> Offres de formation > Offres de thèses

Approche d'optimisation multi-objectifs pour l'éco-conception des systèmes énergétiques : Application aux technologies de l'hydrogène.

Défi technologique : Efficacité énergétique pour bâtiments intelligents, mobilité électrique et procédés industriels (en savoir +)

Département : Département Thermique Conversion et Hydrogène (LITEN)

Laboratoire : Laboratoire des systèmes énergétiques pour les territoires

Date de début : 01-10-2022

Localisation : Grenoble

Code CEA : SL-DRT-22-0694

Contact : florent.montignac@cea.fr

Pour répondre aux enjeux de mutation des systèmes énergétiques et de décarbonation des procédés industriels, le CEA développe des outils numériques spécifiques permettant l'optimisation du dimensionnement et du pilotage des équipements. Ces outils sont applicables à différentes échelles (sites isolés, parcs industriels, micro-réseaux, systèmes connectés aux réseaux, etc.) et intègrent différents vecteurs (électricité, gaz, chaleur) et convertisseurs (productions renouvelables, électrolyseurs, échangeurs de chaleur, systèmes de stockage d'énergie, pompes à chaleur, etc.). Pour aider au meilleur choix possible, les outils numériques développés au laboratoire intègrent des algorithmes d'optimisation spécifiques axés actuellement sur la maximisation du bilan économique pour l'opérateur ou l'investisseur. L'outil d'optimisation PERSEE développé au CEA, appliqué sur de nombreux projets, repose sur un formalisme MILP (Mixed-integer linear programming) et sur une fonction objectif économique. Or d'autres dimensions comme les impacts environnementaux, la rareté des matières premières, la recyclabilité... apparaissent de façon croissante dans les préoccupations des donneurs d'ordre. Sur cette base, l'objectif de la thèse est de développer une approche d'optimisation multi-objectifs applicable au formalisme MILP, en incorporant des critères environnementaux, et au-delà potentiellement tout type de critère qui puisse être défini par un donneur d'ordre. Le verrou à lever est de pouvoir aboutir à une approche fiable et efficace en terme de temps de calcul. A partir des travaux réalisés dans une thèse récente réalisée au laboratoire (Hemant SHARMA, 2021) portant sur la prise en compte des impacts environnementaux dans l'optimisation du dimensionnement de systèmes énergétiques, il s'agira d'abord de voir comment les méthodologies de réduction des impacts environnementaux peuvent être couplées avec l'approche PERSEE. A l'appui d'un état de l'art méthodologique, il s'agira ensuite de définir une approche plus globale de prise en compte de multiples critères et objectifs. Cette vision globale pourra amener à reconsidérer la manière dont l'optimisation est réalisée actuellement dans le logiciel. Enfin, un cadre applicatif concret sera proposé. Une possibilité sera de considérer le cas d'un territoire insulaire via le projet européen Green Hysland (projet EU 2021-2025) qui porte sur le déploiement d'une infrastructure hydrogène sur l'île de Majorque (projet multi-applications : injection réseau gaz, mobilité, applications stationnaires), mais d'autres cas d'étude pourront être envisagés selon les données accessibles.

Voir toutes nos offres Télécharger l'offre (.zip)

Email Bookmark and Share