Academic literature on the topic 'Systèmes renouvelables'
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Journal articles on the topic "Systèmes renouvelables"
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Imadouchene, Malika, Ali Nesba, Saïd Mekhtoub, and Rachid Ibtiouen. "Analyse d’un générateur autonome alimentant une charge isolée variable reliée à un redresseur commandé." Journal of Renewable Energies 18, no. 3 (October 18, 2023): 407–15. http://dx.doi.org/10.54966/jreen.v18i3.515.
Full textAbstract:
Les systèmes d’énergie renouvelable sont de plus en plus utilisés dans la production de l’énergie électrique. L’intérêt porté à cette solution alternative est dû particulièrement à l’augmentation du prix de l’énergie conventionnelle et le problème de la pollution engendré par les combustibles fossiles. Dans notre étude, on s’intéresse à un système pouvant utiliser plusieurs sources d’énergies renouvelables (photovoltaïque, éolienne,…). Les tensions générées par ces différentes sources servent à alimenter moyennant des convertisseurs adaptés, un bus continu commun. Dans cet article, nous avons considéré uniquement le système éolien alimentant une charge variable via un redresseur commandé redressé. Nous avons élaboré les modèles du générateur asynchrone autonome et du redresseur à thyristor. Les modèles développés sont validés ensuite par des tests expérimentaux.
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P. Coutansais, Cyrille. "Le bel avenir des énergies marines renouvelables." Études Juin, no. 6 (May 20, 2019): 17–26. http://dx.doi.org/10.3917/etu.4261.0017.
Full textAbstract:
La mer est une source d’énergies renouvelables. Des moulins à marée connus dès l’Antiquité aux éoliennes actuelles, les techniques sont nombreuses. Depuis peu, des champs d’éoliennes se développent sur les côtes françaises, en attendant de le faire beaucoup plus au large. D’autres systèmes sont à l’étude : utilisation des courants, de la houle, de l’énergie thermique. Reste la question de l’intermittence qui nécessite des modes de production mieux connectés.
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Nieddu, Martino, and Franck-Dominique Vivien. "Quels apports de l’approche patrimoniale pour l’analyse des transitions vers un développement soutenable ? L’exemple de la «chimie doublement verte»." Économie appliquée 67, no. 4 (2014): 45–69. http://dx.doi.org/10.3406/ecoap.2014.3689.
Full textAbstract:
L’article vise à montrer que l’approche régulationniste peut éclairer l’analyse des dynamiques de transition vers l’usage des ressources renouvelables en mobilisant le concept de patrimoines productifs collectifs. On s’appuie sur l’étude du cas de la «chimie doublement verte» pour identifier les patrimoines à l ’ œuvre et la façon dont ils sont le support de stratégies d’acteurs qui contribuent à réguler le changement technologique. On peut ainsi enrichir à la fois les analyses des systèmes sectoriels d’innovation et les démarches de management de la transition qui les mobilisent. Cela conduit, en effet, à rejeter l’hypothèse que l’adoption d’un dominant design est le moteur de la régulation du changement et la seule voie de transition vers un nouveau système sociotechnique soutenable. La reconnaissance d’une diversité technologique peut, au contraire, jouer un rôle crucial dans la gestion de la transition vers un développement soutenable.
4
Bonhomme, Gérard, Jacques Treiner, and Olivier Vidal. "Le poids des ressources minérales dans les systèmes énergétiques." Reflets de la physique, no. 77 (February 2024): 144–50. http://dx.doi.org/10.1051/refdp/202477144.
Full textAbstract:
L’humanité utilise les ressources minérales à un niveau sans précédent et la demande va continuer de croitre au cours des prochaines décennies, alimentée par les transitions énergétique et numérique et le développement économique des pays très peuplés. Mais la nature et les quantités de ressources minérales nécessaires sont fortement dépendantes des types d’utilisation envisagés, lesquels varient selon l’organisation et le niveau de développement des sociétés. La demande en matières premières doit donc être estimée selon une approche dynamique et régionalisée, prenant en compte les différents scénarios de développement, notamment pour ce qui concerne le déploiement de ressources énergétiques renouvelables ou décarbonées. Le présent article reprend en les résumant les principales analyses d’articles précédemment publiés d’Olivier Vidal et al. [1-4].
5
Pillet, Didier. "Réflexions autour de la notion d’EROI. Illustration avec le photovoltaïque et l’hydrogène." Annales des Mines - Responsabilité et environnement N° 111, no. 3 (October 20, 2023): 59–66. http://dx.doi.org/10.3917/re1.111.0059.
Full textAbstract:
Dans le cadre de la transition énergétique et du processus de décarbonation de l’économie, les énergies « bas-carbone » sont appelées à jouer un rôle de premier plan. On pense bien sûr aux énergies renouvelables telles que le photovoltaïque et l’éolien, ainsi qu’au nucléaire dont l’empreinte carbone reste à ce jour relativement basse. Cependant, s’agissant de l’implémentation de leurs infrastructures de base, ces systèmes énergétiques restent pour l’heure encore fortement dépendants des énergies fossiles. Ces dernières présentant encore de nos jours des ratios énergétiques (EROI) relativement favorables, ce qui influe sur les EROIs des systèmes photovoltaïques et éoliens, et qui conduit à surestimer leurs performances énergétiques. Un regard attentif des principes physiques à la base de l’évaluation des EROIs de ces deux systèmes, fondés tous les deux sur l’exploitation de flux énergétiques, permet par ailleurs de mieux cerner leur potentiel réel sur le plan des performances énergétiques. Un éclairage est tout particulièrement apporté concernant le photovoltaïque pour ce qui concerne le périmètre à prendre en compte dans l’évaluation de l’énergie consommée dans le cadre de l’implémentation de ce système énergétique. Enfin, la façon dont intervient la notion de rendement dans l’évaluation des EROIs, une notion particulièrement sensible pour ce qui concerne la production de l’hydrogène, fait ressortir toute l’importance qu’il y a à disposer d’une base énergétique sous-jacente à la fois abondante, bon marché, et présentant des EROI relativement élevés, autant d’éléments indispensables à la bonne marche de l’économie, et qui complique singulièrement le processus de sa décarbonation.
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Kariniotakis, G. N. "Modélisation dynamique des systèmes électriques insulaires incluant des énergies renouvelables : hydraulique et éolienne." La Houille Blanche, no. 1 (February 1999): 27–34. http://dx.doi.org/10.1051/lhb/1999003.
Full text
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Aráoz, Horacio Machado, Aimée Martínez Vega, Leonardo Rossi, and Christophe David. "La transition énergétique, une menace pour les communautés rurales. L’extraction du lithium dans le Bolsón de Fiambalá (Province de Catamarca, Argentine)." Écologie & politique N° 68, no. 1 (May 3, 2024): 63–70. http://dx.doi.org/10.3917/ecopo1.068.0063.
Full textAbstract:
Face aux échecs successifs des politiques climatiques et alors que l’objectif de rester en dessous du seuil de 1,5 °C s’éloigne de plus en plus, nous assistons également au danger d’un dévoiement complet de la prétendue « transition énergétique ». Obéissant aux intérêts d’un capital hautement concentré, en alliance avec les appareils d’État des principales puissances mondiales, l’expansion des « énergies renouvelables » devient le dispositif d’une nouvelle vague d’extractivisme. La course à l’exploitation du lithium ne contribue pas à atténuer la crise climatique, bien au contraire. Forme emblématique du néocolonialisme vert, elle relance le socio-métabolisme déjà sénile du capital. Son extraction à grande échelle menace d’extinction les systèmes hydro-communaux vivants dans les régions andines du nord-ouest de l’Argentine. Dans le bassin supérieur de l’Abaucán (à l’ouest de la province de Catamarca), l’exploitation du projet Tres Quebradas (sous le contrôle de la société internationale chinoise Zijin) entraîne de graves perturbations socio-métaboliques dans les systèmes hydriques, agricoles et alimentaires des communautés rurales du Bolsón de Fiambalá.
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Diaf, Said, Mourad Haddadi, and Maiouf Belhamel. "Analyse technico économique d’un système hybride (photovoltaïque/éolien) autonome pour le site d’Adrar." Journal of Renewable Energies 9, no. 3 (September 30, 2006): 127–34. http://dx.doi.org/10.54966/jreen.v9i3.823.
Full textAbstract:
Nous présentons dans cet article une étude de dimensionnement et d’optimisation technico-économique d’un système hybride photovoltaïque/éolien autonome avec batteries de stockage. Deux méthodes sont développées pour ce type de système. La première est basée sur la moyenne des valeurs mensuelles annuelles dans laquelle la taille des générateurs photovoltaïque et éolien est déterminée à partir des valeurs moyennes mensuelles des contributions de chaque composant. Dans la seconde méthode, la détermination des tailles de ces deux composants du système est basée sur le mois le plus défavorable (défini comme étant le mois qui nécessite la plus grande utilisation de la surface du générateur photovoltaïque/éolien). L’optimisation a été effectuée en tenant compte du paramètre économique qui représente un critère à ne pas négliger dans les systèmes fonctionnant avec des sources renouvelables. Afin de faire ressortir la configuration technico-économique optimale, plusieurs combinaisons de la fraction de la charge alimentée par le photovoltaïque sont considérées et pour lesquelles le coût total est déterminé. La configuration optimale sera ainsi obtenue pour les deux méthodes. Nos résultats montrent que le photovoltaïque présente une variante plus favorable dans le site d’Adrar relativement à l’éolien et cela par les deux méthodes utilisées. La méthode du mois le plus défavorable présente un coût du système plus élevé par rapport à celle de la moyenne des valeurs mensuelles par an. Cela est du à la meilleure fiabilité que présente le système déduit de cette méthode.
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Hassaine, Linda, Issam Abadlia, Antar Beddar, Fateh Abdoune, and Mohamed Rida Bengourina. "Contrôle Avancé des Onduleurs Photovoltaïques Connectés au Réseau." Journal of Renewable Energies 24, no. 2 (December 31, 2021): 181–201. http://dx.doi.org/10.54966/jreen.v24i2.980.
Full textAbstract:
L’énergie solaire photovoltaïque (PV) est parmi les énergies renouvelables la plus utilisée pour la production de l’énergie électrique. Le point le plus important en ce qui concerne l'intégration des systèmes photovoltaïques au réseau est le convertisseur de puissance, notamment les onduleurs qui ne sont pas tout à fait capables de fonctionner en mode avancé. Les nouvelles techniques en développement permettent d'améliorer les performances des onduleurs en assurant l'intégration correcte des systèmes photovoltaïques en tenant compte des caractéristiques du réseau. D’où, des exigences pour le contrôle avancé de l'onduleur connecté au réseau permettent le contrôle complet de l'énergie photovoltaïque fournie, toute en assurant une bonne qualité d’énergie, un faible Taux de Distorsion Harmonique (THD) des courants injectés dans le réseau et le contrôle de la puissance active et réactive. Ce papier présente, les configurations, la classification et les topologies des différents types d’onduleurs PV connectés au réseau. Un résumé concis des méthodes de contrôle pour les onduleurs monophasés et triphasés est également présenté. Un banc d’essai a été réalisé pour la validation expérimentale des techniques de contrôle proposées et développées.
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Gibert, Caroline, Sylvain Doublet, and Christian Couturier. "La transition agroécologique en pratique : le scénario Afterres2050." Le Nouveau Praticien Vétérinaire élevages & santé 15, no. 53 (2023): 28–37. http://dx.doi.org/10.1051/npvelsa/2024003.
Full textAbstract:
Le scénario Afterres2050 a été la première prospective normative sur le secteur des terres, à l’échelle nationale, à lier système alimentaire et système agricole, sur la base d’une sortie des énergies fossiles via les énergies renouvelables à l’horizon 2050. Il interroge notre capacité à pourvoir à nos besoins alimentaires et non-alimentaires, avec une population croissante, tout en s’alignant aux objectifs fixés par l’ensemble des feuilles de routes environnementales et sociétales. Le scénario Afterres2050 intègre un ajustement progressif et itératif de l’offre et de la demande, par une approche bilancielle synthétisée dans un outil de modélisation systémique de l’usages des terres (MoSUT), sans pari technologique, mais en se basant sur des pratiques et des systèmes éprouvés aujourd’hui, ici massifiés en 2050. Il interroge les concurrences et synergies potentielles entre les usages de la biomasse, via le concept des 6 F (Food, Feed, Fiber, Fuel, Forêt et Fertilité des sols) et leur répartition actuelle et future en réponse aux enjeux pour nos communs, à savoir la préservation de la qualité des sols, de la biodiversité, de l’eau, de l’air et de la santé humaine, des écosystèmes et des animaux. Les 4 leviers identifiés pour y parvenir sont : 1) modifier nos régimes alimentaires pour ajuster la demande alimentaire à nos besoins, 2) faire évoluer nos systèmes et nos pratiques agricoles en généralisant l’agroécologie, 3) reconsidérer nos flux d’imports-exports pour les rendre plus sobres et respectueux et 4) diversifier l’usage des terres pour assurer la multifonctionnalité et lutter contre le changement climatique. La mise en débat d’Afterres2050, et plus globalement, les démarches de prospective qui y sont associées sur les territoires accompagnés par Solagro, contribuent à la prise de conscience collective des enjeux globaux, et à la définition et négociation d’actions à mettre en œuvre avec l’ensemble des acteurs pour réaliser cette transition agroécologique.
Dissertations / Theses on the topic "Systèmes renouvelables"
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Ramahaleomiarantsoa, Fanjason Jacques. "Diagnostic des systèmes à énergies renouvelables de type éolien." Phd thesis, Université Pascal Paoli, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01022178.
Full textAbstract:
Avec l'évolution technologique, le progrès de l'électronique de puissance et surtout l'enjeu économique, l'utilisation des machines asynchrones à cages ou à rotor bobiné occupe de plus en plus de place dans tous les domaines comme les entrainements électriques et la production d'énergie, leur robustesse, leur fiabilité et leur coût moins élevé sont particulièrement appréciés. Ces deux types d'actionneur en fonctionnement générateur sont la base des éoliennes actuelles.Néanmoins, malgré les travaux de recherches effectués ainsi que les améliorations apportées, ces machines demeurent des sièges potentiels de défaillances aussi bien au niveau stator que rotor. Les défauts les plus courants qui peuvent se produire dans la génératrice asynchrone à rotor bobiné du système éolien, au niveau rotor et stator sont : a) le court circuit sur les enroulements rotoriques et statoriques, b) les défaillances de roulements, c) les irrégularités statiques ou dynamiques de l'entrefer, d) les problèmes au niveau des balais et collecteurs. Ces types de défauts doivent êtres détectés, localisés à temps car ils peuvent endommager gravement le système. Durant ces dernières années, le diagnostic des défauts affectant les systèmes éoliens a été largement étudié. Un grand nombre de méthodes est disponible visant à améliorer la conception du système, à augmenter la qualité et la production d'énergie électrique et d'en diminuer les coûts. Malgré les résultats de la recherche, ces systèmes multi-complexes restent encore les sièges de réflexions de plusieurs laboratoires tant qu'industriels qu'académiques.Ce rapport de thèse présente une nouvelle méthodologie de diagnostic de défauts combinant la méthode à base de modèle utilisant les équations mathématiques explicites du processus et la méthode sans modèle. Les machines électriques sont modélisées analytiquement par la méthode des circuits électriques magnétiquement couplés. L'objectif est de générer des données en fonctionnement sain et en fonctionnement défaillant de ses variables d'état. Tandis que la méthode sans modèle utilisée est l'analyse en composantes principales (ACP). Les deux méthodes sont implémentées sous Matlab/ Simulink. Les données de la machine acquises sont traitées et analysées par des méthodes statistiques pour générer des résidus. La détection et la localisation de défauts sur la machine sont obtenues par l'analyse des résidus de ses variables d'état. Les résidus sont des indicateurs de défaillance ou non du système étudié. L'analyse des grandeurs caractéristiques de la machine étudiée dans ce rapport de thèse par le biais de plusieurs résultats de simulation montre l'efficacité de la méthode ACP, aussi bien sur le plan de la détection que de la localisation, par rapport aux autres méthodes de diagnostic des machines électriques.
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Stoyanov, Ludmil. "Etude de différentes structures de systèmes hybrides à sources d'énergie renouvelables." Phd thesis, Université Pascal Paoli, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00653412.
Full textAbstract:
L'objectif de ce travail en cotutelle entre l'Université Technique de Sofia et l'Université de Corse, consiste à étudier différentes structures de systèmes hybrides à sources d'énergie renouvelables et ce, dans deux cadres : des processus à variation lente (aspect énergétique) et à variation rapide (aspect électrique). Après une étude bibliographique basée sur une littérature internationale, une étude du potentiel éolien et solaire et de leur complémentarité est réalisée pour différentes stations Bulgares et Corses Les différents modèles de comportement des générateurs du système hybride ont été présentés et validés : photovoltaïque et éolien, puis une analyse des performances d'un système éolien/PV/Stockage et en son dimensionnement optimisé a été réalisé. Le choix du mode de stockage s'est porté sur les Stations de Pompage à Transfert d'Energie (STEP) et l'apport d'un tel stockage sur l'augmentation du taux de pénétration des sources d'énergie renouvelables a été estimé dans le cas du réseau électrique corse. Dans le cadre de l'étude des processus à variation rapide, l'attention a été portée vers les éléments du système hybride dans lesquels intervient une machine asynchrone. Des modèles de machine asynchrone, de convertisseur de tension réversible et de systèmes de contrôle sous différentes configurations ont été développés et validés expérimentalement. Le modèle de simulation a été adapté et mis en oeuvre dans un système microprocesseur dSPACE, qui permet le contrôle des convertisseurs électroniques dans le circuit du rotor de la machine asynchrone à double alimentation en temps réel.
3
Mantulet, Gabin. "La contribution des gaz renouvelables à la décarbonation des systèmes énergétiques." Thesis, Université Grenoble Alpes, 2020. http://www.theses.fr/2020GRALI029.
Full textAbstract:
Les problématiques liées au réchauffement climatique impliquent de devoir diminuer les émissions anthropogéniques de gaz à effet de serre. Il existe trois piliers de décarbonation des systèmes énergétiques parmi lesquels l’utilisation des énergies renouvelables. Ces dernières sont souvent assimilées à de l’énergie électrique produite par le soleil, le vent, l’hydraulique ou la biomasse. Néanmoins, cette énergie électrique ne permet pas une décarbonation profonde de tous les secteurs de consommation dont l’électrification est difficile. L’utilisation de gaz produit à partir de ces énergies décarbonées et appelé « gaz vert » peut palier cela en diminuant l’usage du gaz fossile. L’étude de la pénétration de ces « gaz renouvelables » est l’objet de cette thèse. Pour analyser l’apport du gaz vert sur la décarbonation des secteurs énergétiques, le travail mené utilise le modèle de prospective long terme POLES (Prospective Outlook on Long-term Energy Systems). Afin de représenter de manière détaillée le système de production de gaz vert, nous avons créé un module dans ce modèle, liant les ressources aux usages. Ainsi, les technologies de méthanisation, gazéification de la biomasse et la transformation d’électricité en gaz appelé power-to-gaz ont été modélisées et leurs contributions dans la consommation énergétique des secteurs de consommation estimées. Les résultats montrent que les technologies de gaz renouvelables jouent un rôle dans la transition énergétique en permettant de doubler la production de gaz fossile dans la seconde partie du XXIème siècle. Ce gaz permet la décarbonation des secteurs du transport, de l’industrie et de la production électrique. Néanmoins, le déploiement de ces technologies est directement lié aux progrès techniques attendus à l’avenir car ces technologies sont pour la majorité trop chères pour être compétitives face à l’utilisation du gaz naturel à l’heure actuelle. De plus, ce développement découle de la disponibilité de potentiels locaux au niveau des ressources de biomasse mobilisées. Ainsi, les trajectoires de développement sont différentes, région par région, en fonction du contexte local, tant au niveau de la ressource disponible que des incitations et programmes politiques mis en place pour promouvoir le déploiement des gaz vertsThe problems linked to global warming imply the reduction of anthropogenic emissions of greenhouse gases. There are three pillars for decarbonizing energy systems, including the use of renewable energy. These are often assimilated to the electrical energy produced by the sun, wind, hydraulics or biomass. However, this electrical energy does not allow a deep decarbonization of all consumption sectors. The use of gas produced from these renewable energies and called "green gas" can overcome this by substituting fossil gas. The study of the penetration of these "renewable gases" is the subject of this thesis. To analyse the contribution of green gas to the decarbonization of energy sectors, the work carried out uses the long-term prospective model POLES (Prospective Outlook on Long-term Energy Systems). A module was created in the model to include a detailed representation of the green gas production system, linking resources to uses. The technologies of anaerobic digestion, gasification of biomass and the transformation of electricity into gas called power-to-gas have been modelled and their contributions in the energy consumption of consumption sectors estimated. The results show that renewable gas technologies play a role in the energy transition by doubling the production of fossil gas in the second half of the XXIst century. This gas allows the decarbonisation of the transport, industry and agriculture sectors. Nevertheless, the deployment of technologies is directly linked to the technical progress expected in the future because, at present, these technologies are for the majority too expensive to be competitive with the use of natural gas without carbon tax. In addition, development stems from the availability of local potential in terms of the biomass resources mobilized. Development trajectories are therefore quite different depending on local contexts, both in terms of resource availability and in terms of the political incentives to promote the deployment of green gases
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Labbé, Julien. "L’ hydrogène électrolytique comme moyen de stockage d’électricité pour systèmes photovoltaïques isolés." Paris, ENMP, 2006. http://www.theses.fr/2006ENMP1434.
Full textAbstract:
Un système électrique isolé du réseau, uniquement alimenté par un générateur photovoltaïque nécessite un stockage d’énergie pour être autonome. La batterie au plomb est couramment utilisée à cet effet, en raison de son faible coût, malgré certaines contraintes de fonctionnement. On peut la remplacer par une unité de stockage (USEH) incluant un électrolyseur, une pile à combustible et un réservoir d’hydrogène. Mais il reste d’importants efforts à fournir avant de voir l’essor industriel de cette technologie dont les débouchés doivent être identifiés. Les applications stationnaires de quelques kW sont évaluées par simulation numérique. Un simulateur est développé dans l’environnement Matlab/Simulink, comprenant principalement : le champ photovoltaïque et le système de stockage (batteries au plomb, USEH, ou stockage hybride USEH/batteries). La taille des composants est calculée pour satisfaire l’autonomie du système sur une année de fonctionnement. Il est testé pour 160 profils de charge (1kW en moyenne annuelle) et trois situations géographiques (Algérie, France et Norvège). Deux coefficients sont mis en place pour traduire la corrélation entre la consommation de l’usager et la disponibilité de la ressource renouvelable, à l’échelle journalière et saisonnière. Parmi les cas testés, le coefficient de corrélation saisonnier montre une valeur limite permettant de préconiser le stockage le plus adapté au cas étudié. L’emploi de l’USEH au lieu de batteries au plomb peut conduire à accroître le rendement du système, à réduire la taille du champ photovoltaïque et à optimiser l’exploitation de la ressource renouvelable. Dans tous les cas testés, l’hybridation de l’USEH avec des batteries permet d’améliorer le dimensionnement et les performances du système, avec un gain sur le rendement de 10 à 40 % selon le lieu testé. La confrontation des résultats de simulation à des données de systèmes réels a permis de valider les modèles utilisésStand alone systems supplied only by a photovoltaic generator need an energy storage unit to be fully self-sufficient. Lead acid batteries are commonly used to store energy because of their low cost, despite several operational constraints. A hydrogen-based energy storage unit (HESU) could be another candidate, including an electrolyser, a fuel cell and a hydrogen tank. However many efforts still need to be carried out for this technology to reach an industrial stage. In particular, market outlets must be clearly identified. The study of small stationary applications (few kW) is performed by numerical simulations. A simulator is developed in the Matlab/Simulink environment. It is mainly composed of a photovoltaic field and a storage unit (lead acid batteries, HESU, or hybrid storage HESU/batteries). The system component sizing is achieved in order to ensure the complete system autonomy over a whole year of operation. The simulator is tested with 160 load profiles (1 kW as a yearly mean value) and three locations (Algeria, France and Norway). Two coefficients are set in order to quantify the correlation between the power consumption of the end user and the renewable resource availability at both daily and yearly scales. Among the tested cases, a limit value of the yearly correlation coefficient came out, enabling to recommend the use of the most adapted storage to a considered case. There are cases for which using HESU instead of lead acid batteries can increase the system efficiency, decrease the size of the photovoltaic field and improve the exploitation of the renewable resource. In addition, hybridization of HESU with batteries always leads to system enhancements regarding its sizing and performance, with an efficiency increase by 10 to 40 % depending on the considered location. The good agreement between the simulation data and field data gathered on real systems enabled the validation of the models used in this study
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Gonzalez, Vieyra Joel Abraham. "Estimation et Contrôle des Systèmes Dynamiques à Entrées Inconnues et Energies Renouvelables." Thesis, Ecole centrale de Lille, 2019. http://www.theses.fr/2019ECLI0012/document.
Full textAbstract:
De nos jours, les processus industriels se doivent d’être efficaces, en particulier au niveau de leur production et/ou consommation énergétique.Ce travail vise à améliorer l’efficacité des processus en analysant l’influence des perturbations sur leur comportement, de la phase de conception à la synthèse des contrôleurs/observateurs, ceci dans une approche intégrée.Le problème du Rejet de Perturbation est introduit ainsi que différents types de contrôles permettant d’atténuer et/ou rejeter ces perturbations. Le système de Barre de Torsion est présenté. Une loi de commande basée sur le concept d’état dérivé est présentée et ensuite validée avec comme application le rejet de perturbation. Il est nécessaire d’estimer les grandeurs physiques utilisées dans les différentes expressions de loi de commande. Un observateur à entrées inconnues basé sur la représentation bond graph est rappelé et ensuite étendu au cas multi-variable. C’est la première contribution théorique de ce travail de recherche.Nous comparons ensuite l’efficacité de différentes techniques de commandes pour le rejet de perturbation par simulation sur le système barre de torsion et analysons ainsi l’efficacité de la technique proposée. Une extension théorique au problème du découplage entrée-sortie nous permet de généraliser le problème du rejet de perturbation dans une même démarche intégrée d’analyse et de synthèse. Enfin, ces techniques sont exploitées et analysées sur le système réel. Nous validons ainsi expérimentalement nos résultats.Un modèle très simplifié de centrale hydroélectrique est développé afin d’appliquer les résultats de nos travaux. Un modèle bond graph simplifié est validé par simulationNowadays, industrial processes must be efficient, particularly at the production level and/or energy consumption.This research work aims at improving the process efficiency by analysing the influences of disturbances on their behaviour, from the conception phase to the synthesis of controller/observer, in an integrated approach.The disturbance rejection problem is first introduced as well as different control laws allowing attenuate/reject these disturbances. A control law based on the concept of derivative state variable is presented and validated while applied as disturbance rejection.In order to reject the disturbance, different physical variables must be estimated, such as state variables, derivative state variables as disturbance variables. An unknown input observer based on the bond graph representation is recalled and extended in the multivariable case. It is the first theoretical contribution of this work.We thus compare the efficiency of different so-called «modern control laws» for the disturbance rejection problems by simulation with the Torsion-Bar system example. We analyse the efficiency of our approach. One extension to the Input-Output decoupling problem allows us to extend the disturbance rejection problem to other control law type in an integrated approach. At least, these techniques are applied on the real Torsion-Bar system and compared. We validate our approach.Since this work aims at analysing and developing efficient control laws for industrial processes, a simplified model of a hydroelectric plant is developed, in order to apply our results. A simplified bond graph model is validated with simulations
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Bayem, Herman. "Apport des méthodes probabilistes aux études d'intégration des énergies renouvelables aux systèmes électriques." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00447151.
Full textAbstract:
La production renouvelable (l'éolien, solaire photovoltaïque) a la particularité d'être variable et surtout non contrôlable du fait de la variabilité des sources. Compte tenu de ces particularités, les études d'impact des EnR sur les systèmes électriques, basées sur les méthodes déterministes s'avèrent inadaptées. L'objectif de ce travail est d'étudier l'apport des méthodes probabilistes dans les études d'intégration des EnR aux systèmes électriques. Les variations des paramètres du système imposent aux gestionnaires de réseaux des défis dont un des plus importants est la maîtrise de l'impact lié à ces variations. Cela passe par une caractérisation probabiliste du système électrique qui a été développée dans ce travail. Des méthodes probabilistes ont été développées pour réaliser les différentes analyses (transits, tensions, stabilité...) d'impact des EnR. De même pour les études d'intégration du type calcul du taux de pénétration en EnR dans un système donné, une méthode probabiliste a été proposée. Le principe de ces études est d'effectuer les analyses classiques sur grand nombre de points de fonctionnement représentatifs du comportement du système sur la période d'étude. Ces points de fonctionnement sont obtenus par tirage Monte Carlo sur les lois de probabilités des différents paramètres du système. A l'issue de ces analyses, l'impact des EnR est défini par un risque de défaillance. Il s'agit donc d'une étude du « risque de défaillance » à la différence d'une étude déterministe qui est du type « défaillance /pas défaillance ». Les méthodes déterministe et probabiliste ont été comparées pour deux cas : le raccordement d'une unité de production renouvelable à un réseau de distribution et l'étude du taux de pénétration d'un parc d'EnR dans un réseau de type insulaire.
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Bayem, Herman. "Apport des méthodes probabilistes aux études d’insertion des énergies renouvelables dans les systèmes électriques." Paris 11, 2009. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00447151.
Full textAbstract:
La production renouvelable (l’éolien, solaire photovoltaïque) a la particularité d’être variable et surtout non contrôlable du fait de la variabilité des sources. Compte tenu de ces particularités, les études d’impact des EnR sur les systèmes électriques, basées sur les méthodes déterministes s’avèrent inadaptées. L’objectif de ce travail est d’étudier l’apport des méthodes probabilistes dans les études d’intégration des EnR aux systèmes électriques. Les variations des paramètres du système imposent aux gestionnaires de réseaux des défis dont un des plus importants est la maîtrise de l’impact lié à ces variations. Cela passe par une caractérisation probabiliste du système électrique qui a été développée dans ce travail. Des méthodes probabilistes ont été développés pour réaliser les différentes analyses (transits, tensions, stabilité…) d’impact des EnR. De même pour les études d’intégration du type calcul du taux de pénétration en EnR dans un système donné, une méthode probabiliste a été proposée. Le principe de ces études est d’effectuer les analyses classiques sur grand nombre de points de fonctionnement représentatifs du comportement du système sur la période d’étude. Ces points de fonctionnement sont obtenus par tirage Monte Carlo sur les lois de probabilités des différents paramètres du système. A l’issue de ces analyses, l’impact des EnR est défini par un risque de défaillance. Il s’agit donc d’une étude du « risque de défaillance » à la différence d’une étude déterministe qui est du type « défaillance/pas défaillance ». Les méthodes déterministe et probabiliste ont été comparées pour deux cas : le raccordement d’une unité de production renouvelable à un réseau de distribution et l’étude du taux de pénétration d’un parc d’EnR dans un réseau de type insulaireRenewable energy sources (RES) (especially wind and photovoltaic energy) have the particular feature of being variable and the controllabity of their production is very limited. For these reason, deterministic methods applied to RES' impact studies are inappropriate. The goal of this research work is to investigate the contribution of probabilistic methods for integration studies of RES in power systems. The management of parameters variations impacts on power systems brings up news challenges to system operators. The first step is the probabilistic modeling of the power system which is the first part of our work. The second step is the development of probabilistic methods which mix a probabilistic characterization of the power systems with a probabilistic model of RES production to estimate defined reliability criteria as well as probabilistic security criteria like risk of congestion, voltage level violations, etc. A probabilistic study is thus a risk analysis study, unlike a deterministic study which consists in the failure analysis of few specific situations. Pratical applications are presented and contributions of the probabilistic methods are discussed
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Petipas, Floriane. "Conception et conduite de systèmes d’électrolyse à haute température alimentés par des énergies renouvelables." Thesis, Paris, ENMP, 2013. http://www.theses.fr/2013ENMP0015/document.
Full textAbstract:
Le « Power-to-Gas » pourrait devenir une solution attractive pour le stockage des énergies renouvelables, pourvu que des électrolyseurs soient capables de fonctionner efficacement dans des conditions intermittentes à un coût abordable. Ce travail a pour objectif d'évaluer la faisabilité technique du fonctionnement intermittent de systèmes d'électrolyse à oxyde solide (SOEC) autour de 1073 K. Des conditions réalistes défavorables sont considérées, consistant en un système autonome sans source externe de chaleur et intégrant une compression d'hydrogène à 3 MPa. La problématique se compose de deux aspects : i) la gamme de fonctionnement du système, limitée à 60-100% en raison de gradients thermiques, est étendue via des stratégies de contrôle efficaces, ii) des procédures sont définies pour minimiser l'impact de l'intermittence sur la durée de vie. Premièrement, une stratégie de contrôle modulaire est proposée, consistant en l'utilisation de plusieurs unités indépendantes qui fonctionnent dans une gamme de puissance tolérable, ou sont arrêtées. La gamme de fonctionnement du système est ainsi étendue à 15-100% dans le cas de quatre unités. Une stratégie de contrôle complémentaire, consistant en un chauffage électrique interne, permet d'étendre la gamme de fonctionnement en réduisant les gradients thermiques, mais elle est susceptible de diminuer la durée de vie. Elle n'est donc appliquée qu'à une unité afin de suivre la courbe de charge et d'étendre la gamme de fonctionnement du système à 3-100%. Deuxièmement, 1800 cycles électriques on-off sont appliqués à une SOEC sans impact sur la dégradation, ce qui montre que des arrêts/démarrages répétés ne diminuent pas la durée de vie. De plus, des procédures de démarrage, standby et arrêt sont définies. Enfin, deux études de systèmes Eolien-SOEC et Solaire-SOEC fonctionnant pendant un an montrent que, avec les stratégies de contrôle implémentées, le système SOEC stocke la puissance appliquée avec un rendement de 91% sur PCS en moyenne, alors que les unités fonctionnent dans des conditions tolérables mis à part une unité qui suit la courbe de charge et est susceptible d'avoir une durée de vie diminuéePower-to-Gas could become an attractive solution for renewable electricity storage, provided that affordable electrolysers are able to operate efficiently under intermittent conditions. This work aims to assess the technical feasibility of operating intermittently a Solid Oxide Electrolysis Cell (SOEC) system around 1073 K. Realistic unfavourable conditions are considered, consisting in a standalone system operated with no external heat source and integrating hydrogen compression to 3 MPa. Two challenges are tackled in this work: i) the system power load range, limited to 60-100% due to thermal gradients, is extended via efficient control strategies, ii) procedures are defined to minimise the impact of the intermittency on the lifetime. First, a modular control strategy is proposed, consisting in the use of several SOEC units which are either operated in a tolerable power load range, or switched off. The system power load range is hence extended to 15-100% in the case of four units. A complementary control strategy, consisting in internal electrical heating, enables to extend the load range by reducing thermal gradients, but it may decrease the lifetime. Thus, it is applied to only one unit for it to follow the load curve and extend the system power load range to 3-100%. Secondly, 1800 on-off electric cycles are applied to an SOEC with no degradation increase, which shows that repeated start/stops do not decrease the lifetime. Start-up, standby and shut-down procedures are also defined. Finally, two case studies of Wind-SOEC and Solar-SOEC systems operated over one year show that, with the implemented control strategies, the SOEC system stores the applied power with an average efficiency of 91% vs. HHV, while units operate under tolerable conditions apart from one unit which follows the load curve and may have a decreased lifetime
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Petipas, Floriane. "Conception et conduite de systèmes d'électrolyse à haute température alimentés par des énergies renouvelables." Phd thesis, École Nationale Supérieure des Mines de Paris, 2013. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00873645.
Full textAbstract:
Le " Power-to-Gas " pourrait devenir une solution attractive pour le stockage des énergies renouvelables, pourvu que des électrolyseurs soient capables de fonctionner efficacement dans des conditions intermittentes à un coût abordable. Ce travail a pour objectif d'évaluer la faisabilité technique du fonctionnement intermittent de systèmes d'électrolyse à oxyde solide (SOEC) autour de 1073 K. Des conditions réalistes défavorables sont considérées, consistant en un système autonome sans source externe de chaleur et intégrant une compression d'hydrogène à 3 MPa. La problématique se compose de deux aspects : i) la gamme de fonctionnement du système, limitée à 60-100% en raison de gradients thermiques, est étendue via des stratégies de contrôle efficaces, ii) des procédures sont définies pour minimiser l'impact de l'intermittence sur la durée de vie. Premièrement, une stratégie de contrôle modulaire est proposée, consistant en l'utilisation de plusieurs unités indépendantes qui fonctionnent dans une gamme de puissance tolérable, ou sont arrêtées. La gamme de fonctionnement du système est ainsi étendue à 15-100% dans le cas de quatre unités. Une stratégie de contrôle complémentaire, consistant en un chauffage électrique interne, permet d'étendre la gamme de fonctionnement en réduisant les gradients thermiques, mais elle est susceptible de diminuer la durée de vie. Elle n'est donc appliquée qu'à une unité afin de suivre la courbe de charge et d'étendre la gamme de fonctionnement du système à 3-100%. Deuxièmement, 1800 cycles électriques on-off sont appliqués à une SOEC sans impact sur la dégradation, ce qui montre que des arrêts/démarrages répétés ne diminuent pas la durée de vie. De plus, des procédures de démarrage, standby et arrêt sont définies. Enfin, deux études de systèmes Eolien-SOEC et Solaire-SOEC fonctionnant pendant un an montrent que, avec les stratégies de contrôle implémentées, le système SOEC stocke la puissance appliquée avec un rendement de 92% sur PCS en moyenne, alors que les unités fonctionnent dans des conditions tolérables mis à part une unité qui suit la courbe de charge et est susceptible d'avoir une durée de vie diminuée.
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Acquaviva, Valérie. "Analyse de l’intégration des systèmes énergétiques à sources renouvelables dans les réseaux électriques insulaires." Corte, 2009. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00605573.
Full textAbstract:
L'objectif de ce mémoire est d'analyser le potentiel des installations photovoltaïques connectées au réseau électrique insulaire. Notre étude porte sur trois types de systèmes: l'intégration de centrales PV dans le réseau électrique, l'utilisation de système PV en toiture pour réduire les chutes de tension en bout de ligne et un système à vocation expérimentale. La première partie offre une analyse détaillée de l'apport du photovoltaïque dans le réseau de distribution d'électricité corse. La simultanéité entre la charge et la puissance fournie par une centrale PV y est étudiée ainsi que le taux de disponibilité effectif plus communément appelé TDE. La deuxième partie du mémoire est consacrée au secteur résidentiel et plus particulièrement au renforcement des bouts de lignes électriques via la solution photovoltaïque. En effet, de nombreux foyers connaissent aujourd'hui encore des problèmes de chutes de tension. Pour assurer à l'usager un confort maximal nous avons donc choisi cette solution car l'île possède un ensoleillement remarquable et que la population est de plus en plus sensibilisée à ce type d'énergie. Enfin, le troisième et dernier chapitre représente la partie expérimentale de cette thèse. Elle concerne la modélisation d'un système photovoltaïque de 850 Wc connecté au réseau électrique et situé sur le site universitaire de Vignola. Le suivi et le monitoring ont été assurés depuis sa mise en service en 2000. Une étude des performances et de l'interaction entre le réseau et l'onduleur ont mis en évidence les problèmes de productions liés aux fluctuations du réseau. Des modi fications nécessaires des paramètres de l' onduleur ont conduits à des performances très satisfaisantes. Ce travail qui constitue une étude très large de l'intégration de systèmes PV dans le réseau insulaire corse à travers des applications variées devra être complété par une étude du secteur administratifs et surtout d'une étude plus poussée de la relation réseau/système PVThe aim of this PHD is to study the potential of the island grid connected PV systems. Our study foc uses on three kind of systems: integration pf Grid-connected PV plants; Rooftop PV systems to reduce volt drops at the end of the grid and a study on an experimental system. The first part shows the PV's contribution to the Corsican electric network. The simultaneity between the load and the power given by a PV plant is studied as weIl the Effective Load Capacity of the PV systems. The second part of this thesis deal with the residential area and more precisely the support of the electrical end of line via the PV solution. Lndeed, to this day many homes still have volt drops problems. To make sure that the user has maximum comfort, we have chosen this solution because the island has an important solar potential and also because users are more and more fond ofthis kind of energy. Finally, the third and final chapter shows the experimental part of the PHD. It talks about the modelisation of a small grid-connected system located on the university site of Vignola. Five years of monitoring data were studied. Analysing the performances and the grid / inverter interaction showed the production problems linked to the frequency and impendency variations. The necessary modifications to the inverter's parameters have led to very satisfactory results. This work offers an analysis of the integration of PV units to the island's electrical network and will have to be completed by a more thorough study of the grid / inverter interaction
Books on the topic "Systèmes renouvelables"
1
énergétique, Canada Office de l'efficacité. Programme d'encouragement aux systèmes d'énergies renouvelables (PENSER): Encourager le chauffage et le refroidissement à l'aide de sources renouvelables. Ottawa, Ont: Ressources naturelles Canada, 1998.
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2
Geneviève, Barnaud, and Jollivet M, eds. Sciences de la nature et sciences de la société: Les passeurs de frontières. Paris: Centre national de la recherche scientifique, 1992.
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3
Programme d'encouragement aux systèmes d'énergies renouvelables (Canada). Faire décoller le marché des technologies vertes de chauffage et de climatisation: Programme d'encouragement aux systèmes d'énergies renouvelables (PENSER), plan d'activités stratégique 9-51, 2004-2007. Ottawa, Ont: Ressources naturelles Canada, 2005.
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4
(Canada), Renewable Energy Deployment Initiative. Priming the green heating and cooling market for take-off: Renewable Energy Deployment Initiative (REDI) strategic business plan 9-51, 2004-2007. Ottawa, Ont: Renewable Energy Deployment Initiative, 2005.
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5
Colonna, Paul. Le carbone renouvelable dans les systèmes alimentaires, énergétiques et chimiques. Paris]: Collège de France, 2012.
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6
Canada, Canada Natural Resources, ed. 1998-1999 year-end report of activities under the Renewable Energy Deployment Initiative (REDI) =: Rapport de fin d'année 1998-1999 sur les activités entreprises dans le cadre du Programme d'encouragement aux systèmes d'énergies renouvelables (PENSER). [Ottawa]: Natural Resources Canada, 1999.
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7
1956-, Gill Ravinderpal Singh, and Canada. Agriculture et agroalimentaire Canada., eds. Possibilités de réduction de la consommation d'énergie non renouvelable dans les systèmes de production agricole des prairies canadiennes. Ottawa, Ont: Agriculture et agroalimentaire Canada, 2001.
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8
Khaligh, Alireza. Energy harvesting: Solar, wind, and ocean energy conversion systems. Boca Raton: Taylor & Francis, 2010.
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9
C, Onar Omer, ed. Energy harvesting: Solar, wind, and ocean energy conversion systems. Boca Raton: Taylor & Francis, 2010.
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10
Sciences de la nature, sciences de la société: Les passeurs de frontières. Paris: CNRS Éditions, 1992.
Find full textBook chapters on the topic "Systèmes renouvelables"
1
Foucaran, Alain, and François Briant. "Présentation du projet RIDER : Réseau et Interconnectivité Des Énergies Renouvelables." In Stratégies du changement dans les systèmes et les territoires, 513–19. Maison des Sciences de l’Homme d’Aquitaine, 2010. http://dx.doi.org/10.4000/books.msha.5874.
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2
Bousquet, François, Olivier Barreteau, Christian Mullon, and Jacques Weber. "Modélisation d'accompagnement : systèmes multi-agents et gestion des ressources renouvelables." In Rendre possible, 147. Editions Quæ, 2013. http://dx.doi.org/10.3917/quae.bouam.2013.01.0147.
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3
OLIVÈS, Régis. "Centrales solaires thermodynamiques et stockage." In Stockage de la chaleur et du froid 1, 217–87. ISTE Group, 2023. http://dx.doi.org/10.51926/iste.9133.ch8.
Full textAbstract:
Les centrales solaires thermodynamiques avec stockage de chaleur constituent des systèmes de production d’électricité d’origine renouvelable à fort intérêt. Le stockage permet de lisser les fluctuations de la ressource solaire, d’opérer le décalage temporel de la production et d’augmenter le taux de charge de la centrale. Ce chapitre présente les différents systèmes de stockage qui sont actuellement utilisés ou qui font l’objet de travaux de recherche et de développement. Sont abordées les propriétés des matériaux de stockage et des fluides de transfert, ainsi que les performances énergétiques, environnementales et économiques.
4
Colonna, Paul. "Le carbone renouvelable dans les systèmes alimentaires, énergétiques et chimiques." In Le carbone renouvelable dans les systèmes alimentaires, énergétiques et chimiques. Collège de France, 2012. http://dx.doi.org/10.4000/books.cdf.549.
Full text
5
Corvol, Pierre. "Présentation de Paul Colonna." In Le carbone renouvelable dans les systèmes alimentaires, énergétiques et chimiques. Collège de France, 2012. http://dx.doi.org/10.4000/books.cdf.548.
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6
Joumni, Haitham. "Les systèmes de prix de rachat garanti pour la production électrique renouvelable : fondements économiques, critères de mise en œuvre et impacts sur le progrès technique des filières." In Économie et développement urbain durable, 51–68. Presses des Mines, 2011. http://dx.doi.org/10.4000/books.pressesmines.1544.
Full textConference papers on the topic "Systèmes renouvelables"
1
Raux, Jean François. "Transition Energétique 2030 : Points clés pour le système électrique." In Nucléaire et renouvelables dans la transition énergétique. Les Ulis, France: EDP Sciences, 2013. http://dx.doi.org/10.1051/jtsfen/2013nuc11.
Full text
2
Maillard, Dominique. "La transition énergétique : un défi pour le système électrique." In Nucléaire et renouvelables dans la transition énergétique. Les Ulis, France: EDP Sciences, 2013. http://dx.doi.org/10.1051/jtsfen/2013nuc15.
Full text
3
MICHARD, Bertrand, Sébastien BOULAND, Philippe SERGENT, Sixtine NEUVEGLISE, and Virginie BAUDRY. "Projet EMACOP : analyse économique de la production d’énergie renouvelable de systèmes houlomoteurs sur le site d’Esquibien (Finistère)." In Journées Nationales Génie Côtier - Génie Civil. Editions Paralia, 2018. http://dx.doi.org/10.5150/jngcgc.2018.064.
Full textReports on the topic "Systèmes renouvelables"
1
Chen, Z., S. E. Grasby, W. Yuan, M. Colpron, and X. Liu. Methodology study of geothermal resource evaluation using remote-sensing and ground-surface temperature data, Burwash Landing, Yukon – status and preliminary results. Natural Resources Canada/CMSS/Information Management, 2024. http://dx.doi.org/10.4095/p15d0hqc2g.
Full textAbstract:
Trouver des ressources énergétiques renouvelables pour atteindre les objectifs du gouvernement visant à atteindre zéro émission nette d’ici 2050 est l’un des plus grands défis auxquels nous sommes confrontés, en particulier dans le Nord. Les communautés du Nord sont en grande partie déconnectées du réseau énergétique nord-américain et dépendent plutôt des hydrocarbures importés pour leur chauffage et leur électricité. Une étude antérieure (par exemple Grasby et al., 2011) suggérait que le Yukon et le nord-est de la Colombie-Britannique constituaient des régions à fort potentiel pour les ressources géothermiques. Des travaux supplémentaires montrent le potentiel de l'énergie géothermique pour soutenir les communautés du Nord (Grasby et al., 2012). De nouvelles techniques de géophysique, de télédétection et de surveillance de la température de surface du sol (GST) pour l'évaluation géothermique ont été développées dans le cadre du projet géothermique Garibaldi (Grasby et al., 2021 ; Chen et al. 2023). Cette étude explore la faisabilité de l'utilisation d'images multispectrales de télédétection de Landsat 8 et des séries chronologiques GST du réseau de surveillance GST pour révéler la relation entre le système de failles profondes et le flux de chaleur souterrain en tant qu'outil d'évaluation des ressources géothermiques pour le nord du Canada. GSC et YSG ont déployé un réseau de surveillance de la température à la surface du sol au cours de l'été 2022, et les données de 65 stations ont été récupérées au cours de la saison de terrain 2023. Un traitement préliminaire a été effectué pour détecter les zones de flux de chaleur élevé. Deux ensembles d'images multispectrales Landsat-8 dans la zone de Burwash Landing de différentes saisons ont été collectées et traitées pour l'extraction de caractéristiques à l'aide d'algorithmes ML. Les données GST et les caractéristiques extraites des images Landsat ont été analysées pour déterminer si les anomalies géothermiques sont liées à des caractéristiques géologiques spécifiques, telles que des systèmes de failles profondes. Nous rapportons ici les résultats préliminaires en mettant l'accent sur l'analyse des données sur la TPS.
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FONTECAVE, Marc, Sébastien CANDEL, and Thierry POINSOT. L'hydrogène aujourd'hui et demain. Académie des sciences, April 2024. http://dx.doi.org/10.62686/5.
Full textAbstract:
Les perspectives offertes par l’hydrogène dans le cadre de la transition énergétique et de la décarbonation du système énergétique constituent un sujet d’actualité majeur. Des sources d’hydrogène naturel ont été repérées en divers points du globe. Mais, à l’heure actuelle, il n’est pas possible de donner une estimation du potentiel en énergie primaire de ces sources, ni d’évaluer les capacités d’exploitation correspondantes. Les explorations doivent être poursuivies. L’hydrogène aujourd’hui disponible n’est pas une source d’énergie primaire mais un vecteur énergétique, produit à partir de ressources fossiles pour une utilisation essentiellement industrielle (raffinage du pétrole et synthèse d’ammoniac). Demain, il faudra décarboner cet hydrogène et l’utiliser plus largement pour d’autres applications industrielles (notamment pour diminuer l’empreinte carbone de la production d’acier et du ciment) et pour la mobilité lourde. Étant donné que la production de l’hydrogène doit principalement être guidée par le gain de réduction des émissions de gaz à effet de serre, ce présent rapport vise à définir ce qu’est l’hydrogène dit décarboné, qui doit prévaloir sur tout hydrogène carboné. Il s’agira ainsi de préciser comment il est produit, de mieux identifier quels pourraient être, à l’avenir, ses usages les plus appropriés, et de recommander un niveau raisonnable de consommation d’hydrogène, notamment en prenant en compte les besoins induits en termes de production d’énergie électrique, qui seront considérables . La production d’hydrogène par électrolyse de l’eau, qui apparaît comme un élément clé en termes d’émissions de dioxyde de carbone (CO2), n’est décarbonée que si l’électricité utilisée est effectivement bas carbone (nucléaire ou renouvelable), ce qui est loin d’être le cas en Europe ou dans le monde. Pour le moment, l’électricité au niveau du mix européen est très largement carbonée et son utilisation pour alimenter les électrolyseurs conduirait à des émissions de CO2 deux fois supérieures à celles du procédé de synthèse classique à partir du méthane. Avec un mix électrique remarquablement bas carbone, la France dispose d’un atout majeur pour jouer un rôle pionnier dans le déploiement de l’hydrogène décarboné, à condition que les nouvelles capacités de production électrique nécessaires soient rapidement disponibles et elles-mêmes bas carbone. L’analyse réalisée souligne l’importance de l’enjeu de compétitivité industrielle constitué par la mise au point d’électrolyseurs disposant des meilleures performances possibles, au service d’une souveraineté énergétique nationale. L’effort dans ce domaine mérite d’être soutenu par une recherche scientifique et technologique sur l’efficacité énergétique des électrolyseurs et des piles à combustible, les questions de réduction de l’empreinte environnementale de ses éléments, l’amélioration de leur stabilité et de leur durée de vie, et, plus généralement, tous les éléments de la chaîne de valeur (réservoirs, nouveaux matériaux, matériaux et molécules de stockage et transport de l’hydrogène, etc.). Le rapport met également en évidence la nécessité de guider les choix et les développements par des analyses de cycles de vie effectuées sur l’ensemble de la chaîne de valeur. Les questions de sécurité soulevées par l’utilisation de l’hydrogène sont majeures. Il est absolument nécessaire de les traiter avec attention, et des connaissances scientifiques et technologiques nouvelles sont indispensables pour définir des applications sûres de l’hydrogène. En particulier, pour les applications envisagées en dehors des espaces industriels, il faudra s’assurer que les protocoles et les règlements restent compatibles avec leur diffusion. L’analyse des usages futurs de l’hydrogène décarboné indique que, dans un premier temps, les applications devraient être principalement faites dans : (i) le domaine industriel, en particulier pour défossiliser les procédés industriels les plus émetteurs de gaz à effet de serre (notamment la production d’acier et de ciment) et pour remplacer l’hydrogène gris dans les usages industriels actuels (synthèse de l’ammoniac et du méthanol) ; (ii) le domaine des transports lourds (maritime ou aérien), notamment en permettant la synthèse de carburants alternatifs pour remplacer les combustibles fossiles actuels.