Approches technico-économiques d’optimisation des systèmes énergétiques décentralisés
Auteur / Autrice : | David Tsuanyo |
Direction : | Didier Aussel, Yao Kétowoglo Azoumah |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Sciences et technologie industrielles |
Date : | Soutenance le 17/06/2015 |
Etablissement(s) : | Perpignan en cotutelle avec Institut international d'ingénierie de l'eau et de l'environnement |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale Énergie environnement (Perpignan) |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : Laboratoire Procédés, matériaux et énergie solaire (Perpignan) |
Jury : | Président / Présidente : Didier Mayer |
Examinateurs / Examinatrices : Yézouma Coulibaly, Pierre Neveu, Nolwenn Le Pierrès | |
Rapporteurs / Rapporteuses : Didier Mayer, Marc Muselli |
Résumé
Le développement des systèmes énergétiques renouvelables et/ou conventionnels pour l’alimentation des zones décentralisées est confronté à de multiples barrières techniques, institutionnelles, socioculturelles et surtout financières. La solution défendue dans cette thèse est de rechercher des approches pour concevoir des systèmes durables et rentables, conditions requises pour le développement de l’électrification rurale par le secteur privé. L’analyse des différents critères économiques permet tout d’abord de définir plusieurs types d’équivalence entre critères économiques : équivalence décisionnelle, équivalence pour le dimensionnement optimal et équivalence pour le classement des solutions techniques. Cette première étude permet de démontrer que les 3 critères économiques habituellement utilisés (le LCOE, le taux de rentabilité interne, et le temps de retour sur investissement) aboutiront à des solutions techniques optimales différentes. Un modèle technico-économique est alors développé pour les systèmes hybrides PV/Diesel sans batteries de stockage en site isolé. Une application au site 2iE-K1 (Ouagadougou) permet de valider la conformité des modèles par comparaison au logiciel HOMER. On montre que les critères de taux de rentabilité interne maximum ou de temps de retour sur investissement minimum limitent l’investissement et le montant de la dette maximale. Plusieurs solutions optimales, dépendant du critère économique considéré, sont alors proposées pour un cas d’application réel : l’électrification de la localité rurale de Bilgo. Le travail réalisé au cours de cette thèse se situe donc dans la branche des outils de dimensionnement optimal et d’optimisation technico-économique des systèmes de production décentralisée d’énergie.