Spécialiste en transition énergétique des sites industriels

Description du poste

Comment concevoir et comparer des scénarios de transition énergétique complexes pour les sites industriels d'intérêt public ?

Dans un contexte de transition énergétique, les sites industriels d'intérêt public (station d'épuration des eaux usées, dépôts de bus, ports de commerce) sont confrontés aux défis de l'électricité comme nouveau vecteur énergétique, de l'augmentation des coûts de l'énergie et des risques de coupures (aléas climatiques, intermittence ENR, événements géopolitiques). Une question essentielle qui se pose est de savoir comment rendre plus robuste et plus autonome leur consommation énergétique, tout en limitant les impacts, qu'ils soient financiers, humains ou environnementaux ?

Une première approche serait de déléguer intégralement cette responsabilité aux gestionnaires des réseaux publiques d'électricité. Cependant, ces sites qui représentent une part importante du foncier et bâti publics, nécessitent des raccordements de forte puissance pour leur transition et peuvent être un gisement important de flexibilité. Ainsi, les composantes de pilotage, production et stockage de l'énergie sont naturelles et leur complémentarité mène à une réflexion sur l'apport des solutions micro-grid (ou micro-réseau) pour la transition énergétique de ces sites.

Plusieurs scénarios sont possibles pour faire cette transition énergétique avec une approche micro-grid (ou micro-réseau). Comment dimensionner ce micro-réseau électrique intelligent ? Quelle production locale d'énergie renouvelable (panneaux photovoltaïques par exemple) pour approvisionner le/les sites en électricité ? Quelle capacité de stockage ? Comment exploiter les opportunités environnantes de ces sites (gisements, raccordements...) ?

La modélisation de plusieurs scénarios de transition énergétique est donc nécessaire pour comparer les différentes stratégies possibles et prendre la meilleure décision avant d'engager des dépenses publiques (ex : conversion d'une flotte de bus vers l'électrique, installation de panneaux photovoltaïques, de stockage énergétique, ...)

Objectifs de la thèse :

La thèse a pour objectif de proposer une méthodologie d'aide à la décision pour engager une transition énergétique des sites industriels choisis, sous forme d'analyse multicritères à définir (économiques, environnementaux, interaction avec l'écosystème ...).

Cette méthodologie permettra notamment de répondre aux questions suivantes :

Comment construire un ensemble de scénarios pertinents ? Quels sont les indicateurs à prendre en compte pour leur caractérisation ? Comment s'assurer de leur robustesse dans le processus de décision ? Quelle est leur sensibilité aux incertitudes de leur déterminants ? Comment les intégrer à une aide à la décision ? ...

1/ Les objectifs scientifiques sont relatifs aux différentes composantes de la méthodologie.

Modélisation des systèmes et des sites dans leur environnement :

Différentes solutions de modélisation seront explorées de sorte qu'elles permettent une représentation suffisamment fine de la complexité à traiter. Les modèles développés seront utilisés pour construire les indicateurs pertinents de caractérisations des scénarios de transition. Ils devront afficher une performance numérique (temps de calcul) compatible avec un processus itératif. Plusieurs voies pourront être explorées (modélisation déterministe, stochastique, hybride) pour un objectif de dimensionnement intégrant le pilotage.

Construction d'indicateurs et définition des scénarios :

En nombre réduit mais reflétant l'aspect multicritères de la problématique, les indicateurs utilisés dans l'évaluation des scénarios devront agréger la complexité évoquée précédemment, tout en restant sensibles aux incertitudes des données d'entrées utilisées dans les modèles. Cela permettra d'assurer leur robustesse. Ces indicateurs seront ensuite utilisés pour définir les différents scénarios à étudier.

Aide à la décision :

Le processus de décision repose sur une diversité d'informations et doit être le reflet de différentes priorités opérationnelles. Plusieurs méthodes (optimisation, aide à la décision multicritère, règles métiers ...) pourront être explorées pour établir ce processus d'aide à la décision. Ces méthodes pourront éventuellement être combinées entre elles. A l'image des indicateurs dont elles s'alimenteront, ces solutions devront également refléter l'impact des incertitudes des données d'entrées utilisées dans les modèles. Il sera également crucial de modéliser finement les préférences et priorités des différentes parties prenantes impliquées, afin que la recommandation proposée soit acceptée et puisse être argumentée.

Analyse d'incertitude et de sensibilité - Robustesse :

Au-delà de la définition des scénarios de transition, la méthodologie se doit d'être robuste et sensible aux données utilisées et hypothèses faites. Les précautions prises dans les étapes précédentes permettront cette sensibilité pour une qualification des incertitudes dans la définition des scénarios et une exploitation de la méthodologie éclairée dans le pilotage des indicateurs.

2/ L'objectif opérationnel est de comparer les performances, les conditions de mises en œuvre, la robustesse et le niveau d'information (à la fois nécessaire et que l'on peut extraire) de différents scénarios de transition énergétique de sites industriels d'intérêt public.

Le choix du (des) site(s) est à réaliser de manière argumentée parmi 3 cas envisagés à ce jour : station d'épuration des eaux usées (STEP), dépôts de bus, port de commerce).

Le(s) cas d'étude(s) retenu(s) sera(ont) le reflet des aspects suivants :

Diversité dans les procédés et les technologies de production, stockage

- Enjeux de pilotage et de flexibilité énergétique

- Possibilité de qualifier les besoins des sites (=critères) en termes de : robustesse, économie financière, proximité des ressources, disponibilité des compétences, ...

- Opportunité d'originalité liée aux éléments de contexte et environnement du site (météo, écosystème local, gisements locaux et échanges avec l'extérieur ...), stratégie politique locale

- Périmètre d'étude caractéristique de l'échelle micro-grid

La comparaison des stratégies de transition énergétique s'appuiera sur l'analyse et la modélisation des solutions technologiques (production, stockage, pilotage, échanges avec nouveaux réseaux tels que V2G), de leurs performances, de leurs coûts d'investissement et d'exploitation, de leurs impacts et de leurs dépendances ?

L'ambition du travail étant de proposer une analyse multicritère en amont de la transition énergétique, elle doit pouvoir être réalisée dans un temps court, pour ne pas décaler dans le temps l'action nécessaire de transition. Ainsi, la modélisation doit identifier le niveau de précision pour chaque typologie de site, tant en termes de qualité/quantité de données qu'en terme de choix de modèle existant de chaque sous-système (consommateurs, producteurs, échanges, stockages, ...).

Profil

Pour mener à bien les travaux, le·la candidat·e devra faire preuve de curiosité, d'initiative, de méthodologie, être force de proposition et démontrer une capacité de travail en équipe.

Le·la candidat·e s'appuiera sur les compétences clés suivantes : énergie (électricité), smart grids (réseaux intelligents). Des compétences complémentaires en informatique (optimisation, recherche opérationnelle, modélisation, algorithmique) seront attendues. Une expérience d'application aux systèmes énergétiques (technologies énergétiques) serait un plus. Il·elle devra savoir appréhender l'aspect interdisciplinaire du sujet et analyser la gouvernance locale et le jeu d'acteurs publics/privés.

Le plan de travail sera co-construit avec le candidat, le laboratoire de l'IMT et l'entreprise SCE.

Démarrage prévu à l'automne 2024. Contrat CDD CIFRE de 3 ans.

Poste ouvert, à compétences égales, aux travailleur·euse·s en situation de handicap.

Présentation de l'entreprise

Nous sommes des passionné·e·s qui œuvrent, depuis plus de 40 ans, à ce que les enjeux environnementaux d'aujourd'hui et de demain soient au cœur de notre démarche et au centre de nos projets.

Keran est une entreprise à mission, indépendante, riche de 7 domaines de compétences et de plus d'une trentaine de métiers convergeant autour de l'aménagement durable des territoires, au service des femmes et des hommes et en harmonie avec l'environnement.

Filiale du groupe Keran, SCE croise les talents des concepteur·rice·s urbains et paysagers avec l'expertise technique de l'ingénierie.

Structure à taille humaine avec un cadre de travail stimulant et agile, nous offrons une proximité technique et managériale propice à l'épanouissement et au développement des compétences.

Pour nos 500 collaborateur·rice·s, nous cultivons le partage de visions, favorisons l'innovation et encourageons les initiatives.

Pourquoi rejoindre SCE ?

Notre projet s'appuie sur des valeurs fortes de confiance, audace, proximité ..., portées par une culture d'entreprise tournée vers l'humain. D'ailleurs, selon notre dernier baromètre social, 93% des collaborateur·rice·s estiment qu'on leur fait confiance pour prendre de bonnes décisions dans leurs projets.

Dès votre arrivée, partage, accompagnement, convivialité seront au rendez-vous : parrainage interne, formation sur nos outils, petit-déjeuner des nouveaux, évènements d'équipe... 89% des répondant·e·s au baromètre sont satisfait·e·s de l'ambiance dans l'entreprise.

Nous avons à cœur de prendre soin de nos collaborateur·rice·s et nous favorisons votre montée en compétence grâce à plusieurs dispositifs : gestion de votre carrière, formations, coaching interne.

Pour gagner en confort de travail, nous restons agiles et mettons en place des méthodes permettant de stimuler les idées, lever les freins ou améliorer le fonctionnement des équipes : HUB (laboratoire d'idées), crédit temps innovation, télétravail, temps partiel, RTT ...