Sujet de Thèse
Titre :
Conception d'un système de stockage hybrides pour minimiser l'émission carbone d'habitations individuelles
Dates :
2019/10/10 - 2022/09/30
Etudiant :
Encadrant(s) : 
Description :
Répondre aux objectifs de l'UE sur la réduction des émissions carbone, nécessite des propositions innovantes dans le domaine de
l'habitat qui rejette 300 millions de tonnes de CO2 par an. RED WOLF a pour but d'augmenter l'usage de l'énergie renouvelable pour
réduire l'émission CO2 de maisons équipées de panneaux PhotoVoltaïques non raccordés au Gaz (PVnG). Un Système de Stockage
Hybrides (SSH) sera développé et déployé dans 100 maisons PVnG. Elles seront équipées de batteries avec des Radiateurs à
Accumulation à faible coût capables de stocker de la chaleur pour réchauffer à la demande les habitations sur un horizon de 24h. Les
SSHs stockeront à la fois l'énergie produite in situ par les PVHs et les énergies vertes (vent, solaire) transportées par le réseau électrique
lorsque la demande sera faible. Les pics de consommation (120% de la moyenne quotidienne) ont lieu entre 6h et 9h et entre 16h et
20h quand la production d'électricité est fortement carbonée. Actuellement, durant les journées venteuses ou ensoleillées, la
production des parcs éoliens et solaires est réduite et l'énergie propre est donc gaspillée : Chaque année, dans les régions de l'ENO (Est-
Nord-Ouest), jusqu'à 6% de l'énergie de l'éolien est perdue. De plus, les maisons PVnG reversent leur production électrique locale dans
le réseau électrique indépendamment des besoins de celui-ci, ce qui augmente le déséquilibre entre la demande et la production
sachant que la capacité des PV augmente de 3GW/an dans la région ENO.

Dans le cadre de cette thèse, la recherche sera divisée en trois parties: (i) comprendre le comportement des habitants afin d'obtenir le
modèle de consommation énergétique de chaque maison. Ce modèle sera utilisé afin de dimensionner les batteries et gérer
intelligemment le basculement entre utilisation entre "énergie produite localement" et celle du réseau national ; (ii) concevoir un
système de stockage hybrides afin d'analyser des flux de données provenant de sources d'informations multiples (p. ex., smart grid,
météo, température ambiante, comportement des habitants, niveau des batteries), et ce à des fins de limiter l'émission carbone des
habitations individuelles ; (iii) réaliser une analyse globale pour évaluer les stratégies de gestion des données (Cloud and Fog) et des
réseaux (SDN, Internet des Objets), et ce, afin de trouver le meilleur compromis entre "Qualité de Service" et "impact
environnemental". Les phases expérimentales se baseront sur des sites pilotes (disposant de maisons PVnG) situés au Royaume Uni, en
France, en Irlande, au Luxembourg et Pays-Bas. En définitif, le système de stockage hybride proposé vise à être commercialisé dans les
pays partenaires, et diffusé dans toute la région ENO.
Mots clés :
Réseau Electrique Intelligent, Intelligence Artificielle, Maison Intelligente, Internet des Objets
Département(s) : 
Ingénierie des Systèmes Eco-Techniques