Published July 12, 2019 | Version v1
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OMEGAlpes: Decision support tool for an optimal multi-carriers energy planning at the district scale

Description

Mostly responsible for climate change, the energy sector is particularly targeted and energy transition policies are emerging, based on the principles of sobriety, efficiency and low-carbon energy production. Energy systems need to adapt quickly to these changes and be designed to consider a multi-energy approach and demand-side management strategies. In this context, this thesis proposes to develop a methodology and an associated decision support tool OMEGAlpes, offering the different energy actors an aid to design, size, and manage energy systems at the district level. First, an optimal energy planning approach will be developed. A methodology, based on power balances will then be presented, to treat generically study cases about energy planning at the district scale, and then illustrated on a case of wasted heat recycling. Consumption models based on statistical approaches will then be used to represent temporal flexibility scenarios (load shifting). An alternative to this data approach, based on the physical modeling of buildings, will then be presented through the use of reduced thermal models. Finally, all of these models will be capitalized within an automatic generation tool for optimization models, based on a methodology for building energy models from generic elements. The development of this open source tool, in Python language, and the principle of automatic generation of models will finally be detailed. (author)

Abstract (French)

Majoritairement responsable du dereglement climatique, le secteur de l'energie est particulierement vise et des politiques de transition energetique voient le jour, en s'appuyant sur les principes de sobriete, d'efficacite et de productions energetiques bas-carbone. Les systemes energetiques doivent s'adapter rapidement a ces changements et etre concus de facon a integrer une approche multi-energies et des strategies de gestion de la demande. Dans ce contexte, cette these propose de developper une methodologie et un outil d'aide a la decision associe, offrant aux differents acteurs energetiques une aide pour concevoir, dimensionner, et gerer les systemes energetiques au niveau des quartiers. En premier lieu, une approche de planication energetique par optimisation sera developpee. Une methodologie, basee sur des bilans de puissance sera ensuite presentee, pour traiter de facon generique des cas d'etude de planication energetique a l'echelle du quartier, puis illustree sur un cas de valorisation de chaleur fatale. Des modeles de consommation bases sur une approche par les donnees seront ensuite employes, afin de representer des scenarios de flexibilite temporelle (decalage d'usages). Une approche alternative, basee sur la modelisation physique des batiments, sera ensuite illustree a travers l'utilisation de modeles thermiques reduits. Enfin, l'ensemble de ces modeles sera capitalise au sein d'un outil de generation automatique de modeles d'optimisation, s'appuyant sur une methodologie de construction de modeles energetiques a partir d'elements generiques. Le developpement de cet outil open source, en langage Python, et le principe de generation automatique des modeles sera enfin detaille. (auteur)

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Original title (French)
OMEGAlpes: Outil d'aide a la decision pour une planification energetique multi-fluides optimale a l'echelle des quartiers

Publishing Information

Imprint Pagination
149 p.
Report number
FRNC-TH--12147

Optional Information

Notes
128 refs.; Available from the INIS Liaison Officer for France, see the INIS website for current contact and E-mail addresses