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DESDOUITS Chlo

« Réduction des pics de consommation d'électricité et problèmes d'optimisation induits pour les consommateurs »

 

Directeur de thèse :     Mazen ALAMIR

École doctorale :

Spécialité :

Structure de rattachement : Autre

Établissement d'origine : UNIVERSITE MONTPELLIER II SCIENCES ET TECHNIQUES DU LANGUEDOC

Financement(s) : CIFRE

 

Date d'entrée en thèse : 08/11/2013

Date de soutenance : 10/02/2017

 

Composition du jury :
Mazen ALAMIR - Directeur de these (Gipsa-lab)
Rodolphe Giroudeau - CoDirecteur de these (LIRMM)
Claude Le Pape - Co-encadrant (Schneider Electric)
Christian Artigues - Rapporteur (LAAS)
Christophe Picouleau - Examinateur (CNAM)
Didier Dumur - Rapporteur (CENTRALESUPÉLEC)

 

Résumé : Alors que les préoccupations concernant le réchauffement climatique deviennent de plus en plus sérieuses, l’une de ses premières causes: la consommation d’électricité, continue à croître. Une des manières d’endiguer le phénomène pourrait être de mieux équilibrer la consommation et la production, afin d’allumer moins de gros groupes de production, et de permettre l’intégration de plus de sources renouvelables. Le nouveau paradigme du marché de l’électricité incite les consommateurs à réduire leur pic de consommation, et à différer leur consommation quand la demande est moindre, à l’aide d’incitations tarifaires. De nouveaux algorithmes d’optimisation, et de nouvelles méthodologies sont donc nécessaires pour optimiser la puissance d’électrique utilisée par les consommateurs. Schneider Electric propose, à travers le projet européen Arrowhead, d’étudier trois cas applicatifs : un ascenseur avec plusieurs sources énergétiques, une usine manufacturière et un réseau d’eau potable. Pour chacune de ces trois applications, une méthodologie pour optimiser les pics de puissance consommée (parfois à l’aide d’une fonction de coût de l’électricité) est donnée, ainsi que des algorithms d’optimisation. Dans le cas de l’ascenseur multi-sources, deux contrôleurs couplés sont proposés : l’un au niveau stratégique résolvant un problème linéaire, et l’autre à base de règles au niveau tactique. Dans le cas de l’usine, la méthodologie que nous avons utilisée pour faire des mesures, construire des modèles énergétiques, et finalement optimiser est expliquée. De plus, trois formulations linéaires, ainsi qu’une procédure de recherche locale, et une formulation naïve de programmation par contraintes sont données afin de résoudre le problème d’ordonnancement NP- difficile. Dans le cas du réseau d’eau, une formulation à contraintes quadratiques est utilisée pour comparer des plans de pompage optimisés avec la tactique utilisée habituellement dans le réseau. Les méthodes proposées entraînent des gains sur la facture énergétique de 1.5% à 114%, dépendamment du contexte. De plus, elles permettent aux consommateurs de participer au nouveau marché de l’énergie. Finalement, les connaissances retirées de l’étude de ces trois pilotes sont résumées, et des lignes directrices sont données pour l’optimisation de la facture énergétique d’un système quelconque consommant de l’énergie.


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