Description du poste
Comment modéliser et comparer entre eux des scénarios complexes de transition énergétique à l'échelle micro-grid ?
Dans un contexte de transition énergétique, les sites industriels d'intérêt public (station d'épuration des eaux usées (STEP), dépôts de bus, ports de commerce...) font face 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, événement géopolitiques). Une question essentielle est de savoir comment rendre ces sites plus robustes et autonomes dans leur consommation énergétique, tout en limitant leurs impacts financiers, humains ou environnementaux.
Une première approche serait de déléguer cette responsabilité aux gestionnaires des réseaux publics d'électricité. Cependant, ces sites, qui représentent une part importante du foncier et du bâti publics, nécessitent des raccordements de forte puissance pour leur transition et peuvent constituer un gisement de flexibilité. Les composantes de pilotage, production et stockage d'énergie sont donc naturelles, et leur complémentarité amène à réfléchir à l'apport des solutions micro-grid pour la transition énergétique de ces sites.
Plusieurs scénarios sont envisageables pour cette transition avec une approche micro-grid. Comment dimensionner ce micro-réseau électrique intelligent ? Quelle production locale d'énergie renouvelable (panneaux photovoltaïques, par exemple) pour alimenter ces sites ? Quelle capacité de stockage ? Comment exploiter les opportunités environnantes (gisements, raccordements...) ?
La modélisation de plusieurs scénarios est nécessaire pour comparer ces stratégies et prendre la meilleure décision avant des dépenses publiques importantes (ex : conversion de flottes de bus, installation de panneaux solaires, stockage énergétique, etc.).
* Objectifs de la thèse :
Proposer une méthodologie d'aide à la décision pour la transition énergétique de sites industriels, sous forme d'analyse multicritères (économiques, environnementaux, interaction avec l'écosystème...).
Répondre à des questions telles que :
Comment construire des scénarios pertinents ? Quels indicateurs utiliser ? Comment assurer leur robustesse face aux incertitudes ? Comment les intégrer dans une aide à la décision ?
Les objectifs scientifiques incluent :
* Modélisation des systèmes et sites dans leur environnement : Explorer diverses solutions de modélisation pour une représentation fine et efficace. Développer des modèles performants en temps de calcul, intégrant déterministe, stochastique ou hybride pour le dimensionnement et le pilotage.
* Construction d'indicateurs et scénarios : Définir un nombre réduit d'indicateurs multicritères, sensibles aux incertitudes, pour caractériser et comparer les scénarios.
* Aide à la décision : Mettre en place des méthodes d'optimisation, multicritères, règles métiers, en intégrant les incertitudes et les préférences des parties prenantes.
* Analyse d'incertitude et de sensibilité - Robustesse : Assurer que la méthodologie reste robuste face aux données et hypothèses, en qualifiant les incertitudes et en utilisant des indicateurs pertinents.
2/ L'objectif opérationnel est de comparer performances, faisabilité, robustesse et niveau d'information des scénarios, en choisissant argümenté parmi 3 sites : STEP, dépôts de bus, port de commerce. La diversité dans les procédés, enjeux, contexte environnemental et échelle micro-grid doit être prise en compte.
La comparaison s'appuiera sur l'analyse technologique, coûts, impacts, dépendances. La modélisation doit être adaptée pour un processus rapide, avec un niveau de précision modulable selon le site.
Le·la candidat·e doit faire preuve de curiosité, initiative, méthodologie, capacité de travail en équipe, et s'appuyer sur des compétences en énergie, smart grids, informatique (optimisation, modélisation, algorithmique). Une expérience dans les systèmes énergétiques est un plus. L'analyse interdisciplinaire et la gouvernance locale sont également essentielles.
Le plan de travail sera co-construit avec le candidat, le laboratoire IMT et l'entreprise SCE. Démarrage prévu à l'automne 2024, contrat CDD CIFRE de 3 ans. Poste ouvert aux personnes en situation de handicap.
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