ED Sciences Physiques et de l'Ingénieur
Analyse de l'utilisation de la flexibilité de recharge des véhicules électriques dans un cas réel d'autoconsommation collective : conception du systèmes de gestion de l'énergie
par Garazi ETXEGARAI AZKARATEGI (ESTIA-Recherche)
Cette soutenance a lieu à 10h30 - Guillermo Martinez Room University of the Basque Country Europa Plaza, 1 20018 Donostia-San Sebastián Spain
devant le jury composé de
- Mahamadou ABDOU TANKARI - Maître de conférences - University of Paris-Est Créteil - Rapporteur
- Najiba MRABET BELLAAJ - Professeure - University of Tunis El Manar - Rapporteur
- Haizea GAZTANAGA ARANTZAMENDI - Directrice de recherche - Ikerlan (technology centre) - Examinateur
- Ekaitz ZULUETA GUERRERO - Professeur assistant - University of the Basque Country (EHU) - Examinateur
- Ionel VECHIU - Directeur de recherche - Université de Bordeaux - Examinateur
Dans le contexte actuel d'électrification accélérée de la mobilité, la pénétration croissante des véhicules électriques a soulevé des préoccupations concernant leur impact sur la demande électrique. Simultanément, le système électrique connaît une transition d'une structure centralisée vers un modèle plus décentralisé, caractérisé par l'intégration de ressources énergétiques distribuées. Ces deux tendances convergent vers une opportunité prometteuse : l'utilisation de l'énergie photovoltaïque produite localement dans les bâtiments pour alimenter la demande de recharge des véhicules électriques. De plus, lorsque les véhicules électriques sont considérés comme des charges flexibles, leur processus de charge peut être géré activement pour mieux s'aligner sur la génération photovoltaïque. Cela permet d'augmenter le taux d'autoconsommation dans les schémas d'autoconsommation collective, entraînant à la fois des bénéfices économiques et un équilibre plus durable entre la génération et la demande d'énergie. Cette thèse étudie comment les véhicules électriques, considérés comme des charges flexibles, peuvent contribuer à augmenter le taux d'autoconsommation dans un cas d'étude réel d'autoconsommation collective combinant génération photovoltaïque, consommation des bâtiments et infrastructure de recharge publique. La recherche est motivée par la croissance simultanée de la mobilité électrique et de la génération renouvelable distribuée, qui crée à la fois des défis et des opportunités pour la gestion locale de l'énergie. Pour aborder ce problème, deux systèmes de gestion de l'énergie sont développés et évalués. Le premier est un système basé sur des règles qui met en œuvre une stratégie de contrôle indirect par le biais de trois structures tarifaires conçues pour encourager les utilisateurs à déplacer la recharge vers les périodes de surplus photovoltaïque. Le second est un système basé sur l'optimisation qui applique un contrôle direct en planifiant le temps et la puissance de charge à l'aide de modèles prédictifs et d'un algorithme génétique. Le système basé sur l'optimisation est évalué sous quatre scénarios différents, représentant différents niveaux de flexibilité dans le temps et la puissance de charge. La thèse développe également des modèles de prévision à un jour d'avance. La prévision de la consommation électrique des bâtiments utilise des réseaux de neurones à propagation avant et des réseaux à mémoire à court et long terme, avec une sélection des caractéristiques d'entrée et des hyperparamètres optimisée via des algorithmes génétiques. La prévision de la génération photovoltaïque utilise des expressions analytiques basées sur des données météorologiques, en en mettant à profit des améliorations potentielles par des approches d'apprentissage automatique déjà développées dans d'autres cas d'étude. De plus, une analyse expérimentale de la prédiction des profils de recharge des véhicules électriques est menée. Tous les modèles et stratégies de contrôle sont validés par des simulations utilisant des données réelles d'un projet d'autoconsommation collective impliquant sept bâtiments, des panneaux photovoltaïques et une station de recharge publique pour véhicules électriques. Les résultats démontrent que les deux approches peuvent améliorer le taux d'autoconsommation, bien que leurs performances dépendent de la flexibilité disponible, du profil de la consommation locale, de la taille du système photovoltaïque et du comportement des utilisateurs. Le système basé sur des règles offre une solution simple et peu coûteuse, tandis que le système basé sur l'optimisation peut gérer plusieurs contraintes et des conditions d'exploitation plus complexes. Pour le cas spécifique étudié, l'approche basée sur l'optimisation obtient des améliorations supérieures lorsque suffisamment de flexibilité est disponible. Les cadres proposés sont évolutifs et adaptés aux applications dans les communautés énergétiques, les micro-réseaux.
Conception et caractérisation de solutions avancées de packaging électronique pour le blindage électromagnétique et la protection contre l'humidité.
par Victor MAHAUT (Laboratoire de l'Intégration du Matériau au Système)
Cette soutenance a lieu à 10h45 - Auditorium Thales Research & Technology, 1 avenue Augustin Fresnel, Campus Polytechnique, 91767 Palaiseau
devant le jury composé de
- Tristan DUBOIS - Associate Professor - Université de Bordeaux - Directeur de these
- Alexandrine GRACIA - Associate Professor - Université de Bordeaux - CoDirecteur de these
- Philippe BESNIER - Directeur de recherche - CNRS, IETR - Rapporteur
- Christophe GUIFFAUT - Directeur de recherche - CNRS, XLim - Rapporteur
- Isabelle DUFOUR - Professeure - Université de Bordeaux - Examinateur
- Benoit GORAL - Docteur - Thales SIX - Examinateur
Cette thèse, menée en partenariat entre le laboratoire IMS et Thales Research & Technology, traite du packaging électronique. Elle s'articule autour de deux axes de recherche principaux et traite de la mise en œuvre et de l'évaluation de nouvelles solutions de protection basées sur la fabrication additive. Le premier axe consiste à évaluer les performances de blindage électromagnétique de deux de ces procédés. L'objectif est d'appréhender les phénomènes physiques sous-jacents, d'abord à l'échelle du matériau isolé, puis au sein d'un système complet. Cette démarche, combinant caractérisation expérimentale et simulation par éléments finis, intègre l'influence de la conception du circuit imprimé sur les performances globales. Elle confronte également plusieurs méthodes d'évaluation afin d'identifier les plus pertinentes selon les scénarios d'usage. Le second axe concerne la prise d'humidité de boîtiers plastiques. L'absorption d'eau au sein de ces résines d'encapsulation est d'abord caractérisée par analyse gravimétrique. Une nouvelle méthode de mesure in situ, employant des capteurs intégrés, a ensuite été développée et corrélée aux résultats gravimétriques. Cette méthodologie inédite a notamment permis d'évaluer l'influence de dépôts par couche atomique sur les capacités d'absorption de ces boîtiers.