Ecole Doctorale
Mathématiques et Informatique de Marseille
Spécialité
Automatique
Etablissement
Aix-Marseille Université
Mots Clés
Système Énergétique,Profil d'Usage,systèmes énergétiques,Afrique Sub-Saharienne,Optimisation,Gestion Énergétique
Keywords
Energy System,Usage Profile,Renewable Energy,Sub-Sahara Africa,Optimisation,Energy Management
Titre de thèse
Etude dun système énergétique à base de source dénergie renouvelable pour lhabitat en site isolé dans les régions subsahariennes
Study of an energy system based on renewable energy sources for isolated site housing in sub-Saharan regions
Date
Mercredi 20 Décembre 2023 à 10:00
Adresse
Laboratoire dInformatique et Systèmes (bâtiment Polytech), 52 Avenue Escadrille Normandie Niemen, Marseille, 13013, France amphithéâtre Gérard Jaumes
Jury
Directeur de these |
M. Rachid OUTBIB |
LIS, UMR 7020 |
CoDirecteur de these |
M. Lounès TADRIST |
IUSTI, UMR 7343 |
Rapporteur |
M. Jaafar GABER |
Université de technologie de Belfort Montbéliard (UTBM) |
Rapporteur |
M. Christophe MARVILLET |
Conservatoire National des Arts et Métiers (CNAM) |
Examinateur |
Mme Catherine CADET |
Université de Grenoble Alpes - UGA |
Président |
M. Rachid BENNACER |
École Normale Supérieure de Paris-Saclay |
Résumé de la thèse
Cette thèse traite de la problématique de production énergétique dans le cadre des applications dans les régions subsahariennes. Lobjectif est de développer des solutions spécifiques fondées sur les ressources locales et adaptées à des besoins spécifiques.
Les travaux de thèse sarticulent autour de trois parties.
La première partie est une étude de la consommation énergétique sur le continent africain. Ce travail est dabord réalisé à travers une analyse des données réelles sur la consommation par habitant, recensées sur la période des deux dernières décennies, et est fondée sur une approche statistique. Ensuite, une classification sur la base dindicateurs économiques et de la localisation géographique est établie.
La deuxième partie est dédié à lusage de lénergie. Tout dabord, une étude approfondie a été effectuée sur les sources de lénergie, sur sa conversion et son stockage. Puis, une classification des secteurs dexploitation énergétique est proposée. Ensuite, les profils de consommation sont abordés. Il sagit de déterminer des approches au vu de modéliser les profils selon la nature de la consommation. Pour conclure cette partie, la consommation énergétique dans la cadre dapplications liées à lutilisation de leau est abordée.
La troisième partie, est consacrée au dimensionnement dun système de pompage basé sur lexploitation de panneaux solaires pour des utilisations en site isolé. Le dimensionnement est formalisé comme un problème doptimisation et lobjectif consiste à déterminer la structure optimale en fonction du profil de la consommation deau et du disponible énergétique du site considéré.
Thesis resume
This thesis addresses the issue of energy production within the context of applications in sub-Saharan regions. The goal is to develop specific solutions based on local resources and tailored to specific needs.
The thesis work is structured around three parts.
The first part is a study of energy consumption on the African continent. This work begins with an analysis of real data on per capita consumption over the past two decades and is based on a statistical approach. Subsequently, a classification based on economic indicators and geographic location is established.
The second part is dedicated to the use of energy. Firstly, an in-depth study was conducted on energy sources, their conversion, and storage. Then, a classification of energy exploitation sectors is proposed. Next, consumption profiles are addressed. The aim is to determine approaches to model the profiles based on the nature of consumption. To conclude this section, energy consumption in applications related to water usage is discussed.
The third part is devoted to the sizing of a solar panel-based pumping system for off-grid applications. Sizing is formalized as an optimization problem, and the objective is to determine the optimal structure based on the water consumption profile and the available energy resources at the site in question.