Développement d'une méthodologie pour générer des modèles énergétiques agrégés pour piloter la flexibilité de la consommation résidentielle

Development of a methodology for generating aggregated energy models to control the flexibility of the residential consumptionDéveloppement d'une méthodologie pour générer des modèles énergétiques agrégés pour piloter la flexibilité de la consommation résidentielle

• Auteur / Autrice : Quynh Mai Nguyen
• Direction : Gilles Guérassimoff, Xavier Le Pivert
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Contrôle, optimisation, prospective
• Date : Soutenance le 12/12/2023
• Etablissement(s) : Université Paris sciences et lettres
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences et technologies de l'information et de la communication (Nice ; 1992-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre de mathématiques appliquées (Sophia Antipolis, Alpes-Maritimes)
• Partenaire(s) de recherche : établissement de préparation de la thèse : École nationale supérieure des mines (Paris ; 1783-....)
• Jury : Président / Présidente : Erwin Franquet
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Gilles Guérassimoff, Xavier Le Pivert, Marc Petit, Bruno Duplessis, Thai Phuong Do
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Marc Petit

Mots clés

Mots clés contrôlés

Quantificateurs (logique mathématique)

Évaluation énergétique

Réseaux électriques (énergie) -- Répartition des charges

Ressources énergétiques

Recherche linéaire (optimisation mathématique)

Mots clés libres

Flexibilité énergétique

Consommations énergétiques

Réponse à la demande

Modèles agrégés

Déplacement de la charge

Energy flexibility

Energy consumption

Demand Response

Aggregated models

Load shifting

Résumé

Dans un contexte caractérisé par l'intégration généralisée de sources d'énergie renouvelables non pilotables, le concept de ''production égale consommation'' devient de plus en plus central. Ce scénario renforce l'importance du potentiel réel de flexibilité de la consommation résidentielle dans le futur. L'exploitation efficace de cette flexibilité énergétique nécessite l'utilisation de divers modèles. Ainsi, la thèse propose le développement de modèles agrégés conçus pour différents types de charges résidentielles : l'eau chaude domestique, le chargement de véhicules électriques et le chauffage résidentiel. Ces modèles fonctionnent efficacement sous différents types de signaux de contrôle et servent des objectifs distincts dans la gestion de la consommation d'énergie, facilitant l'évaluation et la quantification de la flexibilité énergétique à des échelles spatiales spécifiques. Dans cette thèse, nous avons réussi à dégager des méthodologies pour construire des modèles agrégés pour différents types de consommation d'énergie dans le secteur résidentiel. Une étude de cas a été réalisée pour explorer le potentiel et les avantages des modèles proposés pour aider les agrégateurs dans la gestion de la charge.

In a context characterized by the widespread integration of uncontrollable renewable energy sources, the concept of ''production equals consumption'' is becoming increasingly pivotal. This scenario elevates the significance of the actual potential for residential consumption flexibility in the future energy domain. Effectively harnessing this energy flexibility necessitates the utilization of diverse models. Thus, the thesis endeavors to delve into the development of aggregated models designed for various types of residential loads, including domestic hot water, electric vehicle charging, and heating in residential. These models works effectively under different type of control signals and serve distinct purposes in the management of energy consumption, facilitating the assessment and quantification of energy flexibility within specific spatial scales. In this thesis, we have successfully in generating methodologies in building the aggregated models for different type of power consumption in residential. A case study has been done to explore the potential and advantages of the proposed models in assisting the aggregators in load management.