduire le désavantage préexistant de ses coûts de production. L'innovation et le pouvoir de marché se combinent pour générer de nouvelles idées, d'abord sur la capacité d'une politique climatique fiscalement neutre de générer un effet de recyclage des revenus et, d'autre part, sur les mécanismes par lesquels elle augmente le ratio d'énergies propres généré par l'électricité. Le modèle est calibré à des agrégats macroéconomiques sélectionnés des États-Unis. Les simulations numériques révèlent de nouvelles sources d'hétérogénéité dans le classement des instruments de politique alternative, qui ont échappé aux lentilles de modèles de compétition parfaite. En particulier, le résultat montre que la norme tend à être un meilleur instrument lorsque (i) le niveau d'ambition de la politique climatique est faible, ou (ii) le niveau de désavantage préexistant des coûts de production de l'usine propre est suffisamment petit, ou (iii) le coût relatif de l'innovation dans les technologies renouvelables est faible. En revanche, la taxe sur le carbone tend à être un meilleur instrument dans les cas inverses. Le troisième essai examine la problématique de la promotion des technologies respectueuses du climat. Précisément, cet essai détermine une règle efficiente d'allocation des subventions publiques aux investissements entre les technologies renouvelables améliorant la productivité et les solutions visant à rendre propre les sources fossiles. Le modèle d'équilibre général sous-jacent comporte un secteur de production d'électricité duopolistique, parallèlement à un secteur de la production d'un bien final. Les résultats de l'analyse quantitative utilisant la version calibrée du modèle indiquent que, lorsqu'une taxe sur le carbone est utilisée pour encourager la réduction des émissions, la règle de répartition des subventions rentable est celle qui n'impose pas de punitions multiples sur l'utilisation des ressources fossiles. Par conséquent, lorsque les différences de coûts d'innovation entre les deux sources technologies respectueuses du climat ne sont pas trop importantes, il est plus rentable d'allouer une plus grande part des subventions aux solutions visant à rendre propre les sources fossiles. En outre, pour atteindre un objectif plus ambitieux de réduction des émissions, il est plus rentable d'augmenter à la fois la taxe carbone et la part des subventions allouées aux technologies visant à rendre propre les sources fossiles.
Climate change is one of the biggest challenges that the world is facing. In order to limit global warming, each political jurisdiction must implement a drastic climate policy to mitigate anthropogenic greenhouse gases (GHGs). In this challenge, the electricity generation sector has a central role to play. On the one hand, it is a major contributor to the total GHG emissions, and on the other hand, this sector offers several alternatives for generating electricity without emissions, such as renewable sources or fossil fuel generators equipped with carbon capture and sequestration (CCS) capacity. In three essays, this thesis examines cost-efficient solutions to reducing GHG emissions and promoting climate-friendly technologies in the electricity sector. The first essay compares an emissions tax and a clean energy standard using a calibrated general equilibrium model of electricity generation. The structure of electricity production features two plants: one that generates its output based on renewable sources and the other based on fossil source emitting CO2. The model is calibrated to match selected macroeconomic aggregates of the economy of British Columbia. The calibrated model is then used to conduct conceptual experiments that pit the overall cost of achieving the optimal emissions reduction target with a given policy instrument against the counterfactual cost of achieving the same target with an alternative policy instrument. The experiments lead to the conclusion that an emissions tax is more environmentally effective as well as more cost-effective than a clean energy standard. The second essay extends the comparison between a clean electricity standard and a carbon tax on cost-effectiveness grounds by adding innovation and market power. In our model, a two-stage competition in the electricity sector between a clean plant and its "dirty" rival anchors a two-sector general equilibrium model of climate change intervention. The dirty plant can innovate to reduce its emissions, and the clean plant can innovate to reduce its pre-existing cost-disadvantage. The model is calibrated to selected US macroeconomics aggregates. Results in this essay overturn those obtained in the first, where perfect competition was the feature of the electricity industry. The second essay thus shows cost-effective choice of climate policy instruments depends on the industrial organization of the electricity sector, as well as on the mechanisms plants use to respond to climate policy. Whereas the first two essays are only concerned with abatement incentives the third, by contrast, considers a climate policy action aimed, not only at incentivizing abatement, but also at promoting clean electricity solutions to climate change. These solutions have two competing sources. On the one hand, there are climate change solutions consisting of technological innovations that mitigate the intermittency and variability problems associated with renewable sources of electricity. Such solutions, when adequate, reduce the cost-disadvantage of renewable sources at reaching large-scale deployment. On the other hand, there are climate change solutions consisting of carbon abatement technologies that mitigate the trade-off between abatement effort and electricity output among fossil fuel generators. CCS technologies are an essential component of these fossil fuel-based climate change solutions. The main contribution of this essay is to show that, in countries with an abundant supply of fossil fuels, subsidizing fossil fuel-based climate change solutions can be an integral part of a cost-effective climate policy action aimed at achieving ambitious emissions reductions.

Nous étudions premièrement la problématique de la croissance en présence de ressources naturelles non renouvelables dans un modèle schumpétérien de croissance endogène. Nous analysons les sentiers d' optimum et d' équilibre à l' état stationnaire et nous étudions les effets d' une politique économique visant à mettre en oeuvre l' optimum. En particulier, une subvention à la recherche a les mêmes effets que le progrès technique dans les modèles de croissance exogène. Nous analysons ensuite l' impact de la pollution générée par la prise en compte de l' utilisation de ces ressources sur les résultats standards de la littérature. Nous définissons dans ce cadre une nouvelle loi d' extraction : la règle d' Hotelling modifiée. Nous montrons notamment qu 'une impatience accrue des ménages implique une extraction plus lente. Enfin, dans un modèle de croissance endogène simple, nous restaurons l' optimum grâce à une politique environnementale consistant en une taxe décroissante sur l' achat de ressource
We first study the problem of growth non-renewable resources within a Schumpeterian endogenous growth model. We examine the optimum and equilibrium paths at the steady-state, and we also study the impact of an economic policy aimed at implementing the optimum. In particular, it turns out that a research subsidy has the same impact as a technical progress in exogenous growth models. We then analyze the impact of the pollution generated by the use of non-renewable resources on the standard results of the literature. In this context, we define a new condition depicting the extraction path, the modified Hotelling rule, and we show that an increase in the houselolds' psychological discount rate leads to a situation in which the social planner slows down the extraction. Finally, we present a simple endogenous growth model that allows us to analyse the effects of an environmental policy. In particular, we show that a decreasing tax on the resource use yields the optimum

Ce travail comprend deux volets. Un premier volet plus « stratégique » concernant l’importance du stockage pour les énergies renouvelables. Un deuxième volet de plus en plus technique et de plus en plus précis concernant le positionnement du stockage électrochimique, la place qu’y tient la batterie Plomb Acide, les variantes technologiques, pour arriver à une modélisation électrochimique détaillée du type de batterie retenu. Dans le premier volet, le chapitre 1 de la thèse met en évidence le bon positionnement du stockage électrochimique pour les besoins des énergies renouvelables. Vis-à-vis des fluctuations aléatoires de la ressource, le temps est un élément important de la discussion : temps de stockage d’une part, temps de mobilisation de l’énergie stocké d’autre part. A cet égard, le cahier des charges pour le lissage de production d’une unité connectée au réseau est bien différent des applications de stockage pour un système de production autonome. Le deuxième chapitre devient plus technique, à l’occasion de la comparaison de la batterie au plomb avec les autres systèmes de stockage. L’idée directrice est d’appuyer cette discussion sur des arguments liés au bases physiques de fonctionnement des composants étudiés : c’est en même temps un prétexte pour commencer l’introduction de principes de bases d’électrochimie qui seront développés et utilisés par la suite. On a raisonné sur trois grandes familles : accumulateurs (exemples batterie au plomb, NiMH, Lithium ion), systèmes de type redox ou plus généralement combustible externe (exemple pile à combustible) et super capacités. Comparaison globalement peu flatteuse pour les performances moyennes de la batterie au plomb, sauvée par son bon rapport performances/prix. Le troisième chapitre entre dans le détail des variantes technologiques, qui démontre une grande flexibilité permettant des compromis pour s’adapter à des besoins spécifiques très variés. On s’est attaché à chercher les aspects spécifiques peu explorés pouvant mener à des améliorations, notamment au niveau de mécanismes réactionnels mis en évidence récemment, 2 En particulier au niveau de l’électrode positive (en liaison notamment avec la mise en évidence par Pavlov d’une phase intermédiaire entre PbO2 et l’électrolyte, de gel Pb(OH)2, aux propriétés mal élucidées). Nous avons placé dans ce chapitre une analyse détaillée de l’hydrolyse, prenant en compte la recombinaison directe de O2 et H2 à l’électrode négative citée également par Pavlov. Ces éléments seront directement repris et complétés au chapitre 4 en modélisation. Le chapitre 4, consacrée à la modélisation et l’expérimentation est l’aboutissement du travail progressif d’introduction de bases d’électrochimie appliquées à la batterie. Il va souligner le rôle central des mécanismes de diffusion/migration dans le fonctionnement. Un premier volet « mathématique » concerne une approximation des équations de diffusion par un réseau de composants discret, optimale du point de vue du nombre de composants. Le modèle global de la batterie peu schématiquement être décomposées en trois grandes fonctions : diffusion, activation, hydrolyse. Ces fonctions sont interconnectées, mais on s’efforcera de les introduire successivement sous forme découplée (au moins de façon approchée). Une première étape est d’obtenir, en grande partie à partir d’expérimentations spécifiques, des valeurs réalistes des paramètres du modèle. Les simulations effectuées démontrent la capacité du modèle à décrire correctement le comportement de la batterie dans les situations les plus variées
This work has two parts. A first more "strategic" part concerning the importance of storage for renewable energies. An increasingly technical and increasingly precise part concerning the positioning of the electrochemical storage, the position of the Lead Acid battery, the technological variants, to arrive at a detailed electrochemical modeling of the type of battery retained.In the first section, Chapter 1 of the thesis highlights the good positioning of electrochemical storage for the needs of renewable energies. With respect to the random fluctuations of the resource, time is an important element of the discussion: storage time on the one hand, time of mobilization of stored energy on the other hand. In this respect, the specification for the production smoothing of a unit connected to the network is quite different from the storage applications for a stand-alone production system.The second chapter becomes more technical, when comparing the lead-acid battery with the other storage systems. The guiding idea is to support this discussion on arguments related to the physical basis of functioning of the components studied. At the same time, it is a pretext to begin the introduction of basic principles of electrochemistry that will be developed and used by the after. There are three main families: accumulators (examples lead acid battery, NiMH, Lithium ion), redox systems or more generally external fuel (example fuel cell) and super capacitors. Overall comparison unflattering for the average performance of the lead battery, saved by its good performance / price ratio.The third chapter explains the technological variants, which shows a great flexibility that allows compromises to adapt to a wide variety of specific needs. Attention has been given to identifying specific aspects which have not been explored and which can lead to improvements, in particular in the context of recent reaction mechanisms, 2In particular, at the positive electrode (linked in particular with the Pavlov demonstration of an intermediate phase between PbO 2 and the electrolyte, of Pb (OH) 2 gel, with poorly elucidated properties). In this chapter we have placed a detailed analysis of the hydrolysis, taking into account the direct recombination of O2 and H2 at the negative electrode also cited by Pavlov. These elements will be taken up and completed in Chapter 4 in modeling.Chapter 4, devoted to modeling and experimentation, is the culmination of the progressive work of introducing electrochemical bases applied to the battery. It will underline the central role of dissemination / migration mechanisms in the functioning.A first "mathematical" aspect concerns an approximation of the diffusion equations by a discrete component network, optimal in terms of the number of components. The overall model of the battery schematically be broken down into three main functions: diffusion, activation, hydrolysis. These functions are interconnected, but efforts will be made to introduce them successively in decoupled form (at least in an approximate manner). A first step is to obtain, largely from specific experiments, realistic values of the parameters of the model

Les systèmes électriques traditionnels à intégration verticale évoluent vers un système plus intelligent avec une forte présence des technologies renouvelables, de la production distribuée (PD), d'une plus grande efficacité énergétique et des véhicules électriques. L'énergie solaire photovoltaïque est la technologie la plus répandue parmi les systèmes de production décentralisée résidentiels, et ce pour plusieurs raisons : baisse des coûts, augmentation de l'efficacité de la conversion énergétique et caractéristiques d'évolutivité. La présente thèse présente une enquête sur la dynamique de l'adoption du photovoltaïque résidentiel au Brésil. Dans le premier chapitre, j'étudie comment les tarifs de l'électricité, structurés sous forme de redevances volumétriques, affectent l'adoption du photovoltaïque résidentiel dans le cadre d'un système de comptage net au Brésil, pays en développement et marché émergent de la production décentralisée. Une régression bidirectionnelle des données d'un panel à effets fixes couvrant 4 995 municipalités sur la période 2013-2017 est utilisée. Comme la variable explicative a montré un contenu élevé d'observations à valeur nulle, j'utilise l'estimateur PPML pour effectuer les régressions. Le principal résultat est que pour chaque centiùe de hausse des tarifs en réel Brésilien, il y aura une expansion d'environ 5,3 \% des nouveaux projets PV résidentiels l'année suivante.Dans le deuxième chapitre, j'étudie les déterminants de l'adoption du photovoltaïque résidentiel dans le contexte d'un pays émergent en utilisant des variables socioéconomiques et environnementales. L'analyse est réalisée, principalement, en utilisant un ensemble de données au niveau du secteur de recensement avec 310 120 observations, 42 covariables et l'effet fixe du territoire est appliqué au niveau municipal. Les principaux résultats montrent que 21 covariables sont statistiquement significatives et que la plupart d'entre elles peuvent être liées à des questions de distribution des revenus dans une certaine mesure. Par conséquent, le mécanisme d'incitation au comptage net a eu une influence positive pour stimuler la production résidentielle d'énergie renouvelable, principalement la technologie PV. Cependant, ceux qui bénéficient de l'incitation sont les personnes les plus riches, ce qui n'a pas de sens en matière de justice sociale, car ceux qui doivent effectivement réduire les factures d'électricité et augmenter le pouvoir d'achat sont les populations défavorisées.Enfin, dans le troisième chapitre, j'examine la relation entre certaines covariables socioéconomiques et la diffusion du marché photovoltaïque au niveau des municipalités. Je mène une analyse empirique en deux étapes. Dans un premier temps, j'utilise le modèle Bass sur la diffusion de technologies pour estimer les coefficients d'innovation et d'imitation. Pour cela, je construis le rapport $q/p$ pour représenter un indice d'aversion au risque du taux d'adoption de chaque municipalité respective au fil du temps. Dans un deuxième temps, j'effectue des régressions basées sur l'estimateur PPML, en raison de la nature non gaussienne de la variable dépendante, pour étudier les associations entre l'indice d'aversion au risque et différentes covariables socio-démographiques et économiques. Les résultats montrent des preuves de l'association entre l'aversion au risque de la technologie PV et les caractéristiques socio-économiques des ménages. Ce comportement peut être basé sur plusieurs hypothèses telles que l'incertitude réglementaire, les informations technologiques et des règles faciles à comprendre pour les clients moyens, etc
The traditional vertically integrated power systems are changing towards a smarter ones with the high presence of renewable technologies, distributed generation (DG), greater energy efficiency and electric vehicles. Solar PV is the technology with the highest share among residential DG systems, due to several reasons among them: falling costs, increase of energy conversion efficiency and scalability features. The present thesis presents an investigation on the dynamics of residential PV adoption in Brazil. In the first chapter, I investigate how electricity tariffs structured as volumetric charges affect residential PV adoption under a net metering scheme in Brazil, a developing country and an emerging DG market. A two-ways fixed effects panel data regression covering 4,995 municipalities over the period of 2013-2017 is employed. Since the explanatory variable shows a high content of zero-valued observations, I use the PPML estimator to run the regressions. The main result is that for each one BRL cent of tariff increase, there will be an expansion of about 5.3\% in new residential PV projects in the following year.In the second chapter, I investigate the determinants of residential PV adoption in an emerging country context using social, economic and environmental variables. The analysis is realized using a dataset in census sector level with 310,120 observations, with 42 covariates. Territory fixed effects are applied in the municipality-level. The main results show that 21 covariates are statistically significant and that most of them may be related to income distribution issues in some degree. Therefore, net metering incentive mechanism had a positive influence to boost residential renewable energy generation, mainly PV technology. However, those who benefit from the incentive are wealthier people, which does not make sense in respect to social justice, because those who indeed need to be subsidized in order to reduce the electricity bills and increase the purchasing power are the underprivileged population.Finally, in the third chapter, I examine the relationship between certain socioeconomic covariates and PV market diffusion in the municipality level. I conduct a two-stage empirical analysis. At first, I use the Bass technology diffusion model to estimate the innovation and imitation coefficients. For that, I build the $q/p$ ratio to represent a risk aversion index to each respective municipality's adoption rate over time. In the second stage, I run regressions based on the PPML estimator, due to the non-gaussian nature of the dependant variable, to investigate associations between the risk aversion index and different socio-demographic and economic covariates. The results show evidences of the association of PV technology risk aversion and households socioeconomic characteristics. This behavior may be based on several assumption as regulatory uncertainty, technology information and easy to understand rules for average customers etc

La bathymétrie est un paramètre clé pour le développement des énergies marines renouvelables. L’acquisition actuelle de ces données est faite par des sondeurs acoustiques embarqués sur navires. Les images satellites des Radar à Synthèse d'ouverture (RSO) peuvent être utilisées pour obtenir des cartes bathymétriques dont la résolution est adaptée aux besoins des acteurs des EMR. L’objectif de la thèse est l’évaluation du potentiel des nouveaux satellites embarquant des imageurs radar pour l’estimation de la bathymétrie. La répétition de la mesure de la mission Sentinel-1 permet d’obtenir des images RSO d’une même zone tous les 6 jours. Cette capacité à imager des conditions de mer très différentes permet d'augmenter la probabilité d'obtenir des conditions favorables à l’estimation de la bathymétrie par des méthodes exploitant l'interaction de la houle avec la bathymétrie. L’approche proposée dans cette thèse est basée sur l’utilisation de la propagation de la houle dans le but d’estimer la profondeur. Dans un premier temps l’utilisation d'un modèle de propagation d'onde à résolution de phase (modèle Boussinesq Ocean & Surf Zone) a permis d'établir, de tester et de mettre au point une méthode d’estimation de la bathymétrie sur plusieurs surfaces libres. Dans des conditions favorables, les images RSO de l’océan peuvent être considérées comme une représentation linéaire de l’état de mer. Dans un second temps, nous avons adapté et appliqué la méthode établie sur le modèle aux images SAR. Des approches simples de fusion de données sont appliquées pour tirer parti de la répétitivité de la mission Sentinel-1. Les résultats obtenus sont en mesure de satisfaire les besoins des acteurs des EMR. Les perspectives de ce travail sont présentées
Bathymetry is a key parameter for marine renewable energies development. The current acquisition these data is made by acoustic sounders on board ships. Synthetic Aperture Radar (SAR) images can be used to acquire bathymetric maps whose resolution could satisfy the actors of the MRE. The objective of the thesis is the evaluation of the potential of new satellites carrying radar imagers for bathymetry estimation and mapping. Repetition of measurements of the Sentinel-1 mission provides Synthetic Aperture Radar (SAR) images of the same area every 6 days. This ability to capture images with sea states very different from one to another allows increasing the probability of capturing favorable conditions to estimate bathymetry with methods exploiting the swell bottom interaction. The approach proposed in this thesis is the use of wave propagation for the purpose of estimating depth. First, the use of a phase-resolved wave propagation model (Boussinesq Ocean & Surf Zone model) allowed establishing, testing and developing a method of bathymetry estimation on several free surfaces of the ocean. With favorable conditions, SAR images of the ocean can be considered as a linear representation of the sea state. Secondly, we adapted and apply the method implemented on the model to SAR images. Simple approaches of data fusion have been applied to exploit of the repetitiveness of the Sentinel-1 mission. Results obtained are able to satisfy the needs of actors in the domain of MRE. The prospects of this work are presented in this document

La biomasse constitue une source d’énergie renouvelable importante. La gazéification de la biomasse est l’une des voies de valorisation les plus intéressantes. Cependant, la production de goudrons (mélange d’hydrocarbures (poly)cycliques) non désirés requière un traitement pour les éliminer. Le reformage catalytique des goudrons est un moyen efficace et constitue l’objectif de ce travail de thèse qui s’intégrait dans le cadre d’un contrat européen. Notre choix de catalyseur s’est porté sur l’olivine naturelle (Mg0,9Fe0,1)2SiO4 auquel nous avons ajouté différentes teneurs en fer. Les caractérisations par différentes techniques (DRX, TPR, MEB, Mössbauer…) ont mis en évidence le rôle particulier des paramètres étudiés (température de calcination et teneur en fer) sur la mobilité et la répartition du fer dans les différentes phases présentes (Fe2O3, spinelle MgFe2O4, Fe2+ de la structure de l’olivine). L’activité des catalyseurs a été étudiée en vaporeformage du toluène et du 1-méthylnaphtalène comme composés modèles des goudrons formés lors de la gazéification de la biomasse. Les catalyseurs ont été testés dans des conditions oxydantes, réductrices ou avec un mélange proche de celui d’un réacteur industriel. Le système Fe/olivine optimisé a montré une grande activité en vaporeformage des deux molécules modèles, en réaction de Water Gas Shift et une excellente stabilité dans le temps. Les caractérisations après tests ont mis en évidence l’état d’oxydation du fer qui garantie un faible dépôt de carbone et une longue durée de vie du catalyseur. Le système Fe/olivine optimisé a été synthétisé à grande échelle (1000 kg) afin d’être testé dans un réacteur de vapogazéification de la biomasse à double lit fluidisé à l’échelle pilote. Son efficacité en reformage des goudrons a été confirmée, permettant d’envisager l’utilisation à l’échelle industrielle d’un catalyseur Fe/olivine, peu coûteux et non toxique
Biomass is a source of renewable energy. Gasification is one of the most interesting ways of valorization. However, because of the undesirable tar production (mixture of (poly)cyclic hydrocarbons), gasification process requires treatment to remove thoses molecules. The tar catalytic reforming is effective and constituted the thesis objective, which was integrated in a European contract. Our choice of catalyst was focused on a natural olivine (Mg0, 9Fe0,1)2SiO4 in which we added different iron contents. Characterizations by different techniques (XRD, TPR, SEM, Mössbauer. . . ) highlighted the particular role of the studied parameters (calcination temperature and iron content) on the iron mobility and distribution in the different present phases (Fe2O3, spinel MgFe2O4, Fe2+ of olivine structure). The catalysts activities were studied in steam reforming of toluene and 1-methylnaphthalene, as tar model compounds formed during biomass gasification. The catalysts have been tested under oxidizing and reducing conditions or with a gas mixture similar to that of an industrial reactor. The optimized Fe/olivine system showed high activity in steam reforming of the two model molecules, in Water Gas Shift reaction and excellent stability in time. Characterizations after tests highlighted the iron oxidation state, ensuring a low carbon deposition and the long life of the catalyst. The optimized Fe/olivine system was scaled-up to 1000 kg and tested in steam biomass gasification in a dual fluidized bed, pilot scale reactor. Its efficiency in tar reforming was confirmed, allowing to consider the utilisation of the inexpensive and nontoxic Fe/olivine catalyst in the industrial scale

Les ressources renouvelables ont souvent la caractéristique d'être des biens publics, par conséquent elles sont souvent menacées de surexploitation. La restriction de l'accès ou d'un facteur de production est souvent insuffisante pour restaurer l'efficacité. L'analyse économique de l'exploitation des ressources renouvelables est souvent abordée dans le cadre d'un modèle agrégé où l'effort de capture est représenté par une seule variable synthétique comme la puissance totale des bateaux et les rendements d'échelle sont souvent supposés constants. Notre modèle intègre dans une optimisation dynamique une modélisation explicite et générale de la technologie de capture de la ressource à une régulation basée sur la restriction d'un input et d'en évaluer l'inefficacité allocative. Une illustration du modèle sur l'exploitation de la coquille Saint-Jacques en baie de Saint-Brieuc a été présentée. Un modèle d'exploitation optimale par des agents en situation coordonnée est ensuite présenté. Les conditions d'optimalité exigent que les coûts marginaux de chaque agent soient égaux au prix de marché diminué de la valeur adjointe de la ressource, celle-ci étant utilisée comme un indicateur de rareté de la ressource. Un système de quotas individuels transférables peut restaurer l'optimum en fixant le seul niveau global des captures au niveau de l'optimum soutenable défini précédemment. Le prix d'équilibre sur un marché de location des quotas est la valeur adjointe courante de la ressource correspondant au niveau du stock optimal. Une simulation sur la pêcherie de coquilles Saint-jacques montre la valeur des quotas individuels transférable à l'état stationnaire et les échanges de quotas.

Le travail de cette thèse a consisté au développement d’une nouvelle modélisation d’un onduleur triphasé multi niveaux à commutations et à niveaux de tensions précalculés. Le but global est d'améliorer la qualité des tensions composées en sortie de l'onduleur, en annulant successivement le maximum d'harmoniques résiduels. Nous commençons par affecter les mêmes propriétés de symétries, d'un système de tensions triphasé sinusoïdal parfait, aux tensions composées en sortie de l'onduleur. Cela nous permet d'annuler tous les harmoniques paires et ceux de rangs multiples de trois. La modélisation est basée sur le développement en série de Fourier de la tension composée en sortie de l'onduleur. Le calcul des variables ajustables aboutit a un système d'équations non linéaire dont les inconnues sont les angles de commutations et les niveaux de tensions. Ce système non linéaire, a été résolu en utilisant la méthode du simplex. Afin de réduire le nombre d'interrupteurs nécessaires, une nouvelle topologie d'onduleur triphasé a été proposée. Finalement, les résultats ont été validés d'abord par simulation, puis expérimentalement en utilisant une plate forme composée d'un onduleur multi niveaux à IGBT et d'une carte de contrôle commande dSPACE
This work presents a novel switching angles and voltage levels determination method to cancel harmonics in the output of a three phased inverter. The objective is to optimize the number of successive cancelled harmonics for a given number of switching actions and of voltage levels. After the modelization, the voltage levels and the switching angles are drawn by solving a non linear equation system using the simplex method. Then a set of succeded rank harmonics are cancelled. This approach allows to reduce the THD rate and to increase the fundamental amplitude of the voltage in the inverter output. The number of cancelled harmonics depends on the number of voltage levels voltages and the number of switching angles. To reduce the number of power switches, we have proposed a new topology. All the results were validated by simulation and experimentally. The experimental validation has been done by using our new topology multilevel inverter, a dPACE card controlled by Matlab Simulink