Energy and Uncertainties : Stochastic Modeling and Optimization of Multi-Sources Energy Systems
Energie et incertitudes : modélisation et optimisation stochastique des systèmes énergétiques multi-sources
Résumé
World energy demand is still mostly satisfied by traditional sources of fossil energy. Nevertheless, over the last decade, hybrid or multi-sources energy systems have become viable alternatives for energy production because they capitalize on the strengths of conventional energy sources as well as the ecofriendly benefits of renewable energy sources. The need to consider this type of hybrid system can be justified by the fact that renewable energy resources, in addition to being more expensive, are often disturbed by seasonal variations and cannot be considered as a reliable continuous source of energy. As part of this thesis, we carried out a review of the literature of different optimization problems related to systems with multi-sources of energy. At first, we worked on the problem of localization of multi-source energy systems. The objective was to establish an energy profile or potential of a geographical area by considering economic, social and environmental criteria. Then, we are interested in optimizing energy contracts to meet global consumption needs by considering "ecofriendly" aspects of these contracts. We have proposed mathematical models and resolution methods for optimizing the choice of multi-sources energy contracts considering deterministic and random demands.
La demande énergétique mondiale est encore majoritairement satisfaite par les sources traditionnelles d’énergie fossile. Néanmoins, au cours de la dernière décennie, les systèmes énergétiques multi-sources sont devenus des alternatives viables pour la production de l'énergie car ils permettent de capitaliser sur les points forts des sources conventionnelles mais également sur les sources d’énergie renouvelables. L’intérêt de considérer ce type de systèmes hybrides réside dans le fait que les ressources d’énergie renouvelables, en plus de leurs coûts, sont souvent impactées par des variations saisonnières et ne peuvent être considérées comme un apport d'énergie continu et déterministe. Nous avons réalisé, dans le cadre de cette thèse, une revue de la littérature des différents problèmes d’optimisation en relation avec les systèmes énergétiques multi-sources. Dans un premier temps, nous avons travaillé sur la problématique de la localisation des systèmes énergétiques multi-sources. L’objectif est établir un profil ou un potentiel énergétique d’une zone géographique en considérant des critères économiques, sociaux et environnementaux. Ensuite, nous nous sommes intéressés à l’optimisation des contrats d’énergie pour répondre au besoin global de consommation en considérant des aspects «éco-responsables» de ces contrats. Nous avons proposé des modèles mathématiques et des méthodes de résolution pour l’optimisation du choix des contrats d’énergie multi-sources en considérant à la fois des demandes déterministes et des demandes aléatoires.
Origine : Version validée par le jury (STAR)