Dissertations / Theses: 'Prévision de la production photovoltaïque'

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Thorey, Jean. "Prévision d’ensemble par agrégation séquentielle appliquée à la prévision de production d’énergie photovoltaïque." Thesis, Paris 6, 2017. http://www.theses.fr/2017PA066526/document.

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Abstract:

Notre principal objectif est d'améliorer la qualité des prévisions de production d'énergie photovoltaïque (PV). Ces prévisions sont imparfaites à cause des incertitudes météorologiques et de l'imprécision des modèles statistiques convertissant les prévisions météorologiques en prévisions de production d'énergie. Grâce à une ou plusieurs prévisions météorologiques, nous générons de multiples prévisions de production PV et nous construisons une combinaison linéaire de ces prévisions de production. La minimisation du Continuous Ranked Probability Score (CRPS) permet de calibrer statistiquement la combinaison de ces prévisions, et délivre une prévision probabiliste sous la forme d'une fonction de répartition empirique pondérée.Dans ce contexte, nous proposons une étude du biais du CRPS et une étude des propriétés des scores propres pouvant se décomposer en somme de scores pondérés par seuil ou en somme de scores pondérés par quantile. Des techniques d'apprentissage séquentiel sont mises en oeuvre pour réaliser cette minimisation. Ces techniques fournissent des garanties théoriques de robustesse en termes de qualité de prévision, sous des hypothèses minimes. Ces méthodes sont appliquées à la prévision d'ensoleillement et à la prévision de production PV, fondée sur des prévisions météorologiques à haute résolution et sur des ensembles de prévisions classiques
Our main objective is to improve the quality of photovoltaic power forecasts deriving from weather forecasts. Such forecasts are imperfect due to meteorological uncertainties and statistical modeling inaccuracies in the conversion of weather forecasts to power forecasts. First we gather several weather forecasts, secondly we generate multiple photovoltaic power forecasts, and finally we build linear combinations of the power forecasts. The minimization of the Continuous Ranked Probability Score (CRPS) allows to statistically calibrate the combination of these forecasts, and provides probabilistic forecasts under the form of a weighted empirical distribution function. We investigate the CRPS bias in this context and several properties of scoring rules which can be seen as a sum of quantile-weighted losses or a sum of threshold-weighted losses. The minimization procedure is achieved with online learning techniques. Such techniques come with theoretical guarantees of robustness on the predictive power of the combination of the forecasts. Essentially no assumptions are needed for the theoretical guarantees to hold. The proposed methods are applied to the forecast of solar radiation using satellite data, and the forecast of photovoltaic power based on high-resolution weather forecasts and standard ensembles of forecasts

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Agoua, Xwégnon. "Développement de méthodes spatio-temporelles pour la prévision à court terme de la production photovoltaïque." Thesis, Paris Sciences et Lettres (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017PSLEM066/document.

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Abstract:

L’évolution du contexte énergétique mondial et la lutte contre le changement climatique ont conduit à l’accroissement des capacités de production d’énergie renouvelable. Les énergies renouvelables sont caractérisées par une forte variabilité due à leur dépendance aux conditions météorologiques. La maîtrise de cette variabilité constitue un enjeu important pour les opérateurs du système électrique, mais aussi pour l’atteinte des objectifs européens de réduction des émissions de gaz à effet de serre, d’amélioration de l’efficacité énergétique et de l’augmentation de la part des énergies renouvelables. Dans le cas du photovoltaïque(PV), la maîtrise de la variabilité de la production passe par la mise en place d’outils qui permettent de prévoir la production future des centrales. Ces prévisions contribuent entre autres à l’augmentation du niveau de pénétration du PV,à l’intégration optimale dans le réseau électrique, à l’amélioration de la gestion des centrales PV et à la participation aux marchés de l’électricité. L’objectif de cette thèse est de contribuer à l’amélioration de la prédictibilité à court-terme (moins de 6 heures) de la production PV. Dans un premier temps, nous analysons la variabilité spatio-temporelle de la production PV et proposons une méthode de réduction de la non-stationnarité des séries de production. Nous proposons ensuite un modèle spatio-temporel de prévision déterministe qui exploite les corrélations spatio-temporelles entre les centrales réparties sur une région. Les centrales sont utilisées comme un réseau de capteurs qui permettent d’anticiper les sources de variabilité. Nous proposons aussi une méthode automatique de sélection des variables qui permet de résoudre les problèmes de dimension et de parcimonie du modèle spatio-temporel. Un modèle spatio-temporel probabiliste a aussi été développé aux fins de produire des prévisions performantes non seulement du niveau moyen de la production future mais de toute sa distribution. Enfin nous proposons, un modèle qui exploite les observations d’images satellites pour améliorer la prévision court-terme de la production et une comparaison de l’apport de différentes sources de données sur les performances de prévision
The evolution of the global energy context and the challenges of climate change have led to anincrease in the production capacity of renewable energy. Renewable energies are characterized byhigh variability due to their dependence on meteorological conditions. Controlling this variabilityis an important challenge for the operators of the electricity systems, but also for achieving the Europeanobjectives of reducing greenhouse gas emissions, improving energy efficiency and increasing the share of renewable energies in EU energy consumption. In the case of photovoltaics (PV), the control of the variability of the production requires to predict with minimum errors the future production of the power stations. These forecasts contribute to increasing the level of PV penetration and optimal integration in the power grid, improving PV plant management and participating in electricity markets. The objective of this thesis is to contribute to the improvement of the short-term predictability (less than 6 hours) of PV production. First, we analyze the spatio-temporal variability of PV production and propose a method to reduce the nonstationarity of the production series. We then propose a deterministic prediction model that exploits the spatio-temporal correlations between the power plants of a spatial grid. The power stationsare used as a network of sensors to anticipate sources of variability. We also propose an automaticmethod for selecting variables to solve the dimensionality and sparsity problems of the space-time model. A probabilistic spatio-temporal model has also been developed to produce efficient forecasts not only of the average level of future production but of its entire distribution. Finally, we propose a model that exploits observations of satellite images to improve short-term forecasting of PV production

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Dambreville, Romain. "Prévision du rayonnement solaire global par télédétection pour la gestion de la production d’énergie photovoltaïque." Thesis, Grenoble, 2014. http://www.theses.fr/2014GRENT078/document.

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Abstract:

L’intégration des énergies intermittentes sur le réseau électrique existant soulèvedes problèmes de stabilité de la balance consommation/production. Afin de limiter les risques,la loi autorise un taux de pénétration maximum de ces énergies de 30% de la puissanceinstallée. Afin de pallier cette limitation, deux pistes sont envisagées, le stockage d’énergie etla prévision de production. Les travaux menés dans cette thèse s’inscrivent dans la secondecatégorie et se concentrent sur la prévision du rayonnement global au sol, ressource principaledes systèmes de production d’énergie photovoltaïque. Dans l’objectif d’une prévision à trèscourt terme (infra-horaire), la problématique développée concerne la fusion d’informationsprovenant d’une part d’observations satellitaires et de l’autre d’observations in-situ telles quedes images hémisphériques. L’approche suivie se veut progressive et s’articule autour de 4grand axes. Le premier chapitre énonce les définitions et les enjeux principaux liés à l’étudedu GHI en décrivant les différents facteurs physiques ayant des interactions sur sa mesure. Lesecond chapitre permet d’évaluer le potentiel des images hémisphériques pour l’estimation durayonnement global. On y développe une méthode d’estimation du GHI basée sur l’utilisationd’un réseau de neurones artificiels permettant d’effectuer une régression non linéaire entre descaractéristiques choisie de l’image et le rayonnement mesuré sur site par un pyranomètre. Letroisième chapitre concerne l’utilisation des images satellitaires pour la prévision à très courtterme du rayonnement global. L’originalité des méthodes proposées provient de l’utilisationen entrées de cartes de rayonnement dérivées des images satellitaires via une méthode externe.L’utilisation de ces cartes de rayonnement permet la construction de modèles linéairessimples (modèles auto-régressifs) grâce à l’homogénéité des données utilisées. Cependant,leur pertinence pour le calcul de champ de vecteurs a également été prouvé et validé dans unsecond modèle. La comparaison des deux modèles ainsi créés à partir d’imagerie satellitairea permis de caractériser les forces et faiblesses de ces modèles. L’intérêt de l’observationsatellitaire réside dans l’anticipation du déplacement des masses nuageuse. Cependant, unbiais non systématique persiste dans la conversion des valeurs des pixels en rayonnement.Ce biais est inhérent à la résolution spatio-temporelle de ces observations. Étant donné cesconsidérations, le chapitre 4 présente alors une méthode d’intégration des données acquisespar l’imagerie hémisphérique, disposant une meilleure résolution spatio-temporelle, dans lesrésultats de prévision satellitaires précédemment évoqués. On joint alors les caractéristiquesretenues au chapitre 2 dans un réseau de neurone avec la prévision pour produire uneprévision dont le biais est largement réduit. L’utilisation de caractéristiques dérivées del’imagerie hémisphérique à la place de simple mesures du pyranomètre est justifiée par l’effetde persistance non souhaité apportées par ces dernières. Ainsi, après avoir étudié chaquesource d’information séparément, on a pu développer un modèle leur permettant de secompléter
To handle the integration of intermittent energies to the existing grid,managers require more and more acurate tools to forecast the primary resources. This thesisfocuses on the very short term forecast of the global horizontal irradiance (GHI), maininput for most photovoltaic power plant. We chose to use both ground based images fromhemispherical cameras and satellite images to provide a forecating tool. In the first handwe present a novel appraoch to estimate the GHI using ground based images. On secondhand, we propose several satellite based methods to forecast the GHI up to one hour. Finally,we developp a new method allowing us to merge both data in order to benefit from theirrespective advantages. All the methods were tested against real data acquired on the SIRTAsite, Polytechnique campus

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Carriere, Thomas. "Towards seamless value-oriented forecasting and data-driven market valorisation of photovoltaic production." Thesis, Université Paris sciences et lettres, 2020. http://www.theses.fr/2020UPSLM019.

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Abstract:

La décarbonation de la production d’électricité à échelle mondiale est un élément de réponse clé face aux pressions exercées par les différents enjeux environnementaux. Par ailleurs, la baisse des coûts de la filière photovoltaïque (PV) ouvre la voie à une augmentation significative de la production PV dans le monde. L’objectif principal de cette thèse est alors de maximiser le revenu d’un producteur d’énergie PV sous incertitude des prix de marché et de la production. Pour cela, un modèle de prévision probabiliste de la production PV à court (5 minutes) et moyen (24 heures) terme est proposé. Ce modèle est couplé à une méthode de participation au marché maximisant l’espérance du revenu. Dans un second temps, le couplage entre une centrale PV et une batterie est étudié, et une analyse de sensibilité des résultats est réalisée pour étudier la rentabilité et le dimensionnement de tels systèmes. Une méthode de participation alternative est proposée, pour lequel un réseau de neurones artificiel apprend à participer avec ou sans batterie au marché de l’électricité, ce qui permet de simplifier le processus de valorisation de l'énergie PV en diminuant le nombre de modèles requis
The decarbonation of electricity production on a global scale is a key element in responding to the pressures of different environmental issues. In addition, the decrease in the costs of the photovoltaic (PV) sector is paving the way for a significant increase in PV production worldwide. The main objective of this thesis is then to maximize the income of a PV energy producer under uncertainty of market prices and production. For this purpose, a probabilistic forecast model of short (5 minutes) and medium (24 hours) term PV production is proposed. This model is coupled with a market participation method that maximizes income expectation. In a second step, the coupling between a PV plant and a battery is studied, and a sensitivity analysis of the results is carried out to study the profitability and sizing of such systems. An alternative participation method is proposed, for which an artificial neural network learns to participate with or without batteries in the electricity market, thus simplifying the process of PV energy valuation by reducing the number of models required

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Ouedraogo, Sarah. "Développement de Stratégies Optimisées de Gestion de l’Energie Intermittente dans un Micro Réseau Photovoltaïque avec Stockage." Electronic Thesis or Diss., Corte, 2023. http://www.theses.fr/2023CORT0008.

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Abstract:

Les micro-réseaux sont considérés comme l'avenir de la production d'énergie et de la distribution dans les réseaux électriques. Beaucoup d’entre eux comportent une production photovoltaïque et un stockage, le plus souvent sous forme de batteries, pour alimenter différentes charges. Cette thèse a pour objectif principal de proposer des stratégies de gestion de l'énergie visant à optimiser les coûts de fonctionnement d'un micro-réseau photovoltaïque avec batterie, tout en respectant des contraintes spécifiques. Ce micro-réseau alimente des logements ainsi que des véhicules électriques.Pour ce faire, cinq stratégies de gestion de l'énergie basées sur des règles, avec une complexité croissante, ont été développées. Ces stratégies ont été comparées à une stratégie d'optimisation par programmation linéaire en termes de performances énergétiques et économiques. Les résultats obtenus indiquent que la stratégie la plus optimale atteint un niveau de performance proche de la stratégie par programmation linéaire, considérée comme « optimale ». Cependant, certaines limitations ont été observées pour les premières stratégies avec notamment la présence de coupures d'électricité dont nous ne pouvons pas nous satisfaire. Pour améliorer ces stratégies, l'effet saisonnier, particulièrement au niveau de la production solaire, a été pris en compte éliminant ainsi les coupures d'électricité. Selon la stratégie choisie, nous avons également observé que les batteries sont plus au moins sollicitées, il convenait donc de considérer ce vieillissement plus au moins important des batteries au niveau des performances. Des modèles de vieillissement adaptés ont ainsi été mis en œuvre. Les résultats ont montré que la rentabilité des batteries dépend du coût d'installation et qu’elles restent économiquement intéressantes pour des coûts inférieurs à environ 175 €/kWh. La stratégie de contrôle basée sur les règles la plus performante intègre la variation du coût du coût de l'électricité, la prévision de la production photovoltaïque, la variation saisonnière de la production PV et la dégradation de la batterie dans son processus de décision. Cette stratégie améliore le gain financier d'environ 68 % par rapport à la stratégie basée sur les règles la plus simple, proche d’une stratégie d’autoconsommationUne analyse de l'influence dans les simulations de différents paramètres tels que le tarif d’achat de l'électricité, la capacité de la batterie, les puissances échangées avec le réseau principal et le profil de consommation a été réalisée. Il a été constaté que le modèle de tarification de l'électricité a un effet important sur la répartition des flux d'énergie ainsi que le gain financier. L'influence de la taille de la batterie, de la limitation de la puissance échangeable avec le réseau principal et du profil de consommation dépend fortement de la stratégie utilisée mais aussi du modèle de tarification de l'électricité.Ce travail met en évidence l'importance d'intégrer les caractéristiques de l'énergie photovoltaïque dans les stratégies de gestion de l'énergie en utilisant différents outils tels que la prévision de la production photovoltaïque. Ces informations sont précieuses pour les décisions d'investissement et d'exploitation
Microgrids are considered as the future of energy production and distribution in electrical grid. Many of them incorporate photovoltaic generation and storage, mostly in the form of batteries, to power various loads. The main objective of this thesis is to propose energy management strategies designed to optimize the operating costs of a photovoltaic microgrid with battery while respecting specific constraints. This microgrid powers residential buildings and electric vehicles.To achieve this, five energy management strategies based on rules, with increasing complexity, were developed. These strategies were compared to an optimization using linear programming in terms of energy and economic performance. The results indicate that the most optimal strategy achieved a performance level close to the linear programming, which is considered "optimal." However, some limitations were observed for the initial strategies, including power cuts, which are not acceptable. To improve these strategies, the seasonal effect, particularly in photovoltaic production, was taken into account, eliminating power cuts. Depending on the chosen strategy, the batteries are more or less stressed, so it was necessary to consider the varying battery aging and its impact on performance. Suitable battery aging models were thus implemented. The results showed that the profitability of batteries depends on their installation cost and they remain economically viable for costs below approximately 175 €/kWh. The most effective rule-based control strategy considers variations in electricity costs, photovoltaic production forecasting, seasonal variation in PV production, and battery degradation in its decision-making process. This strategy improves financial gain by approximately 68 % compared to the simplest rule-based strategy, which is similar to a self-consumption strategy.An analysis of the influence of different parameters, such as electricity purchase tariffs, battery capacity, power exchanged with the main grid and consumption profiles was conducted through simulations. It was found that the electricity pricing model has a significant effect on energy distribution and financial gain. The influence of battery size, limitation of power exchange with the main grid, and consumption profile strongly depends on the strategy used, as well as the electricity pricing model.This work highlights the importance of integrating the characteristics of photovoltaic energy into energy management strategies through the use of various tools such as photovoltaic production forecasting. This information is valuable for investment and operational decision-making

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Touani, Tchanko Joseph Ismael. "Développement d'une capacité de prévision de la production éolienne." Mémoire, École de technologie supérieure, 2011. http://espace.etsmtl.ca/925/1/TOUANI_TCHANKO_Joseph_Ismael.pdf.

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Abstract:

L’énergie éolienne a connu une croissance importante au cours de la dernière décennie dans beaucoup de régions dans le monde. Elle constitue par conséquent la source d’énergie renouvelable qui présente le plus grand taux d’intégration au sein des réseaux électriques. Pour soutenir son évolution et augmenter sa valeur économique, l’industrie éolienne et la recherche doivent être capables de trouver les solutions des problèmes qui peuvent freiner son évolution et qui sont liés à la nature de cette source d’énergie. L’un des principaux défis étant de trouver des solutions face à l’intermittence du vent qui rend sa production variable et incontrôlable. Pour ce faire, le développement d’outils capables de prédire la puissance produite des centrales éoliennes à court terme est une solution qui aidera les opérateurs des réseaux électriques à intégrer davantage l’énergie éolienne dans leur portefeuille énergétique tout en maintenant le réseau électrique équilibré en tout temps. Le développement d’un modèle de prévision de la production éolienne en utilisant une approche physique se fait en deux étapes. La première étape consiste à prédire la vitesse du vent et d’autres variables météorologiques (température, pression, humidité, etc.) au niveau de la centrale éolienne et la seconde consiste à utiliser un modèle de puissance pour convertir ces prévisions du vent en prévisions de la puissance. Cette étude se concentre sur la deuxième dont le but est de proposer une méthodologie permettant d’évaluer la courbe de puissance d’une centrale éolienne et par la suite, d’utiliser cette courbe de puissance pour convertir des prévisions du vent en prévisions de la puissance produite d’une centrale éolienne. Le développement de la courbe de puissance est effectué en menant une série d’expériences qui ont permis de converger vers une méthodologie offrant une bonne précision, en utilisant les données mesurées du vent et de la puissance produite d’une centrale éolienne. En comparant la méthode des Bins avec les réseaux de neurones artificiels (RNA), les résultats ont montré que les RNA procurent les meilleurs résultats, principalement à cause de leur facilité à prendre en compte plusieurs variables, même avec un nombre limité de données mesurées. Une expérience similaire est effectuée en comparant deux différentes approches tout en utilisant la même méthode. La première consiste à modéliser la courbe de puissance de la centrale éolienne en utilisant la vitesse du vent lue à un mât de mesures; tandis que la deuxième utilise la moyenne des vitesses du vent lues aux éoliennes. Les réseaux de neurones sont exploités pour tester l’influence de plusieurs paramètres météorologiques sur la courbe de puissance de la centrale éolienne. La courbe de puissance de la centrale éolienne est donc proposée en utilisant la meilleure méthode identifiée, l’approche offrant le meilleur résultat et les paramètres s’étant avérés plus pertinents. La courbe de puissance de la centrale éolienne est par la suite utilisée pour convertir les prévisions météorologiques calculées par GEMLAM 2.5km en prévisions de la puissance produite. L’évaluation du modèle, par le calcul des paramètres statistiques, a permis d’enregistrer une erreur absolue moyenne normalisée qui varie entre 9.6 et 14.1 % de la capacité totale de la centrale sur les 48 horizons de prévision disponibles. Cette étude a été menée en utilisant les données mesurées de deux centrales éoliennes situées au Canada.

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Dione, Mamadou. "Prévision court terme de la production éolienne par Machine learning." Electronic Thesis or Diss., Institut polytechnique de Paris, 2020. http://www.theses.fr/2020IPPAG004.

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Abstract:

La loi de transition énergétique votée par l’Etat français a des implications précises sur les énergies renouvelables, en particulier sur leur mécanisme de rémunération. Jusqu’en 2015, un contrat d’obligation d’achat permettait de vendre l’électricité d’origine éolienne à un tarif fixe. A partir de 2015 certains parcs éoliens ont commencé à sortir de l’obligation d’achat. En effet, l’énergie éolienne commence à être directement vendue sur le marché par les producteurs à cause de la rupture des contrats d’obligation d’achat. Les gestionnaires de réseaux de distribution et les gestionnaires de réseaux de transport demandent ou même obligent les producteurs à fournir au moins des prévisions de production un jour à l’avance pour rééquilibrer le marché. Une surestimation ou une sous-estimation pourrait être exposée à des pénalités. Il existe donc un besoin énorme de prévisions précises. C’est dans ce contexte que cette thèse a été lancée avec pour objectif de proposer un modèle de prévision de la production des parcs éoliens par apprentissage statistique. Nous disposons de données de production et de mesures réelles du vent ainsi que des données de modèles météorologiques. Nous avons d’abord comparé les performances des modèles GFS et ECMWF et étudié les relations entre ces deux modèles par l’analyse de corrélation canonique. Nous avons ensuite appliqué des modèles de machine learning pour valider un premier modèle de prévision par forêts aléatoires. Nous avons ensuite modélisé la dynamique spatio-temporelle du vent et l’avons intégrée dans le modèle de prévision ce qui a amélioré l’erreur de prévision de 3%. Nous avons aussi étudié la sélection de points de grille par une mesure d’importance de groupe de variables à l’aide des forêts aléatoires. Les intervalles de prévision par forêt aléatoire associés aux prévisions ponctuelles de la production des parcs éoliens sont aussi étudiés. Le modèle de prévisions découlant de ces travaux a été développé pour permettre au Groupe ENGIE d’avoir chaque jour ses propres prévisions pour l’ensemble de ses parcs éoliens
The energy transition law passed by the French government has specific implications for renewable energies, in particular for their remuneration mechanism. Until 2015, a purchase obligation contract made it possible to sell electricity from wind power at a fixed rate. From 2015 onwards, some wind farms began to be exempted from the purchase obligation. This is because wind energy is starting to be sold directly on the market by the producers because of the breach of the purchase obligation contracts. Distribution system operators and transmission system operators require or even oblige producers to provide at least a production forecast one day in advance in order to rebalance the market. Over- or underestimation could be subject to penalties. There is, therefore, a huge need for accurate forecasts. It is in this context that this thesis was launched with the aim of proposing a model for predicting wind farms production by machine learning. We have production data and real wind measurements as well as data from meteorological models. We first compared the performances of the GFS and ECMWF models and studied the relationships between these two models through canonical correlation analysis. We then applied machine learning models to validate a first random forest prediction model. We then modeled the spatio-temporal wind dynamics and integrated it into the prediction model, which improved the prediction error by 3%. We also studied the selection of grid points by a variable group importance measure using random forests. Random forest prediction intervals associated with point forecasts of wind farm production are also studied. The forecasting model resulting from this work was developed to enable the ENGIE Group to have its own daily forecasts for all its wind farms

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Vallance, Loïc. "Synergie des mesures pyranométriques et des images hémisphériques in-situ avec des images satellites météorologiques pour la prévision photovoltaïque." Thesis, Paris Sciences et Lettres (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018PSLEM064/document.

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Abstract:

L’exploitation de l’énergie solaire soulève des défis liés à la nature variable de la res- source concernée : le rayonnement solaire. Son comportement intermittent est un problème pour la gestion des centrales photovoltaïques et du réseau électrique. L'une des solutions largement envisagées est la prévision de la production photovoltaïque à différents horizons.L'objectif de cette thèse est d'explorer de nouvelles voies pour améliorer les prévisions existantes du rayonnement solaire, pour des horizons allant de quelques minutes à quelques heures, en exploitant les synergies possibles entre les mesures pyranométriques, les images hémisphériques du ciel prises depuis le sol et les images acquises par les satellites météorologiques géostationnaires. Ces deux types d’images ont des couvertures spatiales, des résolutions spatio-temporelles et des points de vue très différents.L’approche proposée dans cette thèse exploite cette différence de points de vue afin d’affiner la géolocalisation des nuages en 3D par stéréoscopie, dont l’évolution des ombres peut alors être estimée et prévue. Un simulateur géométrique de la méthode a été développé et permet d’en identifier certains avantages et limitations. La géolocalisation des nuages appliquée à des données réelles a permis d’élaborer des schémas d’estimations et de prévisions prometteurs du rayonnement solaire incident. Enfin, pour compléter l’analyse usuelle de ces performances de prévision, deux nouvelles métriques ont été proposées dans l’optique de quantifier deux notions essentielles : le respect du suivi des rampes et l’alignement temporel de la prévision par rapport à la mesure
The exploitation of solar energy raises challenges related to the variable nature of the resources involved: the incident solar irradiance. Its intermittent behavior is an is- sue for photovoltaic power plants and grid management. One of the solutions that have been widely considered is the forecast of photovoltaic production at different time horizon.The aim of this thesis is to explore new ways for improving the existing solar irradiance forecasts, for horizons ranging from the present moment to few hours, by exploiting possible synergies between pyranometric measurements, hemispherical images of the sky taken from the ground and images acquired by geostationary meteorological satellites. These two types of images have completely different spatial coverage, spatio-temporal resolutions and are taken from two different locations.The proposed approach in this thesis exploits this difference in points of view in order to geolocate the clouds in 3D by stereoscopy, which shadows’ location and motion can then be estimated and forecasted. A geometric simulator of the method has been developed to identify some of the advantages and limitations of this approach. The geolocation of clouds applied to real data made it possible to develop promising estimates and forecasts of incident solar irradiance. Finally, to complete the usual analysis of forecasting performances, two new metrics have been proposed in order to quantify two essential notions: the ability to monitor the ramps and the temporal alignment of the forecast with the measurements

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Caldeira, Nabo Adelphe. "Contribution à l'estimation et à l'amélioration de la production de l'énergie photovoltaïque." Thesis, Tours, 2013. http://www.theses.fr/2013TOUR4058/document.

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Abstract:

Ces travaux de thèse consistent à proposer des outils matériels et logiciels pour estimer et améliorer le rendement énergétique de la chaine de conversion d’énergie photovoltaïque pour les applications de l’habitat. Nous avons dans un premier temps proposé une nouvelle architecture mixte d’onduleur à 5 niveaux. Ce type de structure, fondé sur un couplage d’un onduleur en pont complet et d’une architecture NPC, permet de diminuer le THD de la tension de sortie du convertisseur tout en limitant les niveaux de courant de fuite induits par les modules photovoltaïques. Ce type d’architecture est constitué d’un nombre limité de dispositifs à semi-conducteurs par rapport à une structure NPC et permet d’améliorer la robustesse de l’onduleur. Ces premiers résultats de test à puissances réduite permettent de valider le concept proposé. On s’intéresse ensuite à l’étude des paramètres environnant du système pouvant impacter la production d’énergie. Il est mis en évidence l’influence de la variation du coefficient d’échange convectif avec la vitesse du vent. Pour cela, un outil flexible d’estimation de production a été développé. Il est alors possible de quantifier et de qualifier l’impact des conditions météorologiques sur la production d’énergie photovoltaïque
This study deals with the development of hardware and software tools to estimate and improve the efficiency of the PV energy conversion chain for household photovoltaic applications. We firstly proposed a new mixed 5-level inverter. This type of structure, based on the mixture of a full bridge inverter and NPC architecture, reduces the converter output voltage THD while reducing levels of leakage current induced by the PV modules. This architecture consists of a limited number of semiconductor devices with respect to a NPC structure and improves the robustness of the inverter. Several test results in reduced power validate the concept proposed. Finally, we focus on some parameters that could perturb the system and impact the energy production. It is highlighted that the impact of the convective heat transfer coefficient variation with wind speed is important. For this purpose, a flexible tool was developed to estimate the PV production. It is then possible to quantify and qualify the impact of wind speed on the photovoltaic energy production

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Esteoule, Tanguy. "Prévision de production de parcs éoliens par systèmes multi-agents auto-adaptatifs." Thesis, Toulouse 3, 2019. http://www.theses.fr/2019TOU30246.

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Abstract:

Le recours aux énergies renouvelables, notamment l'éolien, est une des solutions communément retenues pour limiter l'aggravation du changement climatique en cours. La variabilité et l'intermittence de ces sources d'énergie constituent la principale contrainte à gérer pour assurer l'intégration des énergies renouvelables sur le réseau électrique. Ce problème peut être en partie résolu par l'amélioration des prévisions de production à court et moyen termes. La théorie des AMAS (Adaptive Multi-Agent Systems) propose de résoudre des problèmes complexes par auto-organisation pour lesquels aucune solution algorithmique n'est connue. Le comportement local et coopératif des agents permet au système de s'adapter à un environnement dynamique pour maintenir le système dans un état de fonctionnement adéquat. Dans cette thèse, cette approche est appliquée à la prévision de production de parcs éoliens. Plus précisément, nous étudions l'intégration de données à plus fine échelle (les parcs éoliens pour une région ou les éoliennes pour un parc) dans le modèle de prévision. Nous proposons donc une méthode prenant en compte des données locales dans la prévision globale et plus précisément les interdépendances entre la production des éoliennes et des parcs. L'étude a mené à la conception de deux systèmes multi-agents auto-adaptatifs : AMAWind-Turbine prévoyant la production d'un parc en utilisant les données des éoliennes, et AMAWind-Farm prévoyant la production d'une région en utilisant les données des parcs. Ces systèmes ont été testés en conditions réelles sur cinq parcs éoliens actuellement en cours d'exploitation. Les expérimentations effectuées ont validé le bon fonctionnement des systèmes et ont permis d'observer une baisse d'erreur de prévision, le principal facteur dans le domaine d'application
The use of renewable energies, particularly wind power, is one of the solutions commonly used to limit the worsening of ongoing climate change. The variability and intermittency of these energy sources are the main constraints to be managed to ensure the integration of renewable energies into the electricity grid. This problem can be partly solved by improving production forecasts in the short and medium term. The theory of AMAS (Adaptive Multi-Agent Systems) proposes to solve complex problems by self-organization for which no algorithmic solution is known. The local and cooperative behavior of the agents allows the system to adapt to a dynamic environment for maintaining the system in an adequate operating state. In this thesis, this approach is applied to the forecasting of wind farm production. More specifically, we are studying the integration of finer scale data (wind farms for a region or wind turbines for a farm) into the forecast model. We therefore propose a method that takes into account local data in the global forecast and more precisely the interdependencies between wind turbine and wind farm productions. The study led to the design of two adaptive multi-agent systems: AMAWind-Turbine forecasting the production of a wind farm using wind turbine data, and AMAWind-Farm forecasting the production of a region using wind farm data. These systems have been tested in real conditions on five wind farms currently in operation. The experiments carried out validated the proper functioning of the systems and showed a decrease in forecasting error, the main factor in the field of application

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Lacaze, Hubert. "Prévision des séries chronologiques par un système combinant le jugement et les statistiques : application à la prévision de la demande." Lyon 1, 1996. http://www.theses.fr/1996LYO10023.

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Abstract:

L'obtention de previsions fiables et precises de la demande est une condition vitale pour le bon fonctionnement des systemes de gestion de production actuels. Apres avoir etudie les methodes statistiques de prevision les plus courantes, nous montrons qu'elles sont trop peu utilisees dans l'industrie, en particulier a cause de difficultes de mise en uvre. Nous degageons aussi le besoin en systemes integres de prevision. Nous degageons ensuite l'ensemble des proprietes que doit posseder un systeme de prevision pour l'industrie: mise en uvre de methodes statistiques simples et bien comprises, formalisation et mise au point de previsions subjectives (basees sur le jugement), possibilite de combinaison de ces diverses previsions, et enfin, integration au systeme de gestion de production et aux outils deja existants. Apres une revue des solutions envisageables, nous proposons une approche hybride, permettant de combiner des projections statistiques et des previsions issues d'un modele jugemental. Cette partie jugementale est basee sur la construction et l'evaluation d'un modele graphique probabiliste: un reseau bayesien standard mixte (contenant des variables discretes et continues). Pour evaluer ce reseau bayesien, et calculer les projections, nous avons construit, puis implemente, un algorithme de simulation stochastique adapte a la prevision. Nous detaillons cet algorithme, qui permet d'evaluer rapidement n'importe quel reseau bayesien standard mixte et validons ses resultats sur des exemples etudies par d'autres chercheurs. Nous decrivons l'implementation du systeme et son integration dans un tableur (excel), solution choisie pour les facilitees de gestion de donnees et d'interaction fournies par le tableur. Nous presentons finalement les resultats obtenus sur les produits de l'usine ibm de montpellier et montrons la validite de l'approche, avec en particulier de bonnes capacites d'adaptation aux changements. Nous soulignons aussi la bonne acceptation du systeme par les utilisateurs, et son succes, en tant que systeme d'aide a la decision

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Charpentier, Alexia. "Régulation et prévision de l’ingestion des chèvres laitières au pâturage." Thesis, Poitiers, 2018. http://www.theses.fr/2018POIT2303/document.

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Abstract:

Dans un contexte de fluctuation des prix des intrants et d’une demande croissante en produits à base de lait de chèvre issus de pratiques respectueuses de l’environnement et des animaux, le pâturage peut retrouver une place plus importante dans l’alimentation des chèvres laitières. D’après la synthèse bibliographique, les facteurs de variation de l’ingestion et des performances au pâturage ont été très peu étudiés chez les chèvres laitières en conditions tempérées. L’objectif de la thèse a été de comprendre quelle est l’influence des pratiques de gestion du pâturage (disponibilité en herbe et en temps pour pâturer) sur la régulation de l’ingestion et les performances des chèvres laitières, dans le but d’affiner les recommandations aux éleveurs et d’élaborer les bases d’un modèle de prévision de l’ingestion. D’après les 6 essais réalisés : (1) les chèvres recevant entre 0,6 et 1,0 kg/j de compléments s’adaptent à des restrictions de temps d’accès de 11 à 6 h/j, en augmentant leur vitesse d’ingestion et surtout le pourcentage du temps passé à pâturer jusqu’à 95 % du temps d’accès, (2) les chèvres recevant 0,6 kg de concentrés et un temps d’accès d’au moins 11 h/j peuvent s’adapter à une restriction de quantité d’herbe offerte jusqu’à 2,3-2,6 kg MS/chèvre/j, (3), le poids vif et la production laitière sont des paramètres déterminant de la quantité d’herbe ingérée alors que la parité et le stade de lactation n’ont pas montré d’effet significatif. Ce travail a permis d’établir les premières lois de réponse d’ingestion, de production laitière et d’adaptation comportementale des chèvres laitières à des variations de temps d’accès et de quantité d’herbe offerte au pâturage
In the context of prices volatility and growing demand for goat's milk products from respectful practices of the environment and animals, grazing can become more important in the diet of dairy goats. According to the literature review, the factors of variation of intake and performance of grazing dairy goats have been poorly studied under temperate conditions. The aim of this thesis was to understand the influence of grazing management practices (availability of pasture and access time to grazing) on the regulation of intake and performance of dairy goats, with the aim of refining recommendations for farmers and to elaborate a model of intake prediction. Based on the six trials conducted: (1) goats receiving between 0.6 and 1.0 kg/day of supplements adapt themselves to access time restrictions from 11 to 6 h/d, by increasing their intake rate and especially the percentage of time spent grazing up to 95% of access time, (2) goats receiving 0.6 kg of concentrates and an access time of at least 11 h/day can adapt to a restriction of pasture allowance up to 2.3-2.6 kg DM/goat/day, (3) live weight and milk production are the main variables affecting intake while parity and stage of lactation had no significant effect. This work provides the first response laws of intake, milk production and behavioural adaptation of grazing dairy goats to variations of access time to pasture and to pasture allowance

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Notton, Gilles. "Contribution à l'étude des systèmes de production autonome d'énergie utilisant la conversion photovoltaique." Corte, 1992. http://www.theses.fr/1992CORT3005.

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Abstract:

L'intrant et l'extrant d'un système énergétique à source renouvelable étant généralement aléatoires en fonction du temps, de tels systèmes nécessitent des méthodes d'optimisation particulières. A l'aide de données de rayonnement solaire et de profils de consommation journaliers et sur la base d'une approche systémique globale, le fonctionnement du système photovoltaïque est simule. La contrainte d'autonomie du système conduit à une infinité de configurations possibles, des contraintes physico-techniques supplémentaires permettent une réduction du domaine de configurations. Enfin, l'ajout du paramètre cout de revient du kWh et la contrainte de minimisation de celui-ci permettront d'obtenir le meilleur système. Apres une étude du rayonnement solaire global, de l'influence de la répartition temporelle de la consommation et du pas de temps de simulation, l'attention est portée sur l'important excèdent énergétique produit par le système photovoltaïque autonome optimise. L'amélioration du bilan énergétique global de l'installation passe par une diminution de l'énergie perdue et du taux de couverture solaire, ce qui implique l'utilisation d'une source auxiliaire d'énergie. La méthode de dimensionnement est étendue aux systèmes bi-sources solaires/groupe électrogène et la contribution de chacune d'entre elles est optimisée. Le système hybride est comparé à d'autres systèmes de production décentralisée d'électricité. La méthodologie est testée et validée sur un système hybride existant: la centrale PV de Paomia-Rondulinu d'une puissance crête installée de 44 kW.

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Pinson, Pierre Patrick. "Estimation de l’incertitude des prédictions de production eolienne." Paris, ENMP, 2006. http://www.theses.fr/2006ENMP1432.

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Abstract:

L’énergie éolienne connaît un développement considérable en Europe. Pourtant, le caractère intermittent de cette énergie renouvelable introduit des difficultés pour la gestion du réseau électrique. De plus, dans le cadre de la dérégulation des marchés de l’électricité, l’énergie éolienne est pénalisée par rapport aux moyens de production contrôlables. La prédiction de la production éolienne à des horizons de 2-3 jours aide l’intégration de cette énergie. Ces prédictions consistent en une seule valeur par horizon, qui correspond à la production la plus probable. Cette information n’est pas suffisante pour définir des stratégies de commerce ou de gestion optimales. C’est pour cela que notre travail se concentre sur l’incertitude des prédictions éoliennes. Les caractéristiques de cette incertitude sont décrites à travers une analyse des performances de certains modèles de l’état de l’art, et en soulignant l’influence de certaines variables sur les moments des distributions d’erreurs de prédiction. Ensuite, nous décrivons une méthode générique pour l’estimation d’intervalles de prédiction. Il s’agit d’une méthode statistique nonparamétrique qui utilise des concepts de logique floue pour intégrer l’expertise acquise concernant les caractéristiques de cette incertitude. En estimant plusieurs intervalles à la fois, on obtient alors des prédictions probabilistes sous forme de densité de probabilité de production éolienne pour chaque horizon. La méthode est évaluée en terme de fiabilité, finesse et résolution. En parallèle, nous explorons la possibilité d’utiliser des prédictions ensemblistes pour fournir des ‘prévisions d’erreur’. Ces prédictions ensemblistes sont obtenues soit en convertissant des prévisions météorologiques ensemblistes (fournies par ECMWF ou NCEP), soit en appliquant une approche de décalage temporel. Nous proposons une définition d’indices de risque, qui reflètent la dispersion des ensembles pour un ou plusieurs horizons consécutifs. Une relation probabiliste entre ces indices de risque et le niveau d’erreur de prédiction est établie. Dans une dernière partie, nous considérons la participation de l’énergie éolienne dans les marchés de l’électricité afin de démontrer la valeur de l’information ‘incertitude’. Nous expliquons comment définir des stratégies de participation à ces bourses de l’électricité avec des prédictions déterministes ou probabilistes. Les bénéfices résultant d’une estimation de l’incertitude des prédictions éoliennes sont clairement démontrés
Wind power experiences a tremendous development of its installed capacities in Europe. Though, the intermittence of wind generation causes difficulties in the management of power systems. Also, in the context of the deregulation of electricity markets, wind energy is penalized by its intermittent nature. It is recognized today that the forecasting of wind power for horizons up to 2/3-day ahead eases the integration of wind generation. Wind power forecasts are traditionally provided in the form of point predictions, which correspond to the most-likely power production for a given horizon. That sole information is not sufficient for developing optimal management or trading strategies. Therefore, we investigate on possible ways for estimating the uncertainty of wind power forecasts. The characteristics of the prediction uncertainty are described by a thorough study of the performance of some of the state-of-the-art approaches, and by underlining the influence of some variables e. G. Level of predicted power on distributions of prediction errors. Then, a generic method for the estimation of prediction intervals is introduced. This statistical method is non-parametric and utilizes fuzzy logic concepts for integrating expertise on the prediction uncertainty characteristics. By estimating several prediction intervals at once, one obtains predictive distributions of wind power output. The proposed method is evaluated in terms of its reliability, sharpness and resolution. In parallel, we explore the potential use of ensemble predictions for skill forecasting. Wind power ensemble forecasts are obtained either by converting meteorological ensembles (from ECMWF and NCEP) to power or by applying a poor man’s temporal approach. A proposal for the definition of prediction risk indices is given, reflecting the disagreement between ensemble members over a set of successive look-ahead times. Such prediction risk indices may comprise a more comprehensive signal on the expected level of uncertainty in an operational environment. A probabilistic relation between classes of risk indices and the level of forecast error is shown. In a final part, the trading application is considered for demonstrating the value of uncertainty estimation when predicting wind generation. It is explained how to integrate that uncertainty information in a decision-making process accounting for the sensitivity of end-users to regulation costs. The benefits of having a probabilistic view of wind power forecasting are clearly shown

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Boucher, Marie-Amélie. "Le défi de l'intertitude : de la production de prévisions hydrologiques d'ensemble à leur utilisation opérationnelle." Thesis, Université Laval, 2011. http://www.theses.ulaval.ca/2011/27697/27697.pdf.

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Ba, Mouhamadou Moustapha. "Système communicant pour le contrôle et la supervision prédictive de la co-production d’énergie photovoltaïque et éolienne." Electronic Thesis or Diss., Université de Lorraine, 2019. http://docnum.univ-lorraine.fr/ulprive/DDOC_T_2019_0226_BA.pdf.

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Abstract:

La modélisation, la gestion et l’optimisation des systèmes de production d'énergies renouvelables est actuellement un challenge pour mettre en œuvre le concept de ville intelligente. L’objectif de ces travaux de thèse est d'élaborer un système de gestion intelligente et autonome pour le contrôle et la supervision prédictive de la co-production d'énergies renouvelables dans un contexte de capteurs intelligents en réseau dont une des optimisations est également une problématique d'intégration. A partir de mesures expérimentales, nous montrons qu'il est possible d'autogérer de manière optimale la production électrique réelle d'installations d'énergies renouvelables selon une approche combinée ou superposée de modèles prédictifs prédéfinis et dont les mesures expérimentales ont permis de les affiner spécifiquement pour des installations photovoltaïques et micro-éoliennes en zone urbaine et en fonction de mesures réelles de paramètres physiques (température, humidité, etc.). En particulier, ces travaux mettent en œuvre une modélisation prédictive par la fonction Weibull de la production de puissance de systèmes PV polycristallins et amorphes, et d’une micro-éolienne de 2,4 kW en zone urbaine. L’approche de modélisation adoptée est confortée par une analyse statistique des données réelles de mesures selon les tests de Dickey-Fuller (DF), Goldfeld & Quandt (GQ), Durbin Watson (DW) et la méthode d’Engle & Granger. Ils montrent la pertinence et l'originalité des modélisations développées pour la prédiction fiable des productions d'énergies à partir de mesures expérimentales dans les conditions réelles d'utilisation et obtenues depuis la plate-forme GREEN. Outre les aspects modélisations, ces travaux ont également permis de proposer une solution technologique à base de capteurs communicants pour la collecte et l’analyse des paramètres physiques permettant une supervision temps réel en terme de production et de sa prédiction d’installations photovoltaïque et micro-éolienne
The modeling, management and optimization of renewable energy production systems is currently a challenge to develop the smart city concept. The goal of this thesis is to develop an intelligent and autonomous management system for the control and predictive supervision of the co-production of renewable energies based on smart networked sensors where the optimization is one problematic integration. From experimental measurements, we prove that it is possible to optimally self-manage the electricity production of renewable energy installations according to a combined or superposed approach of predictive models where experimental measurements allowed to refine them. Particularly, we show the useful of the proposed approach for the photovoltaic and wind turbine installations in an urban zone according to real physical parameter measurements (temperature, humidity, etc.). More precisely, this work proposes one predictive model based on the Weibull function of the power production of polycristallins and amorphous PV systems, and one 2,4 kW micro-wind system in a specific urban zone. The proposed method is has been reinforced by the statistical analysis of real measured data by using the Dickey-Fuller (DF), Goldfeld & Quandt (GQ), Durbin Watson (DW) tests and the Engle & Granger’s method. This work has shown the relevance and originality of the models developed for the reliable prediction of energy production from experimental measurements under real conditions and obtained from the GREEN platform. In addition to modeling aspects, this work has also show that it possible to implement technological solutions based on communicating sensors for the collect of physical parameters under real-time supervision IHM given the real time photovoltaic and micro-wind power productions

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Fouda, Efa. "Evaluation de la production électro-solaire photovoltaique domestique et villageoise au Cameroun." Aix-Marseille 3, 1985. http://www.theses.fr/1985AIX30019.

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Abstract:

Après une description succincte de la situation énergétique du Cameroun, il ressort que les besoins énergétiques de certains sites isolés pourraient être satisfaits à partir de l'énergie solaire. On propose une méthode d'évaluation du gisement solaire d'un site pour lequel on ne dispose pas d'une longue série de mesures de rayonnement solaire (cas du Cameroun). On donne quelques recommandations pour le choix des équipements des systèmes photovoltai͏̈ques. L'évaluation de la production électrosolaire photovoltai͏̈que pour deux sites représentatifs du climat Camerounais est effectuée et on propose une méthode originale de présentation des résultats de dimensionnement. On étudie ensuite les possibilités de la mise en place optimum d'un générateur électro-solaire villageois.

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Nepveu, François. "Production décentralisée d’électricité et de chaleur par système Parabole/Stirling : application au système EURODISH." Perpignan, 2008. http://www.theses.fr/2008PERP1268.

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Abstract:

Dans le cadre du projet européen EnviroDish, un système Parabole/Stirling EURODISH de 10 kW elec est en fonctionnement depuis Juin 2004 à Odeillo au laboratoire PROMES. Dans le cadre de ce projet, l’objectif de cette thèse est d’évaluer le potentiel technico-économique de cette micro-centrale solaire thermodynamique. Après une introduction rapide sur le potentiel et l’intérêt de la production d’électricité par une centrale solaire thermodynamique, un état de l’art portant sur les systèmes Parabole/Stirling est réalisé. Dans un second temps, après une description du fonctionnement du système EURODISH, ses performances instantanées, journalières et mensuelles sont présentées sur une période allant de juin 2004 à février 2008. Ce retour d’expérience est mitigé ; d’un côté, le rendement de conversion brut solaire-électricité a atteint des valeurs records à 23. 6 % en instantané et de 22 % en mensuel, et d’un autre côté, le système a souffert d’un manque criant de fiabilité, avec pour la période d’étude, 963 opérations de réparation et de maintenance. Le chapitre suivant présente une modélisation de la conversion énergétique solaire-électricité du module EURODISH. En plus d’aborder les problèmes de la modélisation des différents composants d’un système Parabole/Stirling, l’objectif est d’avoir à disposition un outil performant permettant d’étudier en détail les différents étapes de la conversion solaire- électricité et les pertes énergétiques associées à chacune de ces étapes. Le concentrateur parabolique est modélisé en utilisant le code de calcul de flux solaire SOLTRACE. La confrontation des résultats des simulations à des mesures expérimentales montre que SOLTRACE est un code puissant bien adapté à l’étude d’un concentrateur parabolique. Le récepteur est ensuite modélisé en utilisant la méthode nodale. Une discrétisation fine de l’absorbeur permet de prendre en compte la non-uniformité du flux solaire concentré et d’obtenir ainsi une bonne concordance sur les températures de paroi de l’absorbeur entre les résultats du modèle et des mesures expérimentales. Enfin, la modélisation du moteur Stirling Solo V161 est effectuée à l’aide d’une méthode découplée adiabatique classique dans lesquelles les transferts sont modélisées à partir de l’approche quasi-stationnaire. Une comparaison avec des mesures expérimentales des puissances entrantes et sortantes du système EURODISH montrent que la principale source d’erreur des simulations a pour origine la modélisation d u moteur Stirling. Les écarts sur le rendement du cycle Stirling de l’ordre de 6 % restent cependant largement acceptable. Le modèle est ensuite utilisé pour étudier la sensibilité du système en fonction de différents paramètres géométriques ou physiques. Le dernier chapitre de cette thèse est consacré à l’étude technico-économique d’un système EURODISH appliqué à la cogénération électricité/eau chaude sanitaire. Une modélisation complète du cogénérateur associé à une installation de préparation d’eau chaude sanitaire est réalisée à partir des résultats du chapitre précédent et d’une méthode nodale classique. La ressource solaire est ensuite étudiée sur deux sites, à Vignola en Corse et à Odeillo dans les Pyrénées orientales, à partir de mesures d’ensoleillement direct normal faites sur plus de 5 années. Des simulations réalisées pour des besoins en eau chaude correspondant à un hôtel de 15 chambres du type « été » à Vignola, « hivers » à Odeillo et 4 saisons pour les deux sites, montrent que la valorisation d’une partie des rejets thermiques du moteur Stirling permet d’améliorer de façon remarquable les performances globales du système EURODISH. Le coût normalisé de l’électricité peut, sous certaines hypothèses, descendre sous les 25 c€. KWh -1 , un cogénérateur EURODISH fiabilisé pouvant ainsi représenté un investissement rentable et sansrisque
Since July 2004, a 10 kW el Dish/Stirling unit is in operation at the PROMES laboratory in Odeillo in France. This system is one of the several country reference units of the EnviroDish project. In the area of this project, the objective of this doctorate is to evaluate the technico-economical potential of this micro-concentrated solar plant. In a first time, after an introduction on the development potential of the concentrated solar plant, a state of art concerning Dish/Stirling systems is achieved. In a second time, the EURODISH system operation is described and the instantaneous, daily and monthly performances and operation experiences of this system are presented on a period from July 2004 to February 2008. In one hand, the solar to electricity efficiency has reached instantaneous and monthly record values for a EURODISH unit of 23. 6 % and 22 % respectively. But in the other hand, the system reliability is too low and 963 breakdowns have been noticed. The next chapter presents a global thermal model of the energy conversion of the EURODISH Dish/Stirling unit, from solar energy to electricity provided to the grid. In addition to study problem linked to the modelling of the parabolic concentrator, solar receiver and Stirling engine, the objective is to develop a tool to evaluate the optical and thermal losses of the system components, to identify the key parameters of the design and to study their influences on the performances of the components according to various operation conditions. The parabolic concentrator behaviour is simulated using the ray-tracing code SOLTRACE. The comparison between simulation results and experimental measurements made in July 2006 by a PROMES/DLR team shows a good agreement and that SOLTRACE is a good code to simulate a parabolic concentrator. Then, a nodal method is used to calculate the heat losses by reflection, thermal radiation, convection out of the cavity and conduction through the ceramic walls. The absorber is divided in 8 control-volumes in order to take into account the inhomogeneous solar flux distribution. Compared to experimental measurements, simulations give results with a good agreement in particular for the absorber temperatures. To complete the global model, a nodal analysis of the Solo V161 Stirling engine is performed using some assumptions to simplify mass equation and energy equation written for each control-volume. A comparison of the model results with experimental measurements of the power input and output of the EURODISH unit shows that the differences are dues to Stirling engine model. A difference of 6 % is calculated for the Stirling cycle efficiency. The last chapter is dedicated to the technico-economical study of a Dish/Stirling based cogeneration system electricity/domestic hot water. In a first time, a dynamic model of the conversion from solar energy to electricity and heat of the EURODISH Dish/Stirling unit coupled to a solar domestic hot water system is built using results of the last chapter and a classical nodal analysis. Then, the hourly Direct Normal Insolation are calculated from DNI measurements data over a period upper than 5 year in two locations in France (Vignola, Corsica island and Odeillo, Pyrenees). Simulations are performed for a domestic hot water supply of 15 rooms corresponding to the consumption of a “summer” hotel in Vignola, a “winter” hotel in Odeillo and a “classical” hotel in both cases. Simulations show that the recovery of the thermal energy evacuated by the Stirling engine could improve performances of the EURODISH dish/Stirling unit. Levelised Electricity Cost reaches 25 c€. KWh -1 under some assumptions and a EURODISH unit based cogeneration system could be a very good investment without economical risk

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Issa, Wahid. "Prévision et caractérisation des fautes au cours de la production d'un ensemble de circuits de même type." Grenoble INPG, 1993. http://www.theses.fr/1993INPG0096.

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Abstract:

La demarche generalement utilisee pour tester un ensemble de circuits consiste a se donner un ensemble de fautes susceptibles d'affecter ces circuits et a construire une sequence de test qui detecte au mieux ces fautes. Le probleme qui est alors resolu est le test d'un ensemble de fautes et non pas le test d'un ensemble de circuits. En effet, si de nombreux circuits sont affectes d'une faute qui n'est pas dans les hypotheses, alors on ne peut rien dire sur la capacite de la sequence de test a detecter les circuits defectueux. La connaissance des differentes fautes dans les circuits a tester est une information essentielle qui permet d'adapter la sequence de test a l'ensemble des circuits a tester. Malheureusement, cette information ne peut pas etre parfaitement connue avant que tous les circuits aient ete testes et diagnostiques. Dans la premiere partie de ce memoire nous avons propose une methode qui permet d'estimer la probabilite d'occurrence de differentes fautes dans les circuits a tester a partir du test et du diagnostic d'une partie d'entre eux. Et, dans la deuxieme partie nous avons aborde le probleme de diagnostic de fautes en proposant une classification particuliere de ces fautes. La methode de prevision proposee permet, en particulier, de prevoir la proportion de circuits non encore testes qui peuvent etre affectes par une faute non observee dans le sous-ensemble de circuits testes. L'ensemble des fautes non observees etant un ensemble fictif, on ne peut a aucun moment dresser la liste des fautes contenues dans cet ensemble. Nous avons donc propose deux hypotheses pour estimer le nombre de ces fautes. L'une d'entre elles, est basee sur les observations faites sur les circuits testes. Elle fournit une assez bonne estimation du nombre de circuits defectueux affectes par une faute non encore observee et cela dans les differents cas de lots de circuits consideres dans ce memoire. Les resultats de prevision obtenus dans la premiere partie de ce memoire font l'hypothese que tous les circuits trouves defectueux ont donne lieu a un diagnostic. Afin de lever cette contrainte, une classification nouvelle de fautes en classes de fautes isodetectables est introduite. Chacune de ces classes est entierement definie par la suite des rangs des vecteurs de detection de la sequence de test appliquee. Nous avons applique les methodes de prevision et de caracterisation sur un lot de circuits du type ual 181. Les resultats obtenus sont relativement bons

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Bernier, Mahana. "solutions smart grid innovantes pour l’intégration massive de la production photovoltaïque au réseau public de distribution en zone rurale." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019GREAT036.

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Abstract:

Les réseaux électriques de distribution évoluent et doivent faire face à de nouvelles problématiques, dont l’insertion massive d’énergie décentralisée et la modification des usages de consommation. Ces changements de paradigmes provoquent de nouvelles contraintes, qui impactent le dimensionnement et l’exploitation des réseaux électriques, ainsi que les études de planification ou de raccordement associées. Nous progressons alors vers des réseaux plus instrumentés et intelligents : les Smart Grids. Dans le projet SMAP en particulier, nous comparons des solutions pour améliorer l’insertion massive de production photovoltaïque dans les réseaux de distribution basse tension ruraux.Dans ce contexte, nous développons des modèles et des algorithmes permettant d’intégrer les différentes incertitudes sur les 35 prochaines années dans les méthodes de planification des réseaux de distribution. Quatre solutions alternatives aux solutions classiques de renforcement sont également modélisées : deux types de contrôle local des onduleurs PV, un bridage des onduleurs PV et un transformateur HTA/BT équipé d’un régleur en charge. Différents indicateurs sont définis afin d’évaluer la performance des solutions en termes de coûts et d’efficacité. Les développements effectués sont validés sur deux périmètres géographiques ce qui permet de tracer des premières conclusions qui devront être validées sur d’autres périmètres. Un des résultats intéressants de la thèse est notamment le gain important des solutions de type contrôle local de la tension par rapport à l’utilisation d’un régleur en charge. Les nombreux algorithmes ont été développés sous PowerFactory afin de pouvoir être directement réutilisés et complétés par Enedis
Distribution grids are evolving and facing new challenges, including the massive insertion of distributed energy resources and the modification of consumer uses. These paradigm shifts are creating new constraints that affect the design and operation of electricity grids, as well as the planning and interconnection studies. We are now moving towards more instrumented and intelligent networks called Smart Grids. In the SMAP project in particular, we compare solutions to improve the massive insertion of photovoltaic production in rural low voltage distribution networks.In this context, we develop models and algorithms to integrate different uncertainties over the next 35 years into distribution network planning methods. Four alternative solutions compared to conventional reinforcement solutions are also modeled: two types of local control of PV inverters, the active power limitation of the PV inverters and an MV/LV transformer equipped with an on load tap changer. We define different indicators in order to evaluate the performance of the solutions in terms of costs and efficiency. The developments carried out are validated on two geographical perimeters, which makes it possible to draw first conclusions that will have to be validated on other perimeters. One of the important results of the thesis is in particular the significant gain of the solutions based on local voltage control of the inverter compared to the use of an on load tap changer. The many algorithms have been developed with PowerFactory so that they can be reused and completed by Enedis

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Siebert, Nils Walter. "Développement de méthodes pour la prédiction de la production éolienne régionale." Paris, ENMP, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00287551.

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L'intégration à grande échelle de l'énergie éolienne dans les réseaux électriques peut poser des problèmes aux opérateurs de ces réseaux car, contrairement aux moyens de production conventionnels, la production éolienne est variable et non contrôlable. Pour réduire l’impact de certains de ces problèmes, les gestionnaires de réseaux expriment le besoin de prévisions à court terme (de 48 à 120 heures) de la production agrégée des parcs éoliens situés dans une région définie. Le but de la thèse est de développer un cadre d’analyse et des outils permettant de faciliter la mise en place de modèles de prévision de la production éolienne régionale. La thèse présente tout d’abord un cadre d’analyse permettant de caractériser la production éolienne régionale. Par ce biais, les propriétés saillantes de la production régionale, qui doivent être prises en compte lors de la conception d’un modèle de prévision régionale, sont identifiées. Le problème de la prévision régionale est ensuite abordé comme un problème d’apprentissage statistique. Nous définissons trois approches de modélisation générique permettant la combinaison de sous-modèles. L’influence de ces approches sur la précision des prévisions est étudiée ainsi que celle du choix des sous-modèles. Pour permettre la comparaison de sous-modèles, nous introduisons un modèle de prévision éolienne dont la performance est comparable aux modèles de l’état de l’art. Finalement, nous examinons l’impact sur la précision de prévision qu’a le choix des variables explicatives et nous proposons des règles générales de sélection dans le cadre de la prévision éolienne régionale. Pour faciliter le processus de modélisation, des méthodes de sélection automatique sont étudiées. Deux méthodes (une méthode filtre et une méthode wrapper) qui exploitent les caractéristiques propres au problème sont proposées. Nous montrons que ces méthodes sont plus performantes qu’une méthode générique de l’état de l’art
The large-scale integration of wind power can be a challenge for power system operators because, unlike conventional power sources, wind power is variable and non-dispatchable. To alleviate some of the problems posed by large-scale wind power integration, power system operators express the need for short-term (48 to 120 hours ahead) forecasts of the aggregated output of all wind farms within a specified geographical region. The aim of the thesis is to develop a framework and tools to help in the implementation of statistical regional wind power forecasting models. We first propose a framework for the characterization of the regional wind power. In this way, salient aspects of the regional wind power forecasting problem that must be taken into account when designing a regional forecasting model are identified. We then examine the regional forecasting problem from a statistical learning perspective. We define three generic approaches that can be used to combine sub-models to build regional models. The influence of these approaches on forecast accuracy is examined, as well as that of the choice of sub-models. The comparison of sub-models is made possible by the introduction of a novel forecasting model whose performance is shown to be comparable to that of other state-of-the-art models. Finally, we examine the impact of explanatory variable selection on forecast accuracy and derive general guidelines applicable in the frame of regional wind power forecasting. To ease modelling, automatic selection techniques are investigated. Two variable selection methods (a filter and a wrapper method) that exploit problem-specific characteristics are proposed. These methods are shown to compare very favourably to a generic state-of-the-art method

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Izzo, Pascal. "Etude d'un circuit électronique et algorithmique destiné à la gestion de systèmes autonomes de production d'énergie photovoltai͏̈que." Montpellier 2, 2002. http://www.theses.fr/2002MON20150.

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Voyant, Cyril. "Prédiction de séries temporelles de rayonnement solaire global et de production d'énergie photovoltaïque à partir de réseaux de neurones artificiels." Phd thesis, Université Pascal Paoli, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00635298.

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Abstract:

La Corse faisant partie des petits réseaux insulaires non-interconnectés, son approvisionnement énergétique est très particulier. En effet, comme toutes les îles, elle doit se suffire à elle-même. Une solution souvent adoptée pour pallier à cet isolement, consiste à recourir aux énergies renouvelables. Cependant, à cause de leur caractère intermittent, elles ne sont insérées que de manière limitée au sein des réseaux électriques. Il est nécessaire d'utiliser en parallèle d'autres moyens de production d'énergie, avec comme principale difficulté, la gestion optimale de la bascule entre ces deux types d'énergie. Cette étude s'inscrit dans le cadre de la prédiction de la ressource solaire et photovoltaïque dans le but de quantifier l'énergie disponible et de permettre une gestion optimale de la transition entre énergies intermittentes et conventionnelles. Tout au long de ces travaux, nous avons ainsi testé différentes techniques de prédiction sur quatre horizons susceptibles d'intéresser un gestionnaire de réseau : j+1, h+24, h+1 et m+5. A l'issue de toutes ces manipulations, nous pouvons conclure que suivant l'horizon considéré, la hiérarchisation des différents prédicteurs fluctue. On retiendra ainsi que, pour l'horizon j+1, il est intéressant d'utiliser une approche à base de réseaux de neurones en prenant soin de stationnariser les séries temporelles et d'utiliser des variables exogènes. Pour l'horizon h+1, une méthodologie hybride couplant la robustesse des modèles autorégressifs et la non-linéarité des modèles connexionnistes permet d'obtenir des résultats très satisfaisants. Pour le cas h+24, les réseaux de neurones à sorties multiples donnent de très bons résultats. Concernant l'horizon m+5, les conclusions sont moins catégoriques. Ainsi, même si les réseaux de neurones sont les plus performants, la simplicité et les résultats d'une approche basée sur la persistance, nous conduisent à préconiser principalement ce prédicteur. L'ensemble des méthodologies proposées et des résultats obtenus sont complémentaires avec les travaux de prédiction bibliographiques étudiés. Les méthodologies développées pourraient, à terme, être reprises comme éléments de prédiction dans des outils globaux de contrôle et de commande des systèmes énergétiques.

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Gergaud, Olivier. "Modélisation énergétique et optimisation économique d'un système de production éolien et photovoltaïque couplé au réseau et associé à un accumulateur." Phd thesis, École normale supérieure de Cachan - ENS Cachan, 2002. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00439079.

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Abstract:

Cette thèse a pour cadre la production d'électricité photovoltaïque et éolienne couplée au réseau et disposant d'un stockage à petite échelle (habitat individuel ou collectivité locale). Les principaux intérêts d'un tel système sont la production propre sur le lieu de consommation, la mutualisation des ressources, et la sécurité d'approvisionnement. Dans une première partie, des modèles énergétiques sont mis au point et comparés avec succès à la réalité grâce à un dispositif expérimental complètement instrumenté. Nous obtenons alors une modélisation à la fois suffisamment précise pour rendre compte des transferts énergétiques et suffisamment rapide pour permettre une optimisation du dimensionnement et de la gestion d'énergie. Nous établissons ensuite des modèles économiques complets des éléments de la chaîne afin de traduire en coût l'efficacité énergétique des composants et la performance de la gestion énergétique. Disposant de modèles énergétiques, économiques et d'outils de dimensionnement et de gestion, nous avons effectué une étude d'optimisation fondée sur des cas simples de systèmes multi-production. Pour aborder ce difficile problème, nous nous sommes alors placés dans le cadre d'un producteur-consommateur dont les conditions météo au site de production ainsi que sa propre consommation sont supposées connues, donc déterministes. La problématique était alors la recherche de stratégies de gestion des flux d'énergie et des caractéristiques fondamentales des éléments de l'installation (puissances crêtes photovoltaïque, éolienne, capacité de stockage, ...) optimales permettant la minimisation du coût énergétique.

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Simpore, Sidiki. "Modélisation, simulation et optimisation d'un système de stockage à air comprimé couplé à un bâtiment et à une production photovoltaïque." Thesis, La Réunion, 2018. http://www.theses.fr/2018LARE0039/document.

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Abstract:

En raison de la variabilité et de l'intermittence de l'énergie solaire photovoltaïque, son intégration à grande échelle dans le mix énergétique des micros réseaux intégrant différents moyens de production demeure compliquée. En plus, cette variabilité de la ressource solaire ne permet pas l’utilisation du photovoltaïque seul pour des systèmes énergétiques autonomes. Une des solutions pour surmonter ces handicaps est le stockage d'énergie qui est généralement basé sur l’utilisation de batteries lithium-ion. Cependant, leur coût élevé et leur impact négatif sur l'environnement lors de l'extraction de leurs matières premières et lors de leur destruction ou de leur recyclage en fin de vie forcent à rechercher d’autres moyens de stockage. Dans cette thèse,nous avons modélisé et simulé un système de stockage d'énergie basé sur l'air comprimé (Compressed Air Energy Storage : CAES) qui semble être une bonne alternative au système à batterie compte tenu des désavantages cités plus haut. Cette technologie à air comprimé consiste à augmenter la pression de l’air dans une enceinte par le biais d’un compresseur alimenté par une source électrique. À ce jour, les systèmes de stockage à air comprimé existant sont basés sur des configurations à grande puissance avec des réservoirs souterrains tels que d’anciennes mines de sel ou de charbon, dont le stockage se fait sur une longue durée. Dans cette étude, nous présentons la modélisation, la simulation et l’optimisation d’un système de stockage à air comprimé d'une dizaine de kilowatts destiné à alimenter un bâtiment universitaire à énergie positive de façon instantanée à l’opposé des systèmes existants. Le modèle conçu reflète le fonctionnement en régime dynamique du système global composé du bâtiment, du champ photovoltaïque, du réseau électrique et du module de stockage à air comprimé. L’optimisation effectuée permet le dimensionnement d’un système de stockage à air comprimé pour un meilleur rendement (environ 55 %). L’intégration d’un récupérateur de chaleur muni de résistance électrique et l’introduction d’un module de compression à vitesse variable permettent au bâtiment alimenté de tendre vers l’autonomie énergétique à l’image d’un système à batterie pour un site isolé
Due to the variability and intermittency of renewable energy such as solar technology, its large-scale integration into the micro-grid of energy production remains complicated because the large-scale photovoltaic power plants directly connected to the electricity grid may create instabilities. In addition, this variability of the solar resource does not allow the use of photovoltaics for the stand-alone system. Dealing with these issues, one of the solutions for a deployment of renewables such as photovoltaic is the set-up of energy storage inside the grid. However, the most common technique is based on the use of lithium-ion batteries, which remains not environmentally friendly during the recycling or during the destruction after their use. So, the Compressed Air Energy Storage system (CAES) appears as a solution to this disadvantage. In fact, my thesis aims to study the feasibility of this kind of energy storage technology using a small and medium photovoltaic power plant, and its instant operation to supply electricity to the buildings and the unconnected areas. In this thesis, we present the modeling, simulation, and optimization of a ten-kilowatt compressed air storage system designed to supply instantly a building with real loads. The model performed reflects the dynamic operation of the overall system consisting of the building, the photovoltaic field, the electrical grid, and the compressed air storage module. The optimization carried out allows the sizing of a compressed air storage system with a better efficiency (about 55%). The integration of a heat recovery unit equipped with electrical resistance and the adding of a variable speed compression module allow the building to reach the energy autonomy as a battery system for a standalone site

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Hounnou, Amèdédjihundé Hypolite Jordâo. "Dimensionnement optimal d’un système hybride hydroélectrique-photovoltaïque-stockage pour une alimentation rurale isolée." Thesis, Bourgogne Franche-Comté, 2019. http://www.theses.fr/2019UBFCD033.

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Abstract:

L’accès à l’énergie électrique est indispensable au développement industriel et socio-économique dans tous les pays du monde. Au Bénin, la question du déficit en électricité demeure très préoccupante, et se pose fortement dans les zones rurales du pays. Par ailleurs, le Bénin dispose d’un potentiel intéressant en photovoltaïque (PV) et en hydroélectrique (hydro), mais qui reste globalement sous-exploité. Ce travail de thèse de doctorat porte sur le dimensionnement optimal d’un système hybride hydro-PV-stockage pour une alimentation rurale isolée. Au cours de ces travaux, nous avons modélisé les principaux composants du système hybride hydro-PV-stockage, notamment la conduite forcée, l’équipement électromécanique (la turbine et la génératrice), le générateur PV, les batteries (Bat) et les convertisseurs AC/DC et DC/DC. En effet, la modélisation et l’optimisation de la conduite forcée avec les algorithmes génétiques NSGA II ont permis de noter que le coût d’investissement de la conduite forcée (C_(inv_cond) ) croît avec sa puissance hydraulique (P_cond ). P_cond et C_(inv_cond) croissent respectivement de façon logarithmique et quadratique avec le diamètre (D_cond ). De même, la modélisation et l’optimisation de la génératrice ont montré que sa masse totale croît avec son rendement. Quant à la modélisation du coût des équipements électromécaniques, la prise en compte des facteurs continentaux a permis de mieux estimer ce coût. Le second volet de la thèse est consacré à l’optimisation de différentes configurations de sources d’énergie, notamment la centrale hydroélectrique, les systèmes PV, hydro-PV et hydro-PV-Bat. Deux fonctions objectifs ont été prises en compte : l’énergie totale produite et le coût de production. Les solutions obtenues sont présentées sous forme de front de Pareto. Le coût de production du système PV croît linéairement avec sa production totale en énergie. Pour les cas de la centrale hydroélectrique et du système hybride hydro-PV, les solutions sont regroupées en quatre catégories suivant le nombre d’unités de production hydroélectrique : {n_hyd=1,2,3,4}. Quant au cas du système hybride hydro-PV-Bat, les résultats sont regroupés en deux grandes catégories suivant le nombre de batteries : {n_Bat=64,192 }. Pour n_Bat=64, les solutions sont classées en quatre groupes selon n_hyd: {n_hyd=1,2,3 et 4}, alors que pour n_Bat=192, nous avons trois cas {n_hyd=2,3 et 4}. L’énergie totale produite et le coût de production croissent avec le débit d’équipement nominal Q_(T_n ). Spécifiquement, le compromis entre les fonctions objectifs est en faveur de l’énergie totale produite pour n_hyd=1 (cas de la centrale hydroélectrique), pour {n_hyd=1,2} (cas de hydro-PV) et pour {n_Bat=64 & n_hyd=1 à 4} et {n_Bat=192 & n_hyd=2,3} (cas de hydro-PV-Bat). Dans ces cas, on préférera augmenter l’énergie totale. En revanche, le coût de production est favorisé dans les cas de {n_hyd=2,3,4} (pour la centrale hydroélectrique), de {n_hyd=3,4} (pour hydro-PV) et de {n_Bat=192 & n_hyd=4} (pour hydro-PV-Bat). On optera alors pour la réduction du coût de production
Access to electrical power is essential for industrial and socio-economic development in every country of the world. In Benin, the issue of the electricity shortage remains a serious concern and arises strongly in rural areas of the country. Furthermore, Benin has an interesting potential in photovoltaics (PV) and hydropower (hydro), but which remains globally under-exploited. This research focuses on Optimal sizing of a Hydroelectric-Photovoltaic-Storage Hybrid System for remote rural power supplying. During this work, we modeled the main components of the hydro-PV-storage hybrid system, such as the penstock, the electromechanical equipment (turbine and generator), the PV generator, the batteries (Bat), the inverters and the converters. Indeed, the modeling and the optimization of the penstock with the genetic algorithm NSGA II allowed to note that the investment cost of the penstock (C_(inv_cond) ) increases with its hydraulic power (P_cond ). P_cond and C_(inv_cond) increase respectively logarithmically and quadratically with the diameter (D_cond ). Likewise, the modeling and optimization of the generator have shown that its total mass increases with its efficiency. As for the modeling of the electromechanical equipment cost, the taking into account of the continental factors allowed to better estimate this cost. The second part of the thesis is devoted to the optimization of different energy sources configurations, such as the hydroelectric plant, PV system, hydro-PV hybrid system and hydro-PV-Bat hybrid system. Two objective functions have been considered: the total generated energy and the energy production cost. The solutions obtained are presented in the form of Pareto front. the energy production cost of the PV system increases linearly with its total generated energy. For the cases of the hydroelectric plant and hydro-PV hybrid system, the solutions are grouped into four categories according to the number of hydropower units: {n_hyd=1,2,3,4}. As for the case of the hydro-PV-Bat hybrid system, the solutions are grouped into two main categories according to the number of batteries: {n_Bat=64,192 }. For n_Bat=64, the solutions are classified in four groups according to n_hyd: {n_hyd=1,2,3 et 4}, whereas for n_Bat=192, we have three cases {n_hyd=2,3 et 4}. The total generated energy and the energy production cost increase with the nominal turbine flow rate Q_(T_n ). Specifically, the compromise between the objective functions is in favour of the total generated energy for n_hyd=1 (the case of the hydroelectric plant), for {n_hyd=1,2} (case of hydro-PV) and for {n_Bat=64 & n_hyd=1 à 4} and {n_Bat=192 & n_hyd=2,3} (case of hydro-PV-Bat). In these cases, it is preferable to increase the total generated energy. On the other hand, the energy production cost is favored in the case of {n_hyd=2,3,4} (for the hydroelectric plant), {n_hyd=3,4} (for hydro-PV) and {n_Bat=192 & n_hyd=4} (for hydro-PV-Bat). Then we will opt for the reduction of the energy production cost

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Azeli, Nourelhouda. "Maintenance prévisionnelle des systèmes de production géographiquement distribués sous ressources limitées." Electronic Thesis or Diss., Troyes, 2022. http://www.theses.fr/2022TROY0017.

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Abstract:

Cette thèse aborde la problématique de l’aide à la décision de maintenance prévisionnelle pour des systèmes de production géographiquement dispersés (GDPS). La structure des GDPS représente un défi important pour l'établissement de stratégies de maintenance efficaces et des stratégies de maintenance prévisionnelle sont particulièrement adaptées. Cependant, la question de la disponibilité des ressources de maintenance doit être analysée et intégrée. Dans cette thèse, nous proposons trois politiques de maintenance prévisionnelles prenant en compte des ressources limitées de maintenance pour un GDPS dont les sites de production se dégradent graduellement. Les trois politiques proposées visent à optimiser un critère économique en sélectionnant l'ensemble de sites à maintenir. Les deux premières politiques s’appuient sur des données d’inspections périodiques. La première politique sélectionne pour la maintenance, la permutation des sites qui maximise la fiabilité du système après réparation, sans prise en compte des distances. La deuxième politique construit la tournée des sites à maintenir en tenant compte des ressources disponibles et des distances entre les sites. Enfin, la troisième politique est une politique dynamique. Elle se base sur des données de surveillance en temps réel des niveaux de dégradation pour adapter la tournée. Nous avons utilisé la simulation Monte Carlo pour évaluer le critère économique asymptotique. L’efficacité des politiques proposées est démontrée par comparaison avec des politiques plus classiques
This thesis addresses the problem of predictive maintenance decision making for geographically dispersed production systems (GDPS). The structure of GDPS represents an important challenge for the establishment of efficient maintenance strategies. Predictive maintenance strategies are particularly suitable. However, the issue of the availability of maintenance resources must be analyzed and integrated. In this thesis, we propose three predictive maintenance policies considering limited maintenance resources for a GDPS with gradually degrading production sites. The three proposed policies aim at optimizing an economic criterion by selecting the set of sites to be maintained. The first two policies are based on periodic inspection data. The first policy selects for maintenance, the permutation of sites that maximizes the reliability of the system after repair, without considering the distances. The second policy constructs the tour of sites to be maintained from the available resources and the distances between sites. Finally, the third policy is a dynamic policy. It relies on real-time monitoring data of degradation levels to adapt the tour. We used Monte Carlo simulation to evaluate the asymptotic economic criterion. The effectiveness of the proposed policies is demonstrated by comparison with more conventional policies

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Léger, Jean-Baptiste. "Contribution méthodologique à la maintenance prévisionnelle des systèmes industriels de production : proposition d'un cadre formel de modélisation." Nancy 1, 1999. http://www.theses.fr/1999NAN10114.

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Abstract:

Les préoccupations majeures actuelles des entreprises industrielles, quant à leur système de production, concernent principalement l'augmentation de sa disponibilité instantanée, de sa disponibilité moyenne, de sa maintenabilite, de la sécurité opérationnelle et de la qualité, et la diminution des coûts globaux d'exploitation. Ces besoins justifient la mise en oeuvre d'une stratégie de maintenance prévisionnelle dont l'objectif est d'anticiper la défaillance par un suivi continu de la dégradation. Néanmoins, la parcellisation des nombreuses contributions scientifiques et industrielles, constatée lors d'une étude de l'existant, ne permet pas de construire systématiquement une solution optimum sur la base des trois processus fondamentaux de pronostic, diagnostic et surveillance. Il importe donc de proposer un cadre de modélisation pour formaliser la conception d'un système de maintenance prévisionnelle. Ce cadre, de type GERAM, intègre une méthodologie de modélisation orientée métier basée sur des principes systémiques, un langage, de type CIMOSA, représentant de manière univoque les modèles conçus, des concepts génériques et des modèles de référence guidant le concepteur. Cette formalisation est complétée par l'intégration des fondements du dysfonctionnement d'un système en termes de déviations, dégradations et causalités ainsi que des trois processus fondamentaux. Les concepts génériques et modèles de référence permettent ainsi de disposer des aspects quantitatifs et qualitatifs des dérives, et de définir les spécificités de chaque processus. Les différentes propositions du cadre formel ont été validées et évaluées en les appliquant à des centrales hydroélectriques dans le cadre du projet européen REMAFEX (REmote MAintenance for Facility EXploitation). Cette contribution méthodologique préfigure le développement d'un atelier logiciel facilitant l'applicabilité industrielle de cette démarche globale de conception d'un système de maintenance prévisionnelle.

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Idir, Anis. "Procédé thermochimique de production/stockage de froid pour le refroidissement et la valorisation de chaleur basse température de panneaux photovoltaïques." Thesis, Perpignan, 2022. http://www.theses.fr/2022PERP0016.

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Abstract:

La technologie photovoltaïque (PV) est l’une des techniques de production d’électricité renouvelable la plus utilisée. La conversion photoélectrique génère cependant dans les cellules solaires une importante quantité de chaleur, entrainant une significative hausse de leur température de fonctionnement qui impacte fortement le rendement de conversion. Lorsque les panneaux opèrent dans des zones à fort ensoleillement et des conditions climatiques arides, les températures de fonctionnement atteignent des températures de 80°C à 100°C impactant également leur durabilité. Ainsi l’objectif des travaux de thèse réalisés repose sur l’amélioration de la conversion énergétique solaire par, d’une part, une limitation la hausse de température de fonctionnement des modules PV par un refroidissement actif pour en accroitre leurs performances électriques et d’autre par la valorisation en froid de l’énergie thermique générée par un procédé thermique à sorption de gaz. Le but visé est de démontrer la faisabilité technique d’un tel couplage et d’en évaluer la pertinence énergétique. Ainsi, un procédé à sorption de gaz exploitant une solution saturée, permettant d’exploiter la chaleur basse température générée des panneaux PV et la valoriser en froid a été défini, conçu, expérimenté et analysé. Un modèle numérique de ce couplage a été développé et a permis d’évaluer les performances électriques d’une centrale solaire et frigorifique du procédé à sorption couplé thermiquement, dans des conditions réalistes de fonctionnement. Un tel couplage qui permet ainsi une cogénération électricité/froid, montre ainsi qu’il est possible d’améliorer de 10.5 % le gain énergétique global en comparaison de celui de panneaux PV standard, tout en entrainant une faible perte exergétique globale de 1.3 % lié à la conversion supplémentaire de la chaleur en froid
Photovoltaic technology (PV) is one of the most widely used renewable electricity generation techniques. However, the photoelectric conversion process generates a large amount of heat in the solar cells, causing a significant increase in their operating temperature, which has a significant impact on the conversion efficiency. When the panels operate in areas with high solar irradiation and arid climatic conditions, the operating temperatures can reach 80°C to 100°C, which also impacts their durability. Thus, the objective of this thesis work is to improve the global solar energy conversion by limiting the operating temperature increase of PV modules through an active cooling in order to increase their electrical performance and to valorize in cold the thermal energy generated by a gas sorption thermal process. The aim is to demonstrate the technical feasibility of such a coupling and to evaluate its energy relevance. A gas sorption process exploiting a saturated solution, allowing to exploit the low temperature heat extracted from the PV panels and to valorize it in cold has thus been defined, designed, experimented and analyzed. A simulation tool has been developed to evaluate under realistic operating conditions the electrical performance a PV solar power plant and cooling performance of the thermally coupled sorption process. Such a coupling, which allows for electricity/cooling cogeneration, shows that it is possible to improve the overall energy gain by 10.5 % compared to that of standard PV panels, while resulting in a small overall energy loss of 1.3 % due to the additional conversion of heat to cold

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Safra, Imen. "Vers une approche intégrée de gestion de planification de la production et de la distribution : cas de l'industrie textile." Phd thesis, Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00913587.

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Abstract:

A travers cette thèse, nous nous intéressons au secteur industriel du textile. Les acteurs de ce secteur, qui se caractérise souvent par des chaînes logistiques internationales, doivent s'adapter à une demande dynamique pour des produits de courte durée de vie. Ces spécificités renforcent la nécessité de s'imposer dans un environnement très concurrentiel par une maîtrise des coûts et des ressources de production et logistique ainsi que par une bonne connaissance du marché auquel il faut savoir sans cesse s'adapter. Dans cette thèse, en s'inspirant du contexte d'un industriel tunisien du textile, nous nous focalisons sur l'optimisation, par la programmation mathématique, de la planification de la production et de la distribution des produits. Ces décisions reviennent à l'industriel qui fournit des clients nationaux et internationaux. Il s'engage auprès d'eux à répondre à deux types de commandes : (i) des commandes de mise en place des collections à venir, souvent de délais longs et (ii) des commandes de réassort, souvent de délais très courts, pour les collections en cours de vente. Nous proposons une méthode de planification qui optimise, à la fois, les décisions de production et de distribution de produits. Cette méthode se caractérise par une anticipation d'une certaine flexibilité dans le plan de production tactique pour mieux absorber les commandes de réassort dans le plan opérationnel. Grâce aux données fournies par notre partenaire industriel, nous étions en mesure de démontrer qu'une telle approche permet des économies de coûts remarquables, allant jusqu'à 10% pour le cas étudié. Nous supposons dans un second temps qu'un accord de partenariat permettait à l'industriel d'avoir accès à l'information sur l'évolution de la demande pour les produits en cours de vente chez ses clients. Il peut alors mobiliser cette information pour établir des modèles de prévision et les utiliser pour anticiper au mieux la flexibilité a priori des plannings de production. Sous cette hypothèse, nous démontrons que l'industriel peut réaliser un gain sur les coûts totaux d'environ 15%. Le travail de cette thèse a trouvé une application et une validation grâce aux données fournies par un acteur de l'industrie du textile. Nous montrons néanmoins qu'il est largement valable pour des contextes industriels différents.

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Bossavy, Arthur. "Caractérisation et prédiction probabiliste des variations brusques et importantes de la production éolienne." Phd thesis, Ecole Nationale Supérieure des Mines de Paris, 2012. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00803234.

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Abstract:

L'énergie éolienne est aujourd'hui la source d'énergie renouvelable en plus forte expansion. Le caractère variable et partiellement contrôlable de sa production complexifie la gestion du système électrique. L'utilisation dans divers processus de décision, de prédictions du niveau de production à des horizons de 2-3 jours, permet une meilleure intégration de cette ressource. Certaines situations donnent néanmoins lieu à des performances de prédiction insatisfaisantes. Des erreurs dans la prédiction de l'instant d'apparition de variations brusques et importantes de la production, peuvent être responsables d'importants déséquilibres énergétiques, et avoir un impact négatif sur la gestion du système électrique. L'objectif de cette thèse est de proposer des approches permettant d'une part de caractériser ces variations, et d'autre part de prédire et d'estimer l'incertitude dans l'instant de leur apparition. Dans un premier temps, nous étudions différentes formes de caractérisation de ces variations. Nous proposons un modèle de rupture permettant de représenter le caractère aléatoire dans la proximité des ruptures d'un signal, tout en tenant compte des aspects borné et non-stationnaire du processus de production. A partir de simulations issues de ce modèle, nous réalisons une étude paramétrique destinée à évaluer et comparer les performances de différents filtres et approches multi-échelles de détection. Dans un deuxième temps, nous proposons une approche de prédiction probabiliste de l'instant d'apparition d'une rupture, reposant sur l'utilisation de prévisions météorologiques ensemblistes. Leur conversion en puissance fournit différents scénarii de la production, à partir desquels sont agrégées les prédictions de l'instant d'apparition d'une rupture. L'incertitude associée est représentée à l'aide d'intervalles de confiance temporels et de probabilités estimées conditionnellement. Nous évaluons la fiabilité et la finesse de ces estimations sur la base de mesures de production provenant de différentes fermes éoliennes.

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Provost, David. "Synthèse d’architectures moléculaires pour la photoaccumulation de charges et la production photoinduite de dihydrogène : développement d’une nouvelle méthode de stabilisation des systèmes moléculaires à la surface d’un semi-conducteur pour l’amélioration des performances des cellules photovoltaïques." Thesis, Nantes, 2017. http://www.theses.fr/2017NANT4095.

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Abstract:

L’objectif de cette thèse a consisté à développer des systèmes moléculaires capables de convertir l’énergie solaire en des formes directement utilisables par l’Homme : l’énergie chimique et l’énergie électrique. Les deux premiers chapitres décrivent la conception et la synthèse de systèmes moléculaires artificiels en vue de reproduire la fonction de photoaccumulation de charges de l’appareil photosynthétique naturel. Pour accomplir cela, notre stratégie, inspirée de celle de la Nature, a consisté en la synthèse d’un édifice moléculaire de structure étoilée, composé de plusieurs antennes moléculaires (photosensibilisateurs) liés de façon covalente à un accepteur d’électrons organique capable d’accueillir deux charges négatives sous illumination. A cet accepteur a ensuite été substitué un catalyseur de réduction des protons en hydrogène, dans le but de générer une production d’hydrogène sous un flux lumineux, à l’instar du complexe d’oxydation de l’eau de l’appareil photosynthétique naturel. Les deux derniers chapitres présentent le développement d’une méthode de stabilisation des systèmes moléculaires à la surface des semi-conducteurs, dans la cadre de la conception de cellules photovoltaïques hybrides à colorant. En vue d’améliorer les performances de celles-ci, ces travaux ont consisté en la synthèse de colorants fonctionnalisés faisant l’objet d’un procédé de réticulation après chimisorption sur un semi-conducteur, offrant ainsi de nouvelles perspectives en termes de stabilité et de durée de vie des cellules
The aim of this thesis concerns the development of new photomolecular systems to convert solar energy into chemical and electrical energy. The first two chapters involve the synthesis of new molecular materials to mimic the charge photoaccumulation function of oxygenic photosynthesis. Our strategy consists in the synthesis of a star-shaped molecular architecture, composed of several molecular antenna (photosensitizers) covalently bound to an organic electron acceptor, which is able to host two negative charges upon illumination. To this acceptor has been substituted a proton reduction catalyst in order to generate a hydrogen production under a light irradiation, as the oxygen-evolving complex in the natural photosynthetic. The last two chapters describe the development of a stabilization approach of molecular systems at a semiconductor surface, in the context of the conception of dye-sensitized solar cells. In order to improve their performances, this work has consisted in the synthesis of functionalized dyes which were subjected to a reticulation process after chemisorption onto a semiconductor, providing new perspectives in terms of interface stability and solar cells lifetime

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Busquet, Séverine. "Étude d'un système autonome de production d'énergie couplant un champ photovoltaïque, un électrolyseur et une pile à combustible : réalisation d'un banc d'essai et modélisation." Phd thesis, École Nationale Supérieure des Mines de Paris, 2003. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00001338.

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Abstract:

Notre avenir énergétique doit être basé sur des énergies non polluantes ayant des ressources importantes. Les énergies renouvelables sont les meilleurs candidats mais l'intermittence de leur production nécessite de trouver des moyens de stockage efficaces et respectant l'environnement. Un système électrolyseur/pile à combustible permet de stocker l'électricité par l'intermédiaire d'un stockage sous forme de gaz et, en plus, de générer de la chaleur. L'objectif de ce travail est d'évaluer les performances d'un système autonome de production d'énergie électrique et thermique, couplant un champ photovoltaïque et un système de stockage par l'hydrogène, composé d'un électrolyseur, d'une unité de stockage de gaz et d'une pile à combustible. L'hydrogène est l'unique moyen de stockage de l'électricité. Pour réaliser cette étude, deux outils complémentaires ont été développés : un banc d'essai de 3,6 kW et un outil de simulation.
Pour sélectionner le banc d'essai, une étude bibliographique rassemble les informations nécessaires au dimensionnement et au choix du système et de ses composants. La disponibilité très limitée de composants adaptés à notre application nous a contraints à développer de nouveaux appareils (électrolyseur, pile à combustible, appareil de conversion et de gestion d'énergie). Le banc d'essai réalisé est automatisé et sécurisé. L'analyse expérimentale évalue le rendement du système de stockage par l'hydrogène par la détermination des différentes pertes dans chacun des composants. Différentes modifications sont proposées pour améliorer les performances du système de stockage. L'outil de modélisation simule le fonctionnement du banc d'essai pour une charge et un site donnés. Il peut modéliser tout système à partir de résultats expérimentaux des composants. Les résultats de simulation permettent de caractériser le fonctionnement du système dans une application autonome, de déterminer ses performances et d'évaluer l'influence des différentes pertes.

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Ahmed, Iftikhar. "Synthesis and application of porphyrin-POM hybrids for photocatalytic water remediation and solar energy production." Thesis, Paris 11, 2013. http://www.theses.fr/2013PA112070.

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Abstract:

Ø
The dissertation is presented on 252 content pages which has been framed in five chapters and two annexures while the title page opens into a list of abbreviations followed by a foreword on the work. The core theme of the research work is to validate the extended photocatalytic properties of porphyrin-POM materials in evolving from UV to visible light range of solar spectrum. Which describing additional modes for synthesis of hybrid materials (i) electrostatic multilayer’s comprising of Dawson , sandwich Dawson type and preyssler,s POM in combination with free base tetracationic porphyrin [H₂TPhN(Me)₃P⁴⁺] (ii) an easy method of synthesis of two dimers with a pyridinium spacer (abbreviated 4-H₂–Zn and 3-H₂–Zn) (iii) Langmuir Schafer approach for hybrid monolayer. The prepared photoactive thin layers have been characterized by UV-visible spectroscopy and fluorescence spectroscopy for optical properties. Cyclic voltammetry for electrochemistry and ionic permeability studies. Atomic force microscopy (AFM) for surface morphology and its role in physical mechanism of reduction process and shape of nanostructures obtained. Transmission electron microscopy (TEM) has been used to interpret size and shape of dendritic silver nanoparticles obtained as photoreduction product. Although ,the ultimate goal is the photoreduction of heavy metals (Cr(VI), Hg(II), Cd(II), Pb(II) ), reduction of a simpler system like Ag⁺ ion has been chosen as a model system due to single electron simpler oxidation reduction process. A novel application of photocurrent generation from these hybrid films has been demonstrated in the fifth chapter of the manuscript as an initial studies which has enhanced the significance of all previously fabricated systems upto by many folds .The foresaid development of photovoltaic application has paved the way for future studies to enhance the photocurrent yield further by tuning the electron donor-acceptor system. Both components porphyrin and POM can be tuned with different axial substituent’s and stereo chemical properties to achieve maximum yield of solar energy as well as diversified metal nanostructure for nanoelectronics, e.g. silver dendrites for sensor applications. At the end of the manuscript, three appendices describe successively the experimental techniques used to carry out this work, the Job method used to determine the stoichiometry and formation constants of complex electrostatic and coordination, and then finally the origin or Protocols for the synthesis of various compounds used

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Lassonde, Sylvain. "Potentiels et limites météorologiques et climatiques d’un foisonnement des énergies renouvelables." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018SACLX035/document.

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Abstract:

Les émissions de gaz à effet de serre sont responsables du réchauffement climatique observé ces dernières décennies. Il est donc aujourd’hui indispensable de décarboner notre mode de vie, le secteur énergétique et notamment la production électrique. Les énergies renouvelables comme l’éolien et le photovoltaïque se sont fortement développées ces dernières années. Ces sources d’énergies présentent une contrainte majeure à leur développement : elles sont intermittentes et non pilotables pour équilibrer la demande. Plus la part de ces productions deviendra importante dans le mix électrique, plus les difficultés d’équilibrage de la demande deviendront problématiques.Dans ce travail doctoral, les productions éolienne terrestre et photovoltaïque ont été modélisées et corrigées suivant une distribution homogène à travers la France et l’Europe entre 1979 et 2015 d’après les réanalyses d’ERA-interim. Dans un second temps, un modèle simplifié d’équilibre entre l’offre renouvelable et la demande française (MSEOD) a été développé et appliqué sur la période des réanalyses ERA-interim de 1979 à 2015. Ce modèle vise à explorer le potentiel et les limites d’un foisonnement des énergies renouvelables suivant que le coût de l’électricité ou le volume d’énergie stocké est optimisé.Nous avons montré que la minimisation du coût de l’électricité (entre 186 et 194 e/MWh selon les scenarii) conduit à une faible surproduction (entre 10 à 20 %) avec d’importants moyens de stockage (puissance et volume d’énergie stockée - entre 20 et 81 heures de la consommation moyenne française), alors que le choix d’une minimisation du volume maximal d’énergie stockée conduit à une forte surproduction (entre 164 à 199 %) engendrant un coût de l’électricité environ deux fois supérieur (entre 373 et 488 e/MWh). Malgré une forte surproduction (proche de 200 % de la consommation moyenne), il est toujours nécessaire de disposer d’une puissance complémentaire (de déstockage et de production thermique) supérieure à la consommation moyenne pour permettre l’équilibrage de la demande lors de certains événements météorologiques dimensionnants le système. L’absence de contrainte du réseau sur les puissances importées permet de réduire d’un facteur 10 le volume maximal d’énergie stockée par rapport au cas d’une France en autarcie. La puissance complémentaire, nécessaire à l’équilibre de la demande française, n’est que marginalement réduite. Ce travail à montré que certains événements météorologiques conduisent à une très faible production renouvelable à l’échelle du contient européen. Le mix technologique optimal est fortement éolien, entre 68 à 100 % de la production renouvelable intermittente d’origine éolienne selon les scenarii et des LCOE testés. L’utilisation des coûts de production électrique plus faible (60 e/MWh pour le photovoltaïque et de 65 e/MWh pour l’éolien),conduit à un coût de l’électricité de l’ordre de 100 e/MWh pour une volume maximal du stockage correspondant à une journée de consommation moyenne
Greenhouse gas emissions are responsible of the global warming observed in recent decades. It is therefore essential today to decarbonise our way of life, the energy sector and the production of electricity in particular. Renewable energies, such as wind and photovoltaic power, have developed strongly these last years. These sources of energy have a main constraint for their development : they are intermittent and non-controllable for balancing the demand. The share of these productions becomesimportant in the electricity mix, the larger the problems of balancing the demand will become.In this PhD study, terrestrial and photovoltaic wind generation were modeled and corrected according to an homogeneous distribution of capacities across France and Europe between 1979 and 2015 according to the ERA-interim reanalysis. In a second step, a simplified model of renewable supply and the French demand balancing (MSEOD) was developed and applied during the period of the ERAinterim reanalysis from 1979 to 2015. The aims of this model is to explore the potential and the limits of renewable energies balancing depending on the cost optimisation of electricity or the minimisation of volume of energy stored.During this PhD thesis, we have shown that the cost optimisation of electricity (between 186 and 194 euro / MWh according to the scenarii) leads to a low overproduction (between 10 to 20 %) with an important storage capacity (power and stored energy - between 20 and 81 hours of the average consumption), while the minimization of the maximum sizing of stored energy leads to a high overproduction (between 164 to 199 %) generating electricity costs about twice as large (between 373 and 488 euro / MWh). Despite a strong overproduction (close to 200 % of the average consumption), an additional power (destocking and thermal production) large than the average consumption is still necessary for balancing the demand during sizing meteorological events. The absence of constraint of imported powers on the network makes it possible to reduce the maximum size of stored energy by a factor of 10 as compared to the case of a self-sufficient French production. The additional power required for the balance of energy is little reduced. This work has shown that some meteorological sizing events lead to a very low renewable production at European scale. The optimal technological mix is highly wind-powered. Between 68 and 100 % of the intermittent production mix comes from wind production (depending of the scenarii and the LCOEs tested). The use of electricity production using smaller cost (60 e/MWh for photovoltaïque and 65 e/MWh for wind production), leads to an electricity cost around 100 e/MWh for a maximum storage volume corresponding to a day of the average consumption

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Trousseau, Céline. "Adaptation de la stratégie de fonctionnement des systèmes hybrides au dimensionnement évolutif en situation de production décentralisée d'électricité." Paris, ENMP, 2004. http://www.theses.fr/2004ENMP1234.

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Abstract:

La problématique de la conception des systèmes autonomes de production d’électricité par énergies renouvelables se décompose en deux volets, le dimensionnement des différents composants, auquel s’ajoute le choix de la gestion d’énergie dans les systèmes hybrides, qui comportent une source d’énergie contrôlable. La littérature étudie abondamment ces deux volets de faÇon séparée, en revanche le choix de la stratégie de gestion d’énergie la plus performante en fonction du dimensionnement reste une question inexplorée. C’est précisément l’objet de cette thèse. L’application à la production décentralisée interconnectée est de savoir si on doit reconsidérer la stratégie de contrôle du système à la suite d’un changement de puissance des composants de celui-ci. La modélisation détaillée a également permis de contribuer au débat concernant le choix entre connexion par courant continu ou par courant alternatif, toutes choses égales par ailleurs, par des comparaisons de performances des systèmes
The issue of design of stand-alone systems for the generation of electricity with renewable energies is composed of two parts, the sizing of the different components, and the choice of the energy management in hybrid systems, which include a controllable energy source. If the two questions have been thus treated separately for many systems of varied sizes, on the other hand the choice of the strategy of management of the most efficient energy management according to the sizing remains an unaddressed topic. This is exactly the topic of this thesis. Applied to the interconnected decentralised production, the goal is to know if the system control strategy should be reconsidered following a power change of the components. Detailed modelling also made it possible to contribute to the discussion regarding the choice between connection by dc current or ac current, by comparisons of performances of the systems

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Boussu, François. "Simulation de la filière textile - habillement - distribution : réduction de la complexité en vue d'une meilleure prévision des ventes." Lille 1, 1998. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/1998/50376-1998-31.pdf.

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Abstract:

L'application d'une demarche logistique globale ou quick response au sein des entreprises de la filiere textile/habillement/distribution (thd) repose essentiellement sur l'echange d'informations entre partenaires, traduites sous forme de messages edi (echange de donnees informatisees). Cependant, differentes contraintes de traitement de l'information freinent son utilisation au sein des systemes de gestion des partenaires de l'industrie textile telles que : l'absence d'outils de modelisation des flux et de simulation des strategies d'echanges commerciaux entre differents partenaires, la contrainte d'utilisation et de choix d'un modele de prevision, la complexite du probleme d'identification. Notre contribution consiste a proposer differents modeles et methodes pour repondre aux differents environnements. Un cadre de modelisation des flux intra et inter entreprises est presente afin de simuler differentes strategies d'approvisionnements. Les exemples de simulation mettent en evidence la capacite du simulateur a traiter une information permettant de fournir une solution envisageable tout en tenant compte de l'ensemble des contraintes initiales
Une identification des methodes et modeles de prevision adaptes a l'environnement de vente des articles textiles est egalement proposee. L'application de six methodes de prevision, et leurs evaluations par des mesures differentes de l'erreur sur des donnees de vente reelles, a permis de mettre en valeur les capacites d'adaptation et de precision des methodes de lissage utilisant une procedure d'auto-regulation de leurs propres parametres. Enfin, la reduction du nombre de donnees a traiter tout en minimisant la perte d'information est abordee. Les methodologies de classification proposees constituent des methodes d'analyse des donnees de vente des articles textiles et fournissent l'essentiel de l'information pour l'identification d'un modele de prevision adapte. L'utilisation d'un algorithme genetique de classification, dont la capacite reside a explorer l'ensemble des solutions, a permis d'atteindre la repartition optimale globale

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Auclair, Vincent. "Estimation des fonctions d'offre des principaux pays producteurs de pétrole." Thesis, Université Laval, 2011. http://www.theses.ulaval.ca/2011/28252/28252.pdf.

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Abdou, Tankari Mahamadou. "Système multi-sources de production d'énergie électrique : méthode de dimensionnement d'un système hybride et mise en œuvre expérimentale de l'optimisation de la gestion d'énergie." Le Havre, 2010. http://www.theses.fr/2010LEHA0011.

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Abstract:

Ces travaux de thèse, financés par la Région Haute Normandie à travers l'Université du Havre et le laboratoire GREAH, rentrent dans le cadre des activités de recherches développées au laboratoire GREAH depuis plusieurs décennies en matière d'intégration des sources d'énergies renouvelables dans les systèmes de production électrique et de stockage d'énergie. Le système hybride étudié est constitué d'une éolienne, d'un générateur diesel, de panneaux photovoltaïques, d'un banc de supercondensateurs et d'un banc de batteries acide-plomb le tout alimentant un site insulaire donné (consommateurs). L'éolienne et les panneaux photovoltaïques sont régulés à leur puissance maximale afin d'augmenter la part des énergies renouvelables. Les fluctuations de l'énergie éolienne sont reparties entre les supercondensateurs et les batteries selon la dynamique de chaque source. La présence des supercondensateurs réduit le nombre des cycles de charges et de décharges de la batterie, améliorant ainsi sa durée de vie tout en réduisant sa taille. En effet, les batteries constituent le maillon faible du système hybride. Pour cela, nous proposons une méthode d'estimation de sa durée de vie. Le générateur diesel est interfacé par des convertisseurs d'électronique de puissance afin de réguler la tension du bus continu tout en compensant le déficit d'énergie. Les fluctuations induites par le courant éolien étant absorbées par les sources de stockage, le générateur diesel compense uniquement les puissances de basses fréquences compatibles avec sa dynamique. Ceci améliore les performances du moteur diesel, réduit la consommation en fuel et les coûts de maintenance tout en augmentant sa durée de vie. Les lois de contrôle des convertisseurs et de gestion du transfert de l'énergie sont élaborées à partir d'une étude des caractéristiques technologiques des différents constituants du système. Une modélisation et un dimensionnement du système physique nous permet de mieux organiser la mise en œuvre expérimentale et la réalisation des convertisseurs d'électronique de puissance avec leurs dispositifs d'acquisition et de commande. Au cours des expérimentations, les différentes sources sont insérées dans le système de manière évolutive afin de mettre en évidence les contraintes et les interactions introduites par chaque source interconnectée. Ceci nous permet aussi de développer les solutions adaptées à chaque situation afin de continuer les expérimentations de manière efficiente. En effet, l'insertion d'une nouvelle source perturbe généralement la stabilité du système et nécessite souvent un réajustement des paramètres des régulateurs du système global. Les analyses des résultats expérimentaux mettent en évidence l'efficacité de la stratégie proposée pour la gestion de l'énergie et le contrôle des convertisseurs
This work is funded by the "Region Haute Normandie", the University of Le Havre and the GREAH laboratory, within the scope of research activities developed in the decades by GREAH laboratory on integration of renewable energy sources in systems of power generation and energy storage. The hybrid system considered consists of a wind generator, a diesel generator, photovoltaic panels, ultracapacitors and lead acid batteries for supplying the autonomous site (consumers). The wind power generator and photovoltaic panels are regulated at their maximum power to increase the penetration ratio of the renewable energy. The wind power fluctuations are dispatched between ultracapacitors and batteries according to the dynamics of each source. The using of ultracapacitors reduces the number of the battery cycles of charges and discharges, thereby improving its life and reduces its size. Because of the battery is the weak link of the system, we introduce a method to estimate its lifetime. The diesel generator is interfaced with the power electronics in aims to regulate the DC-bus voltage while compensating the difference between the load demand and the average value of the wind power. Fluctuations induced by the wind power generator are being absorbed by the storage devices. The diesel generator compensates only low frequencies energy compatible with its dynamics. This method can improve the performance of the diesel engine and can reduce the fuel consumption. The control laws of power converters and the energy transfer management methods are developed from a study of the technological characteristics of different components of the system. The modelling and sizing of the physical system is conducted in aim to perform the experimental implementation. The power electronic converters and the acquiring system (and measuring) are realised in the laboratory. During the experiments, different sources are inserted into the system in an evolutionary way to highlight the constraints and interactions introduced by each interconnected source. This also allows us to develop solutions tailored to each situation and to continue the experiments efficiently. Indeed, the insertion of a new source generally disrupts the stability of the system and often requires a readjustment of the parameters of the overall system regulation. Analyses of experimental results show the effectiveness of the strategy proposed for the energy management and the control of power converters

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Gérault, Raynald. "Etude des systèmes dynamiques pour l'analyse, la prédiction et la surveillance des systèmes de production." Montpellier 2, 1998. http://www.theses.fr/1998MON20242.

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Abstract:

Les travaux presentes dans cette these traitent de l'etude des series chronologiques via l'utilisation d'un modele discret non lineaire. On peut extraire un grand nombre de renseignements sur le fonctionnement d'un systeme, des que l'on possede un releve de variables pris a intervalles reguliers. Nous nous sommes donc interesses a la construction d'un modele dynamique capable de reproduire le comportement d'une serie chronologique hautement non lineaire. L'utilisation d'un modele a structure dynamique nous parait tout indique pour refleter le comportement des series temporelles complexes. Un tel modele permet alors de representer une base de connaissance generale et de deduire un fonctionnement global pour une partie d'un systeme. L'etude des reponses du modele donne une prediction comportementale et precise les relations entre differentes composantes d'un systeme parfois tres heteroclites. Aux multiples avantages permis par une modelisation de type dynamique, nous pouvons ajouter ceux generalement offerts par un modele de simulation : validation des hypotheses sur le processus considere, extrapolation comportementale dans des configurations de fonctionnement inedites, aide a la conception, test de dispositifs de commande potentiellement dangereux ou encore synthese d'un correcteur de commandes. Les approches originales montrees et developpees au cours de cette these sont les suivantes : - definition d'un modele mathematique etudier les systemes dynamiques complexes et heteroclites ; - identification des parametres du modele avec des donnees brutes resultant d'un constat d'experts ; - prediction des etats futurs de variables choisies ; - methode de recherche des points singuliers du systeme via l'etude d'une fonction representative, - calcul de trajectoires d'evolution souples d'un point de fonctionnement a un autre ; - application du travail theorique sur un probleme industriel reel.

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Martin, Alexandre. "Évaluation de la performance des règles de gestion d'un réservoir de production hydroélectrique mises à jour à l'aide de la programmation dynamique stochastique et d'un modèle hydrologique." Mémoire, Université de Sherbrooke, 2016. http://hdl.handle.net/11143/9567.

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Abstract:

L’entreprise Rio Tinto effectue la gestion du système hydrique de la rivière Nechako, situé en Colombie-Britannique (Canada), à partir de règles de gestion optimisées à l’aide d’un algorithme de programmation dynamique stochastique (PDS) et de scénarios d’apports historiques. Les récents développements en recherche opérationnelle tendent à démontrer que la mise à jour des règles de gestion en mode prévisionnel permet d’améliorer la performance des règles de gestion lorsque des prévisions d’ensemble sont utilisées pour mieux cerner les incertitudes associées aux apports à venir. La modélisation hydrologique permet de suivre l’évolution d’un ensemble de processus hydrologiques qui varient dans le temps et dans l’espace (réserve de neige, humidité du sol, etc.). L’utilisation de modèles hydrologiques, en plus d’offrir la possibilité de construire des prévisions d’ensemble qui tiennent compte de l’ensemble des processus simulés, permet de suivre l’évolution de variables d’état qui peuvent être utilisées à même l’algorithme d’optimisation pour construire les probabilités de transition utiles à l’évaluation de la valeur des décisions futures. À partir d’un banc d’essais numériques dans lequel le comportement du bassin versant de la rivière Nechako est simulé à l’aide du modèle hydrologique CEQUEAU, les résultats du présent projet démontrent que la mise à jour des règles avec l’algorithme de PDS en mode prévisionnel permet une amélioration de la gestion du réservoir Nechako lorsque comparée aux règles optimisées avec l’algorithme en mode historique. Le mode prévisionnel utilisant une variable hydrologique combinant un modèle autorégressif d’ordre 5 (AR5) et la valeur maximale de l’équivalent en eau de la neige (ÉENM) a permis de réduire les déversements non-productifs et les inondations tout en maintenant des productions similaires à celles obtenues à l’aide de règles optimisées en mode historique utilisant l’ÉENM comme variable hydrologique. De plus, les résultats du projet démontrent que l’utilisation de prévisions hydrologiques d’ensemble en mode historique pour construire une variable hydrologique permettant d’émettre une prévision du volume d’apport médian pour les huit mois à venir (PVAM) ne permettait pas d’obtenir des résultats de gestion supérieurs à ceux obtenus avec la variable d’ÉENM.

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Monjoly, Stéphanie. "Outils de prédiction pour la production d’électricité d’origine éolienne : application à l’optimisation du couplage aux réseaux de distributions d’électricité." Thesis, Antilles-Guyane, 2013. http://www.theses.fr/2013AGUY0679/document.

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Abstract:

La forte variabilité de la vitesse du vent fait que l'énergie produite par un parc éolien n'est pas constante dans le temps. Le gestionnaire ne peut donc pas dimensionner son réseau électrique en prenant intégralement ce type de production en compte. L' une des solutions préconisées pour permettre le développement de l' éolien et son intégration avec une plus grande sureté aux réseaux, est de développer et d'améliorer les outils de prévisions. Le travail de thèse consiste à améliorer les performances d'un outil de prédiction basé sur les réseaux de neurones bayesiens, permettant la prédiction de la puissance à très court terme . Le prédicteur fonctionne notamment par J'ajustement de paramètres, certain se détermine « automatiquement » via le mécanisme des réseaux de neurones bayesiens d' autres, que nous nommerons paramètres temporels, sont à l' appréciation de l'utilisateur. Le travail mené consiste à établir un protocole pour la fixation de ces paramètres tout en améliorant les performances du prédicteur . Nous avons donc décidé de conditionner leurs valeurs en fonction de la variabilité des séquences de puissance précédent l'instant de prévision. Tout d'abord nous avons classifié des séquences de puissance en fonction de leurs coefficients de variation en appliquant la méthode des C-moyennes floues. Puis, chaque classe formée a été testée sur plusieurs valeurs de paramètres, les valeurs associées aux meilleures prédictions ont été retenues. Enfin, ces résultats couplés au formalisme des Chaines de Markov, par le biais de la matrice de transition , ont perm is d'obtenir des taux d'amélioration par rapport à la persistance allant de 7,73 à 23,22 % selon l'horizon de prédiction considéré
The high variability of the wind speed has for conse quences that the energy produced by a wind farm is not constant over time. Therefore, the manager can't size the electrical network by takin g into account this type of production. One solution advocated for the development of wind energy and its integrati on with greater security at network, is to develop and improve fore casting tools. The thesi s objective is to improve the performance of a predi ction tool based on Bayesian neural networks, allowing the predi ction of wind power for short timescales. The predictor works, in part icular by the adjustment of parameters, sorne is determined "automatically" through the mechan ism of neural networks Bayesian other , which we cali temporal parameters are at the discretion of the user. The work involves establishing a protocol for the determination of these parameters and improving the performance of the predictor. So, we decided to condition their values depending on the sequence variability of wind power previous the moment of the forecast. First we classified sequences of power according to their coefficients of variation using the method of fuzzy C-means. Then, each formed class was tested for several parameters values, the values associated with the best predictions were selected. Finally , these result s coupled with the formalism of Markov chains , through the transition matrix allowed to obtain rates of improvement over the persistence ranging from 7.73 to 23.22 % depending on the prediction horizon considered

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Zhang, Lu. "Optimisation du dimensionnement de centrales hybrides de production d'énergie électrique associant les énergies renouvelables et traditionnelles sur un territoire donné." Le Havre, 2013. http://www.theses.fr/2013LEHA0006.

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Abstract:

L’épuisement rapide des sources d’énergie conventionnelles, l’augmentation de la demande énergétique mondiale et la lutte contre les émissions polluantes durant ces dernières années ont renouvelé l’intérêt du développement des sources d’énergie renouvelables. Dans ce contexte, l’objectif de ce travail est de contribuer à la recherche de solutions pour la problématique de dimensionnement des Systèmes Électriques Hybrides de Production Décentralisée d’Électricité (SEHPRE) alliant des sources renouvelables et conventionnelles pour les sites isolés où le prix d’extension du réseau électrique est prohibitif. Notre démarche a consisté à formuler le problème de dimensionnement des SEHPRE en un problème d'optimisation non linéaire sous contraintes dont la principale fonction objectif est le coût total du SEHPRE sur une période 20 ans. Après une étude bibliographique de la littérature scientifique, des modèles énergétiques des différents éléments constituant un SEHPRE sont élaborés en se basant sur les données météorologiques disponibles. Le code OPTISEH dédié à l’optimisation du dimensionnement des SEHPRE a été ensuite développé et implémenté sous MATLAB®. Ce code a été éprouvé dans le cadre de dimensionnement de plusieurs structures des SEHPRE pour satisfaire le profil de consommation d'une unité résidentielle de petite puissance sur un site de la région de la ville du Havre. Enfin et pour chacune des structures optimales de SEHPRE obtenues, une analyse détaillée liant ces solutions aux ressources énergétiques du site et au profil de consommation a été effectuée et leur pertinence discutée
The rapid depletion of conventional energy sources , increasing global demand for energy and the fight against emissions in recent years have renewed interest in the development of renewable energy sources. In this context, the objective of this work is to contribute to finding solutions to the problem of Sizing Electric Hybrid Systems Dispersed Generation of Electricity (SEHPRE) by combining renewable and conventional sources for remote sites where the price of the extension is prohibitive. Our approach has been to formulate the problem of sizing SEHPRE in a nonlinear constrained optimization problem whose main objective function is the total cost of SEHPRE over 20 years. After a review, based on a scientific literature, the energy models of various elements constituting a SEHPRE are developed based on available meteorological data. The program OPTISEH dedicated to the sizing optimization of SEHPRE was then developed and implemented in MATLAB®. This code has been tested under the design of several structures SEHPRE to satisfy the consumption profile of a residential unit on a small power site in the region of Le Havre. Finally and for each optimal structures SEHPRE obtained a detailed analysis linking these solutions to the site and energy resources consumption profile was performed and discussed their relevance

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Foucault, Fiona. "Optimisation de l’implantation de centrales éoliennes dans l’environnement d’un marché à prix locaux." Thesis, Paris Sciences et Lettres (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016PSLEM079/document.

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Abstract:

Les marchés de l’électricité sont aujourd’hui en forte transformation, notamment du fait des efforts de libéralisation pour étendre la compétence de gestion du système électrique par le marché. C’est par exemple le cas avec la mise en place de prix nodaux pour gérer les congestions sur le réseau. Par ailleurs, le développement des moyens de production d’électricité d’origine renouvelable met en cause le fonctionnement du système électrique. Dans ce cadre, la question d’investissement pour un producteur éolien se complexifie. Sa rémunération est susceptible à court terme de passer d’un système de subvention, à une rémunération basée sur le produit des ventes sur le marché, fluctuante dans le temps et l’espace (dans le cadre de marchés à prix nodal). Dans ce contexte, ce travail de thèse propose une analyse de l’impact des caractéristiques éoliennes de sites potentiels d’installation, le facteur de charge et la prédictibilité (capacité d’un site à fournir de bonnes prévisions), sur la décision d’investissement. Nous commençons par une analyse statistique pour plusieurs marchés, puis proposons un estimateur du revenu des producteurs éoliens, afin de réaliser le même travail d’une manière moins coûteuse qu’avec un calcul exhaustif. Ensuite, afin de mener ce type d’analyse avec un mix énergétique paramétrable, nous développons un outil de résolution du problème d’optimisation de l’implantation de centrales éoliennes dans un cadre de marché à prix nodal. Il prend en compte une participation au marché de l’électricité la veille pour le lendemain, ainsi que les pénalités versées pour les déviations introduites entre les productions prévues et injectées en temps réel (dues aux erreurs de prévision). Nous faisons l’hypothèse que les productions renouvelables sont suffisamment importantes pour impacter les prix de marché (qui sont également générés avec l’outil), et nous prenons en compte des scénarios pour les productions éoliennes et la demande. Il s’agit donc d’un problème d’optimisation stochastique résolu à l’aide d’une décomposition de Benders. Enfin, nous analysons l’impact du facteur de charge et de la prédictibilité sur l’investissement optimal, selon la configuration pour le coût de la régulation, la capacité des lignes et la corrélation des données éoliennes
Electricity markets are in a period of intense change. This is notably due to liberalization efforts to increase the extent of electricity system’s management carried out through market operations. One such example is the implementation of nodal prices for network constraints. Moreover, the surge for electricity from renewable sources questions the operation of the electricity system. In this framework, the investment issue for wind producers is becoming more complex. Its income may go from a subsidy-based scheme to a full market participation in the short term, and more volatile according to time and location (in a nodal-pricing scheme). Bearing all this in mind, this PhD work first analyzes the impact of potential installation sites’ characteristics: load factor, and predictability (a site’s ability to enable reliable predictions), on investment. To this end, we carry out a statistical analysis on historical data from several markets, then we suggest an estimator of wind producers revenue, to carry out the same work with a less costly approach than exhaustive calculation. Then, in order to carry out the same kind of analysis, this time in a customizable framework, we build an algorithm to solve the problem of Optimal investment planning of wind turbines within a nodal price market environment. It takes into account the participation in the Day-ahead market as well as penalties paid for imbalances between the energy contracted and injected in real-time (due to forecasting errors). We assume renewable production is important enough to influence market prices which are also generated with our model, and we integrate scenarios for wind production and demand. Therefore we have a stochastic problem which we solve using Benders decomposition. Ultimately we analyze the impact of load factor and predictability on optimal investment according to the chosen setting for regulation cost, line capacities and wind data correlation

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Goemaere, Loïc. "Comparaison de la production de trois technologies différentes de panneaux solaires en fonctionnement réel avec suivi du soleil et intégration de batteries lithium innovantes adaptées au stockage des énergies intermittentes." Thesis, Montpellier 2, 2011. http://www.theses.fr/2011MON20211/document.

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Abstract:

Dans une vision de développement durable et d'indépendance énergétique visant l'intégration massive des énergies renouvelables à moyen terme dans le mix énergétique, les travaux menés au cours de cette thèse se sont axés sur deux thématiques :- d'une part, la comparaison de la production de trois technologies différentes de panneaux solaires (silicium, silicium avec concentration, CdTe) en fonctionnement réel dans une centrale photovoltaïque au sol dotée du suivi deux axes de la course du soleil ;- d'autre part et étant donné la nature intermittente de l'énergie photovoltaïque et son non-synchronisme avec la consommation, le développement et l'intégration de batteries à base de lithium comme moyen de stockage électrochimique de l'énergie photovoltaïque. L'approche est novatrice et a permis l'étude de nouveaux composés d'électrodes étudiés sous contraintes photovoltaïques réelles et utilisant différentes stratégies de restitution de l'énergie en vue du déploiement prochain des réseaux intelligents. Les simulations portent sur des accumulateurs de petites tailles classiquement utilisés dans les laboratoires de recherche mais préfigurant ce qui pourra être construit à plus grande taille
In a vision of sustainable development and energy independence aiming at the massive integration of the medium-term renewable energies in the energy mix, the research works are centered on two themes:- On one hand, the comparison of the production of three technologies different from solar panels (silicon, silicon with concentration, CdTe) installed into a photovoltaic power plant with 2-axes sun tracking;- On the other hand and given the intermittent nature of the photovoltaic energy and its non-simultaneity with the consumption, the development and the integration of batteries with lithium as means of electrochemical storage of the photovoltaic energy. The approach is innovative and allowed the study of new compounds of electrodes studied under real photovoltaic constraints and using various strategies of return of the energy with the aim of the next deployment of the intelligent networks. The simulations concern batteries of small sizes classically used in research laboratories but prefiguring what can be built in bigger size

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Nugroho, Bambang Ali. "Les modèles sectoriels, instruments d'analyse et de prévision de l'activité économique du secteur agricole : (étude théorique et application au système de production laitier de l'Est de Java-Indonésie)." Nice, 1997. http://www.theses.fr/1997NICE0009.

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Abstract:

L'objectif de cette etude est d'explorer les possibilites d'amelioration de la production et du revenu concernant l'exploitation des vaches laitieres dans la province de l'est de java. Une meilleure allocation des ressources a ete etudiee en utilisant le modele du target-motad qui integre le risque (la somme des ecarts negatifs par rapport a un revenu-cible). Il est frequent d'utiliser la programmation lineaire dans les modeles representatifs des exploitations agricoles et de maximiser le profit pour obtenir des previsions globales de l'offre. Toutefois, etant donne que le risque attache aux resultats de l'entreprise affecte les decisions de l'exploitant, il est necessaire d'utiliser une methode qui prenne en compte le risque dans la programmation lineaire. Les donnees primaires ont ete collectees par enquete aupres de 120 producteurs dans trois villages et pour differentes cultures (la canne a sucre, le manioc et la maraichere). Les donnees secondaires provenant directement des cooperatives laitieres et des bureaux statistiques agricoles. Les resultats de l'etude indique qu'il est possible d'ameliorer le revenu des producteurs grace a une allocation plus efficace des ressources disponibles et etant donne le niveau actuel de la technologie. De plus, l'etude permet de construire plusieurs plans normatifs (avec de nouvelles rotations de cultures), qui preconisent l'augmentation du nombre de vaches laitieres. Les producteurs pourraient utiliser les ressources disponibles de facon optimale non seulement pour ameliorer leurs revenus mais aussi pour reduire le risque et satisfaire leurs consommations menageres (lait et riz)
The objective of this study is to explore the possibilities of improving production and income on small scale dairy farming activity in east java through better allocation of resources by using target motad models that involved the risk (the sum of negative deviations from a prespecified target revenue). It is frequent to use representative models of farmers employing the linear programming with profit maximization to obtain the global projections of supply. Nevertheless, given that the risk attached to results of the farm affected the decisions of farmers, it is necessary to use a method that makes enter considerations of risks in the body of the linear programming. The basic primary data were drawn from 120 randomly selected dairy farms in three areas of study based on cropping pattern (sugar canne, cassava and horticulture) and the secondary data were obtained from the dairy cooperatives and the agricultural services. The results of the study indicates a substantial potential for increasing net farm cash incomes by efficient allocation of available resources under current level of technology. The study further revealed that based on the normative plans (with the new cropping patterns), the number of dairy cattle could be increased. The result of the study indicate that the small scale dairy farmers could allocate resources optimally not only to increase cash income but also to reduce risk and to satisfy their household consumptions (milk and rice)

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Calif, Rudy. "Mesure et analyse de la vitesse du vent sur un site de production d'énergie éolienne en Guadeloupe : Modèles pour la prévision sur les échelles de temps inférieures à l'heure." Antilles-Guyane, 2005. http://www.theses.fr/2005AGUY0138.

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Abstract:

Dès lors qu'elle devient importante, la puissance électrique produite par des fermes éoliennes est introduite directement sur le réseau de distribution, sans stockage préalable. La nature très fluctruante de cette part de la production d'électricité,pose un problème evident de gestion du réseau,en particulier sur les échelles de temps courtes. L'amplitude de ces fluctruations peut atteindre la puissance potentielle du site. A partir de mesures anémométriques et de puissance électrique éffectu"es sur site,trois objectifs sont poursuivis:i)caractériser d'un point de vue statistique et dynamique les signaux mesurés pour les échelles de temps courtes(1s à 1h );l'analyse montre l'existence de deux classes principales de série temporelles pour les fluctuations de vitesse. Une modélisation tant statistique que dynamique est effectuée. Ii) construire un modèle destiné à la prévision en temps réel de la production éolienne:les outils permettant la mise au point d'un modèle de persistance pour la vitesse moyenne et utilisant les distributions correspondantes aux deux classes ci-dessus sont développés. Pour effectuer des tests d'impact sur le réseau d'une puissance aléatoire, une simulation de la vitesse du vent, utilisant les équ&tions différentielles stochastiques,est proposée. Iii) preciser la fonction de transfert probabiliste vent-puissance pour un parc éolien (effet de foisonnement):un exemple de ce type de fonction est construit pour la période de mesure considérée. Cette fonction donne accès à la probabilité d'obtenir pour un ensemble d'aérogénérateurs, une puissance donnée pour une vitesse de vent donnée
Large scale wind power productions are usually sent to the utility networks, without any storage. However,the fluctuating nature of wind power need specific management of the utility grid, in particular when wind power variations on short times scales are considered. The amplitude of theses power variations can reach the wind farm power output. From wind velocity and electrical power measurements, we proceed toward three objectives:i) the characterization of the wind measurement signal from both the statistical and dynamical point of view : the developed analysis reveal two main catégories of times series for the wind velocity fluctuations. Ii) the set up of a model for real time wind power production forecast:we developop the tools needed for a mean wind speed persistent model thatc uses the distributions associated with the two categories defined above. Furthermore, we propose a wind speed time series generator based on stochastic differential equations that could be used to test the impact of wind power on utility grids. Iii) the characterization of the wind velocy-electrical power probabilistic transfer function for a wind farm, that includes the effect of the wind turbines scattering: we build such a transfer funtion for the measurement period studied. This transfer function gives access to probability for a wind farm to achieve a given power level at a given wind speed

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Carmassi, Mathieu. "Uncertainty quantification and calibration of a photovoltaic plant model : warranty of performance and robust estimation of the long-term production." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018SACLA042/document.

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Abstract:

Les difficultés de mise en œuvre d'expériences de terrain ou de laboratoire, ainsi que les coûts associés, conduisent les sociétés industrielles à se tourner vers des codes numériques de calcul. Ces codes, censés être représentatifs des phénomènes physiques en jeu, entraînent néanmoins tout un cortège de problèmes. Le premier de ces problèmes provient de la volonté de prédire la réalité à partir d'un modèle informatique. En effet, le code doit être représentatif du phénomène et, par conséquent, être capable de simuler des données proches de la réalité. Or, malgré le constant développement du réalisme de ces codes, des erreurs de prédiction subsistent. Elles sont de deux natures différentes. La première provient de la différence entre le phénomène physique et les valeurs relevées expérimentalement. La deuxième concerne l'écart entre le code développé et le phénomène physique. Pour diminuer cet écart, souvent qualifié de biais ou d'erreur de modèle, les développeurs complexifient en général les codes, les rendant très chronophages dans certains cas. De plus, le code dépend de paramètres à fixer par l'utilisateur qui doivent être choisis pour correspondre au mieux aux données de terrain. L'estimation de ces paramètres propres au code s'appelle le calage. Cette thèse propose dans un premier temps une revue des méthodes statistiques nécessaires à la compréhension du calage Bayésien. Ensuite, une revue des principales méthodes de calage est présentée accompagnée d'un exemple comparatif basé sur un code de calcul servant à prédire la puissance d'une centrale photovoltaïque. Le package appelé CaliCo qui permet de réaliser un calage rapide de beaucoup de codes numériques est alors présenté. Enfin, un cas d'étude réel d'une grande centrale photovoltaïque sera introduit et le calage réalisé pour effectuer un suivi de performance de la centrale. Ce cas de code industriel particulier introduit des spécificités de calage numériques qui seront abordées et deux modèles statistiques y seront exposés
Field experiments are often difficult and expensive to make. To bypass these issues, industrial companies have developed computational codes. These codes intend to be representative of the physical system, but come with a certain amount of problems. The code intends to be as close as possible to the physical system. It turns out that, despite continuous code development, the difference between the code outputs and experiments can remain significant. Two kinds of uncertainties are observed. The first one comes from the difference between the physical phenomenon and the values recorded experimentally. The second concerns the gap between the code and the physical system. To reduce this difference, often named model bias, discrepancy, or model error, computer codes are generally complexified in order to make them more realistic. These improvements lead to time consuming codes. Moreover, a code often depends on parameters to be set by the user to make the code as close as possible to field data. This estimation task is called calibration. This thesis first proposes a review of the statistical methods necessary to understand Bayesian calibration. Then, a review of the main calibration methods is presented with a comparative example based on a numerical code used to predict the power of a photovoltaic plant. The package called CaliCo which allows to quickly perform a Bayesian calibration on a lot of numerical codes is then presented. Finally, a real case study of a large photovoltaic power plant will be introduced and the calibration carried out as part of a performance monitoring framework. This particular case of industrial code introduces numerical calibration specificities that will be discussed with two statistical models

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Camperos, Guevara Sheyla Herminia. "Statistical lifetime modeling of FeNiCr alloys for high temperature corrosion in waste to energy plants and metal dusting in syngas production plants." Thesis, Toulouse, INPT, 2016. http://www.theses.fr/2016INPT0013/document.

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Abstract:

Au cours des dernières décennies, le contrôle de la corrosion des alliages exposés à des conditions sévères et complexes a été un grand défi pour les applications industrielles. Les coûts de la corrosion sont élevés et les stratégies de prévention sont devenues une demande industrielle importante. Le projet SCAPAC financé par l’ANR, a proposé d’étudier la corrosion lors de deux procédés industriels: le vapo-réformage du méthane et l’incinération des déchets ménagers. Bien que les conditions de fonctionnement de ces deux procédés soient différentes, les approches de modélisation peuvent être similaires. Dans le procédé de vapo-réformage du méthane, les composants métalliques sont soumis à la corrosion par « metal dusting », qui est une forme d’endommagement catastrophique qui affecte les alliages exposés à des températures élevées (400-800 °C) et des atmosphères sursaturées en carbone. De même, les composants métalliques des incinérateurs de déchets qui sont exposés à des atmosphères de combustion sont soumis à la corrosion à haute température sous dépôts de cendres. Le « metal dusting » est un phénomène critique qui a mené à des pertes matérielles importantes et à l’arrêt d’installations industrielles pendant les 50 dernières années. Les mécanismes de cette dégradation ont été identifiés et sont disponibles dans la littérature. Cependant, l'effet de certains paramètres des procédés ne sont pas encore bien compris et nécessitent des compléments d'études. En ce qui concerne la corrosion à haute température, les mécanismes sont bien documentés et une quantité considérable de travaux ont été publiés au cours des dernières décennies. De nombreux matériaux et revêtements ont été développés. Cependant, la performance des matériaux dans des environnements différents n'est pas assez bien comprise pour créer des modèles de prédiction de durée de vie. Une revue bibliographique de ces deux domaines a révélé qu’il existait des approches de modélisation. Néanmoins, il n'y a pas actuellement de modèle prédictifs fiables de durée de vie qui soit disponible dans la littérature pour les alliages commerciaux, et pour une gamme étendue de conditions expérimentales. La présente étude présente une méthodologie pour développer des modèles statistiques de prévision de durée de vie. Il s’agit d’évaluer la performance de matériaux soumis au « metal dusting » et à la corrosion à haute température sous dépôt. Deux bases de données ont été construites pour intégrer les résultats expérimentaux du projet SCAPAC, aussi bien que résultats de la littérature. Ceci afin d’avoir suffisant des données pour la modélisation. Ces bases de données ont permis d'analyser plus de 4000 vitesses de corrosion à l’aide de méthodes statistiques appliquées à différents scénarios. La méthodologie de l’Analyse des Composantes Principales (ACP) a été utilisée pour identifier les paramètres clés des mécanismes de corrosion, qui ont été ensuite utilisés pour construire des modèles de prédiction de durée de vie par Régression Linéaire Multiple (RLM). Pour la corrosion à haute température, trois modèles ont été obtenus dans le scénario de gradient thermique pour trois familles d'alliages: des aciers ferritiques, des alliages austénitiques à base de fer et nickel et des alliages à base de nickel, en montrant des résultats encourageants. Pour la corrosion par « metal dusting », deux modèles ont été obtenus pour expliquer le temps d'incubation et la cinétique croissance de profondeur de piqures, avec des résultats satisfaisants. Les modèles statistiques dans les deux cas ont été comparés avec deux résultats expérimentaux et théoriques montrant un bon accord, qui permet l'évaluation de la durée de vie des matériaux dans les conditions définies
Over the last decades, the corrosion control of alloys exposed to severe and complex conditions in industrial applications has been a great challenge. Currently, corrosion costs are increasing and preventive strategies have become an important industrial demand. The SCAPAC project funded by the French National Research Agency has proposed to study the corrosion for two separate processes: Steam Methane Reforming (SMR) and Waste to Energy (WtE). Although the operating conditions of both processes are different, the modeling approaches can be similar. Metallic components in the SMR process are subjected to metal dusting corrosion, which is a catastrophic form of damage that affects alloys exposed to highly carburising gases (aC>1) at high temperatures (400–800 °C).[1]. Likewise, metallic components in the Waste to Energy (WtE) process are subjected to high temperature corrosion under deposit that takes place in equipment exposed to atmospheres with high content of corrosive products of combustion. Metal dusting corrosion is considered as a critical phenomenon that has led to worldwide material loss for 50 years. A basic understanding of the degradation mechanisms is available. However, the effect of some process parameters is still not well understood in current literature and requires further study. Otherwise for high temperature corrosion, a considerable amount of literature has been published over the last few decades and the mechanisms are well documented. Also many materials and coatings have been developed. However, the material performance in different environments has not been sufficiently well understood to define suitable criteria for lifetime prediction models regarding operating conditions, due to the high complexity of the corrosion phenomena involved. Literature research in both fields revealed modeling approaches in different kinds of complex conditions and applications. Nevertheless, there are no lifetime models currently available in the open literature for commercial materials that consider a wide range of conditions and the relative weight of the variables involved in the corrosion processes. This dissertation presents a methodology to develop lifetime prediction models to evaluate materials performance under metal dusting and high-temperature corrosion conditions. Two databases were created to integrate experimental results from the SCAPAC project, as well as results from literature to enable sufficient amount of data for modeling. The databases allowed analyzing approximately 4000 corrosion rates by different statistical methods over different scenarios. The Principal Component Analysis (PCA) methodology was performed to identify the key parameters to create lifetime prediction models using Multiple Linear Regressions (MLR). For high-temperature corrosion, three models were obtained in the thermal gradient scenario for three families of alloys: low alloyed steels, Fe/Ni-based high temperature alloys and Ni-based alloys, showing agreeable results. For metal dusting corrosion, two models were obtained to explain the incubation times and the kinetic of pit depth growing, showing satisfactory results. The statistical models in both cases were compared with experimental and theoretical results showing good agreement with experimental findings, which allows performing the lifetime assessment of materials under defined conditions

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Camez, Cédric. "Participation à l'amélioration des méthodes de dimensionnement et de gestion pour les systèmes isolés hybrides de production d'électricité, couplant générateur photovoltaïque et groupe électrogène : application dans les pays en voie de développement." Paris, ENMP, 2004. http://www.theses.fr/2004ENMP1251.

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Dissertations / Theses on the topic 'Prévision de la production photovoltaïque'

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