Soutenance de Thèse, Soufiane GHAFIRI, 6 mai 2025

Développement d’un outil pour l’optimisation du dimensionnement et de la gestion des systèmes multi-sources avec batteries : application aux tours de télécommunication (OSETTA)

mardi 06 mai 2025 à 15h00

JUNIA, 2 Rue Norbert Segard, 59800 Lille
Salle : Amphithéâtre ALG 0001

Mots-clés :

Systèmes autonomes en énergie,Dimensionnement optimal,Systèmes multi-sources,Modélisation et simulation des systèmes électriques,algorithmes d’optimisation,Contrôle et supervision de l’énergie

Résumé :

L’industrie des télécommunications affronte un double défi : démocratiser l’accès numérique tout en réduisant son impact environnemental. Ce secteur représente 3% de la consommation énergétique mondiale et génère 430 MtCO₂ annuellement. Les stations de base, essentielles à la connectivité, sont responsables de 57% de cette consommation. La fracture numérique persiste, notamment au Canada où seulement 64% des ménages ruraux accèdent à une connexion Internet 50/10 Mbps, contre 99% en zones urbaines. Cette disparité s’accentue dans les communautés autochtones, où l’accès à la 5G ne concerne que 41,53% de la population. L’approvisionnement énergétique du secteur repose sur des sources variées : 46% d’énergies renouvelables, 43% du réseau conventionnel et 11% de générateurs diesel. Toutefois, moins de 1% des énergies renouvelables est produit directement sur site. D’ici 2030, le nombre de sites en réseau instable ou hors réseau devrait augmenter de 22%. Face à ces enjeux, les opérateurs télécoms visent à réduire leurs émissions de 50% d’ici 2030 et atteindre la neutralité carbone en 2050. Des acteurs majeurs comme Rogers et Bell Canada ont déjà entamé ce virage en déployant des stations alimentées par énergies renouvelables dans les zones éloignées. Ce projet de recherche propose le développement d’un outil d’optimisation des nanoréseaux hybrides associant panneaux photovoltaïques, batteries et générateurs diesel pour alimenter les stations de base isolées. L’approche cible le dimensionnement optimal et la gestion économique et environnementale de ces systèmes. L’étude intègre des innovations comme les panneaux photovoltaïques bifaciaux, qui offrent un rendement supérieur de 10-20% et devraient représenter 20% du marché mondial d’ici 2030. Elle aborde également l’impact critique de l’accumulation de neige, qui peut réduire le rendement énergétique de 3,5% à 100%. Les contributions principales s’articulent autour de trois axes : la modélisation détaillée du système, l’optimisation de la gestion énergétique face aux incertitudes, et la coordination entre modélisation et gestion pour maximiser l’intégration des énergies renouvelables. Le résultat sera un outil de dimensionnement optimisé facilitant la planification et la gestion des stations alimentées par nanoréseaux, contribuant ainsi aux politiques de réduction des émissions et à l’objectif de neutralité carbone d’ici 2050.