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Planification du déploiement d’infrastructures énergétiques à l’échelle d’un territoire : Approche d’optimisation économique et environnementale

Défis technologiques Efficacité énergétique pour bâtiments intelligents, mobilité électrique et procédés industriels Mathématiques - Analyse numérique - Simulation Sciences pour l’ingénieur

Résumé du sujet

Le CEA développe un logiciel d'optimisation du dimensionnement et du pilotage des systèmes énergétiques, afin de réaliser des études technico-économiques et environnementales des systèmes énergétiques pour des industriels et territoires. Le logiciel calcule grâce à un solveur MILP des dimensionnements et pilotages optimaux.

Il s'agit à présent d'aller plus loin en optimisant le déploiement des infrastructures dans le temps et dans l'espace. En effet, les évolutions de la demande, de l'environnement économique et des performances technologiques sont à prendre en compte dès le début d'un déploiement d'un système énergétique. La dimension spatiale a aussi une importance puisqu'il faut faire un choix entre centraliser des productions pour faire des économies d'échelle, ou répartir les moyens de production sur un territoire et assurer le transport.

La prise en compte de ces nouvelles problématiques plus larges mène à des temps de calcul élevés.

Les objectifs de la thèse seront donc les suivants:
- Établir un formalisme générique pour décrire ce type de problème et le rendre facilement modélisable, en prenant en compte les aspects économiques et environnementaux, et les incertitudes liées.
- Comparer, sélectionner et améliorer un algorithme d'optimisation et des méthodes d’intelligence artificielle permettant de prendre en compte la globalité du problème.
- Appliquer cet algorithme sur des cas concrets d'étude.

Nous recherchons donc un candidat ayant suivi des études en mathématiques appliquées. Il devra être intéressé par les questions de la transition énergétique.

Laboratoire

Département Thermique Conversion et Hydrogène (LITEN)
Service Système Energétique Territoire et Industrie
Laboratoire des systèmes énergétiques pour les territoires
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