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Offre de Thèse

Il y a 2 mois

Nantes, France Yncrea Ouest Temps plein

**Description entreprise**:
**Description du poste**:
**MOTS CLES**:
Développement durable/Hydrogène vert/Génie électrique et automatique/Optimisation multi-objectifs/Intelligence artificielle

**CONTEXTE**:
Le réseau électrique actuel est confronté à plusieurs défis liés principalement à la demande croissante en énergie, les pressions environnementales, le développement de moyens de production intermittents, les nouveaux usages de l’électricité, les exigences de fiabilité élevées et les restrictions en termes de planification [1]. Ainsi, les systèmes de récupération de l'énergie des ressources renouvelables (éoliennes, hydroliennes, systèmes photovoltaïques, etc.) sont actuellement déployés à grande échelle afin de répondre à ses différents enjeux et garantir des bénéfices socio-économiques pour le développement durable. L'intégration de ces ressources d'énergie distribuées dans le réseau de distribution et de transport, l’apparition de nouveau mode de consommation (véhicule électrique (VE), par exemple), l’utilisation des dispositifs de stockage et l’activation de l’intelligence énergétique dans l’industrie et les bâtiments résidentiels ouvrent la voie aux micro-réseaux électriques intelligents [2]. Ces derniers permettent de répondre aux priorités de la nouvelle économie de l’électricité qui vise une gestion bidirectionnelle du flux d’information et d’énergie et introduisent ainsi la notion de «prosommateurs» [3, 4].

**DESCRIPTION DE LA THESE**:
Ce projet de thèse vise à répondre aux enjeux des transitions énergétique et environnementale des zones dites non-interconnectés (ZNI) comme les îles en intégrant les énergies renouvelables marines (l'hydrolien et l’éolien en mer) dans le mix énergétique et les moyens de stockage de l’énergie afin de réduire leur dépendance vis-à-vis des livraisons de fioul et minimiser leur impact sur l’environnement. Ce projet est un programme d’anticipation à long terme des microgrids intégrant un fort taux d’énergies marines renouvelables avec stockages d’énergie en intégrant la production de l’hydrogène vert pour alimenter des sites isolés. Trois aspects seront traités qui concernent la gestion de l’énergie, le contrôle tolérant aux défauts et la qualité de l’énergie au sein du micro-réseau. Pour ce faire, nous ferons appel à des techniques à base d’apprentissage automatique (machine learning) pour optimiser à la fois le dimensionnement et la localisation des ressources renouvelables et des moyens de stockage, y compris la production d’hydrogène vert. L’accent sera mis sur la production de l’hydrogène à partir de ressources renouvelables, principalement l’éolien en mer, l’hydrolien et le photovoltaïque et son utilisation dans la mobilité électrique. Dans la cadre de la connexion des ressources marines renouvelables intermittentes au réseau d’une zone non-interconnecté (ZNI) se pose inévitablement la problématique de la gestion optimale des flux énergétiques entre les moyens de stockage d’énergie (batteries et hydrogène), des consommateurs locaux et enfin des producteurs basés sur le renouvelable. L’utilisation de l’intelligence artificielle permettra d’améliorer les prévisions de production énergétique et d’optimiser la gestion de l’énergie en optimisant les flux d’énergie tout en intégrant plusieurs vecteurs énergétiques (électricité et hydrogène). L’objectif étant de développer des algorithmes de gestion d’énergie, communément appelés EMS (Energy Management Systems) conférant au micro-réseau un fonctionnement optimal et résilient aux défauts tout en maximisant l’utilisation des ressources renouvelables et améliorant la fiabilité et la disponibilité. Ainsi, il est plus facile d’anticiper les pics de consommation tout en prenant en compte la part d’énergie produite/stockée par les moyens de stockage ou pour la production d’hydrogène.

Les grandes lignes du programme de travail s’articulent autour des points ci-dessous:

- Mettre en oeuvre un système intelligent de gestion d’énergie et de contrôle avancé d'un parc hybride constitué d'éoliennes, d’hydroliennes et de panneaux photovoltaïques et d’un système de stockage d’énergie constitué de batteries et d’électrolyseur pour la production d’hydrogène pour l'alimentation de site proche du littoral ou de site isolé.
- Proposer des algorithmes de commande non-linéaires et robuste vis-à-vis des différentes perturbations externes (vent et ensoleillement variables) ou internes (défauts machines, convertisseurs, cellules photovoltaïques) ou des incertitudes de modèle.
- Etudier l’amélioration de la qualité de l’énergie et de la stabilité des micro-réseaux.
- Mettre en oeuvre les algorithmes développés sur une manipulation expérimentale à échelle réduite pour la validation des appro

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