Le projet en deux mots
L'objectif du projet TEDDHY est de développer et valider sur des cas d’usages concrets de nouvelles approches d’optimisation de la conception des chaînes logistiques H2 dans un contexte incertain et variable dans le temps (que l’on caractérise de stochastique).
Contexte
La concrétisation du potentiel de l’hydrogène pour la transition écologique passera par l’émergence d’une économie hydrogène durable. La viabilité de cette économie ne sera possible qu’avec une baisse des coûts de l’hydrogène renouvelable. Ceci appelle une meilleure conception des chaînes logistiques H2 : de la production jusqu’au point de consommation.
Objectifs
L'objectif est de développer et valider sur des cas d’usages concrets de nouvelles approches d’optimisation de la conception des chaînes logistiques H2 dans un contexte incertain et variable dans le temps (que l’on caractérise de stochastique). Cela permettra de générer des scénarios de déploiement d’infrastructures H2 pour connecter sur un territoire de manière optimale des sources renouvelables d’énergie, incertaines et variables dans le temps, à des usages également incertains et variables dans le temps. Ainsi, ces développements permettront d’aider les porteurs de projets à définir le contour de leur projet H2 : Quelles technologies choisir ? Quelles tailles d’équipement ? Quels lieux d’implantation ? À quel horizon de temps ? Quelles sources d’énergie utiliser ?
Déroulement
Dans un premier temps le problème sera formalisé dans sa globalité et les incertitudes et variabilités temporelles caractérisées. Il s'agira notamment de représenter - avec le bon niveau de granularité - les aspects temporels, spatiaux, technologiques et intersectoriels des chaînes logistiques hydrogène alimentant des usages de mobilité, industriels et thermiques. Un cadre de méthodologie sera élaboré et les bases de données des technologies hydrogène évolueront pour intégrer la granularité temporelle choisie dans le temps.
Des algorithmes d’optimisation seront ensuite développés et validés sur des cas d’usage d’abord simples n’entrainant pas de complexité calculatoire i.e. comprenant un nombre limité de sites, de sources renouvelables d’énergie et d’usages puis à des problèmes de plus grande complexité calculatoire, avec une prise en compte d'un plus grand nombre d'incertitudes.
Synthèse des résultats
Les premiers travaux ont permis de caractériser une production renouvelable photovoltaïque et de choisir un premier niveau de granularité pour la modélisation de celle-ci : la semaine en définissant un ensemble de semaines représentatives. De premiers algorithmes ont été développés et appliqués pour un cas d’usage simplifié qui a mis en évidence l’enjeu d’explosion combinatoire (durée de calcul de plusieurs heures pour un cas d’étude ne comportant qu’un seul site). Le problème a ensuite été découpé en ne considérant que la partie transport (équipements de production, compression et distribution fixés) pour optimiser le nombre de stockages mobiles pour approvisionner des stations de distribution depuis un site unique de production. Les premiers résultats ont ainsi pu être livrés à Hympulsion dans le cadre du projet ZEV.
En parallèle les bases de données ont évolué pour prendre en compte les aspects dynamiques et fournir les données d’entrée aux algorithmes (fonctionnement des équipements, prix et disponibilités des énergies renouvelables…)
Par ailleurs, un effort élargi de recensement de cas d’usage a été mené conduisant à un panel représentatif de problèmes concrets de porteurs de projet H2 en France et en Colombie. Ces cas d’usages permettront de valider les algorithmes en cours et à venir de TeddHy.
Application et valorisation
Les algorithmes développés dans le cadre de ce projet seront intégrés à terme dans un outil full web de planification d’infrastructure hydrogène (outil homonyme TedHy). Le paramétrage d’un projet et la livraison des résultats de ces algorithmes s’appuieront sur des interfaces utilisateur ergonomiques et des bases de données structurées. Tout porteur de projet pourra ainsi recourir à TedHy comme outil d’aide à la décision pour définir l’infrastructure hydrogène qui lui offrira le meilleur compromis et quantifier les retombées économiques et environnementales de son projet H2.
Par ailleurs, l’ensemble de ces travaux de modélisation et d’optimisation s’inscrit dans le cadre d’une thèse qui donnera lieu à des publications accessibles à tous. Le cadre méthodologique conçu pourra ainsi être repris par la communauté scientifique.
Coordinateur
- PERSEE (39)
Partenaires
- PERSEE (39)
Localisation
- Lyon, Paris
Détails du projet
- Durée : 24 mois
- Mois/Année de démarrage : Juin 2021
Montant total du projet
- 252 000 €
Aide projet
- 176 000 €
