Thèse Optimisation de la Topologie du Dimensionnement et du Fonctionnement des Systèmes Multi-Énergie H/F - 64

Établissement : Université de Pau et des Pays de l'Adour
École doctorale : Sciences Exactes et leurs Applications
Laboratoire de recherche : Laboratoire de thermique energétique et procédés
Direction de la thèse : JEAN-MICHEL RENEAUME ORCID 0000000180772518
Début de la thèse : 2026-10-01
Date limite de candidature : 2026-06-15T23:59:59

Le contexte énergétique actuel nécessite la mise en oeuvre de solutions innovantes pour les systèmes de conversion, de stockage et de distribution d'énergie, afin de réduire les émissions de gaz à effet de serre dans le cadre de la lutte contre le réchauffement climatique. Divers systèmes de conversion d'énergies renouvelables (solaire, éolien, etc.) et procédés (combustion ou gazéification de la biomasse, digestion anaérobie et méthanisation, etc.), ainsi que de nombreux procédés de valorisation énergétique (cogénération, valorisation énergétique des déchets, etc.) sont au coeur des solutions innovantes de conversion et de distribution d'énergie. Chacun d'entre eux présente des avantages et des inconvénients, et de nombreuses études se concentrent sur l'optimisation individuelle de ces processus. Cependant, il est nécessaire de les exploiter dans leur ensemble, sous forme de systèmes multi-énergies (MES), en créant des synergies entre chacun de leurs sous-systèmes. Ces MES sont complexes à concevoir et difficiles à exploiter. Par conséquent, l'optimisation numérique de la topologie, du dimensionnement et du fonctionnement semble être une approche tout à fait pertinente.
Description de l'offre de doctorat

L'objectif du doctorat est l'optimisation mathématique de la topologie (conception du réseau, sélection des unités de conversion et de leurs connexions) et du dimensionnement (capacité des unités de conversion et de stockage), en tenant compte de la variabilité transitoire de la demande et des ressources. La formulation d'un tel problème d'optimisation est de type MIDO (Mixed-Integer Dynamic Optimization), incluant des variables entières pour modéliser l'existence des unités de conversion.

Le Laboratoire de Thermique Energétique et Procédés, LaTEP, est structuré en 3 thématiques :
- Procédés pour l'environnement
- Thermodynamique et caractérisation des systèmes électrolytiques
- Expérimentation et optimisation numérique des systèmes énergétiques
La thèse proposée s'inscrit dans le troisième thématique et plus précisément dans le cadre des activités du groupe 'optimisation des systèmes de conversion, stockage et distribution de l'énergie'.