Analyses de Coopératives Solaires

Encadrants : 

Occurrences : 

2019

Nombre d'étudiants minimum: 

2

Nombre d'étudiants maximum: 

4

Nombre d'instances : 

2

Pour lutter contre le réchauffement climatique, l'accord de Paris sur le climat de 2016 recommande un basculement massif vers les sources d'énergie renouvelables. Actuellement, la France tire 75% de son énergie du nucléaire. L'énergie solaire est une alternative viable plus propre. Comme il peut être généré localement, les ménages peuvent installer des panneaux solaires et vendre le surplus d’électricité généré. En effet, des coopératives solaires sont en projet à Paris [1]. Le but de ce projet est de modéliser et d’analyser de telles coopératives et d’étudier la faisabilité et les avantages de la production et de la distribution locales de l’énergie solaire.

Contrairement à la plupart des sources conventionnelles, la production d’énergie solaire dépend de la saison et de l’heure. La consommation d'énergie varie également selon les saisons, la nature des bâtiments (résidentiel ou commercial), et selon les jours de la semaine(jours de travail et jours fériés). Cela crée des périodes de surplus et de déficits d'énergie. L'énergie excédentaire peut être stockée ou vendue, tandis que de l'énergie supplémentaire doit être achetée pendant les déficits. Notre objectif est de concevoir des stratégies rentables d’achat-vente-stockage pour les consommateurs.

Dans ce projet, vous allez construire un modèle mathématique de coopératives solaires pour une ville comme Paris. Le modèle tiendra compte de la variabilité de la production et de la consommation d'énergie. Le résultat final attendu est un simulateur permettant d'estimer les factures des ménages pour différentes stratégies d'utilisateur.

Feuille de route:

  • Modéliser les modes de production et de consommation d'énergie a partir de données publiques.
  • Concevoir et modéliser différentes stratégies utilisateur.
  • Simulateur de conception utilisant MATLAB / Python pour estimer les coûts selon différentes stratégies utilisateur.

Prime:

  • Estimez quelle fraction de l'énergie totale pour Paris peut être fournie uniquement à l'aide de l'énergie solaire.
  • Estimer le compromis entre investir dans de plus grandes batteries ou des panneaux.
  • Comparez les coûts utilisateur avec des prix de marché fixes et dynamiques.
  • Dépasse les attentes: trouver la stratégie optimale pour minimiser les coûts pour l'utilisateur.
  • Concevez une interface utilisateur graphique pour visualiser les résultats du simulateur.

Pour les étudiants à l'aise avec:

  • Probabilité et l'optimisation
  • MATLAB / Python

Références

  • [1] https://enercitif.org/energie-citoyenne-en-france/
  • [2] MacKay, Sustainable Energy-without the hot air. UIT Cambridge, 2008.
  • [3] Dufo-Lopez et al., "Optimization of control strategies for stand-alone renewable energy systems with hydrogen storage." Renewable energy 32.7 (2007): 1102-1126.
  • [4] Borenstein, "The market value and cost of solar photovoltaic electricity production." (2008)