L’objectif principal du sujet de thèse réside quant à la détermination et le développement d’une solution complète de production d’énergie électrique optimisée et tolérante aux défauts pour cours d’eau de puissance moyenne de quelques dizaines de kW (10 à 30 kW) qu’elle soit en ilotage (pour la consommation in situ ou le stockage au travers d’un banc de batteries) ou raccordée au réseau de distribution. En effet, bon nombre de cours d’eau des Hauts de France ou d’ailleurs offrent une source d’énergie continue et renouvelable qui n’est malheureusement pas ou plus exploitée faute de solution techniquement fiable et économiquement viable. Ainsi, de par le passé, des microcentrales hydrauliques ont été conçues à partir de technologies classiques (traditionnellement triphasées) et sont actuellement hors de fonctionnement et laissées à l’abandon. Néanmoins, bon nombre d’entre elles, disposent encore de l’infrastructure génie civil mais tournent dans le vide, les systèmes de conversion étant hors d’usage. Les progrès réalisés ces 20 dernières années en électrotechnique et électronique de puissance ainsi que l’avènement des systèmes de pilotage rapides permettent maintenant d’envisager le développement de solutions fiables et bien moins coûteuse que naguère. En effet, concernant la conversion d’énergie (mécanique en électrique), des solutions basées sur des machines polyphasées à grand nombre de paires de pôles permettent d’envisager de nos jours une production fiable puisque tolérante aux défauts tandis que les nouveaux processeurs de calcul (microcontrôleur ou DSP) associés à de l’intelligence artificielle consentent à la rationalisation de la production par la minimisation des pertes inhérentes à la conversion et l’optimisation des coûts selon les configurations économiques à un temps déterminé et les besoins. Le but ultime de ce projet est donc de développer une solution clé en main permettant, à partir de cours d’eau, la génération électrique fiable (à savoir tolérante aux défauts pouvant surgir sur la machine), adaptable quelle que soit la configuration du site (isolé avec stockage batterie ou raccordé au réseau), avec un flux d’énergie complètement réversible physiquement permettant selon les besoins et les contextes économiques (prix d’achat et de revente du kWh) de pouvoir réaliser tous les scénarios et échanges d’énergie possibles et imaginables à partir d’une couche décisionnelle basée sur de l’intelligence artificielle. Pour relever ce défi technologique révolutionnaire d’envergure mondiale, le projet s’appuiera sur la plateforme expérimentale Hexadiag basée à Soissons-Cuffies et acquise dans le cadre du CPER Energie Electrique 4.0.

Funding category: Contrat doctoral



PHD title: Doctorat en Génie Electrique

PHD Country: France