Le prix des articles scientifiques du semestre ETSi a été décerné : janvier-mars 2022

Date de publication

Le jury du Prix du meilleur article scientifique du semestre de l'École supérieure technique d'ingénierie (ETSi) a décidé à l'unanimité d'attribuer le Prix du meilleur article scientifique du semestre de janvier-mars 2022 de l'ETSi aux travaux suivants :

 
  • « Face à la forte part des énergies renouvelables variables dans le système électrique : exigences de flexibilité et de stabilité »,
    Applied Energy, vol. 310, mars 2022. DOI 10.1016/j.apenergy.2022.118561. 
    Auteurs : Karla Belén Guerra Huilca, Pedro García Haro, Raúl E. Gutiérrez, Alberto Gómez Barea. 
    Département de génie chimique et environnemental, Université de Séville.

    L’Union européenne (UE) a mis en place une série de politiques pour relever les défis du changement climatique et atteindre les objectifs de décarbonation des systèmes énergétiques. Concernant le secteur de l’électricité, les objectifs d’émissions de l’Accord de Paris devraient permettre de réduire l’intensité des émissions de CO₂ de 75 à 80 kgCO₂/MWh d’ici 2030 et de la ramener à un niveau proche de zéro d’ici 2040. Dans ce contexte, les sources d’énergie renouvelables sont devenues des technologies compétitives pour la production d’électricité grâce aux politiques climatiques, aux incitations, aux progrès technologiques et à la baisse des coûts. Cependant, les systèmes électriques à forte proportion d'énergies renouvelables variables (ERV : éolienne et solaire photovoltaïque) représentent un défi pour les gestionnaires de réseau en raison des exigences accrues de flexibilité et de stabilité.  

    Cette étude analyse le comportement d'un réseau électrique réel fortement alimenté par des ERV. Un modèle à base de règles, appelé « Performance future des énergies renouvelables dans le système électrique » (FEPPS), a été développé pour simuler le comportement du futur système électrique. Les exigences de flexibilité de ce dernier ont été déterminées à partir des contraintes de flexibilité, de la stabilité (inertie) et des évolutions anticipées de l'interconnexion du réseau. Les résultats du modèle (appliqué en Espagne) indiquent que les objectifs ambitieux de décarbonation du réseau sont irréalistes compte tenu de ces exigences. La part des énergies renouvelables est de 33 % en 2030 et de 35 % en 2040, bien en deçà des prévisions des organisations nationales et internationales. Les émissions équivalent CO₂ seront réduites à 157 et 159 kg CO₂/MWh, respectivement, ce qui est nettement supérieur aux objectifs de l'Accord de Paris. De plus, aucun scénario ne permet d'atteindre les objectifs environnementaux fixés. Par conséquent, dans les systèmes électriques comportant plus de 39 % d’énergie renouvelable, les résultats suggèrent que de nouvelles technologies avec des émissions inférieures à environ 113 kg CO2/MWh, un coût maximal d’environ 134 €/MWh et une constante d’inertie supérieure à 5 s devraient être envisagées.
  • « Regroupement dynamique de contrôleurs prédictifs pour maximiser l’énergie collectée par des champs de capteurs solaires paraboliques »,
    Applied Energy, vol. 306, janvier 2022. DOI 10.1016/j.apenergy.2021.117936. 
    Auteurs : Eva Masero Rubio, José Mª Maestre Torreblanca et Eduardo F. Camacho,
    Département d’ingénierie des systèmes et d’automatisation, Université de Séville.

    Dans cet article, ils proposent un regroupement dynamique de contrôleurs prédictifs, inspiré du marché de l’électricité intrajournalier, afin de maximiser la puissance thermique produite par les centrales solaires thermodynamiques à capteurs paraboliques. Dans ces centrales, chaque boucle de capteur solaire est contrôlée individuellement par un agent qui fournit ou demande du fluide caloporteur (FC) sur le marché, en fonction des conditions de fonctionnement. Une fois l’accord de transaction de FC conclu entre les boucles, les agents concernés forment un groupe ou une coalition, agissant comme une seule entité de contrôle. Par conséquent, la formation dynamique de coalitions de contrôleurs prédictifs (PCC) est encouragée afin d'améliorer l'objectif de contrôle global et, ainsi, d'accroître l'énergie thermique produite par la centrale. Enfin, la méthode proposée est évaluée par la simulation de deux champs solaires thermiques de dimensions différentes et comparée à d'autres techniques de contrôle prédictif. Les résultats de ce contrôle par coalitions démontrent une amélioration des performances pouvant atteindre 12 % par rapport aux contrôleurs traditionnels, ainsi que sa capacité à être implémenté en temps réel pour le contrôle de centrales solaires de grande envergure.
 
Le Jury pour le Prix de l'Article Scientifique du Mandat de l'École Technique Supérieure d'Ingénierie ETSi : janvier-mars 2022 était composé de M. Emilio Freire Macías, en tant que président, agissant en qualité de membres, M. Alfonso Miguel Gañán Calvo, Mme Juana María Mayo Núñez, Mme Consuelo Arahal Junco, Mme Lourdes García Rodríguez et M. Alejandro Carballar. Rincón, qui en plus d'être membre agissait comme secrétaire. 
 

Après avoir évalué les articles soumis au Prix, les membres du jury ont échangé leurs points de vue et se sont accordés sur la grande qualité de toutes les publications. Le jury a toutefois rejeté la candidature d'un article (pourtant d'une très grande qualité scientifique) car il ne respectait pas le règlement du Prix, qui exige que « l'affiliation du premier auteur à l'ETSi ou à l'un de ses départements soit explicitement mentionnée dans sa signature ». Pour les candidatures futures, il est recommandé de suivre les Recommandations de l'Université de Séville concernant la signature des publications scientifiques. Bonnes pratiques pour les publications scientifiques