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Transition énergétique pour les nombreuses communautés isolées au Canada

Hydrogène et piles à combustible En cours

Prof. Kodjo Agbossou · David Toquica (stage postdoctoral) · Jersson Garcia

Responsable scientifique
Prof. Kodjo Agbossou (chercheur principal)
Financement
Volet principal soutenu par le CRSNG. Les deux autres volets sont menés avec le réseau ACET (Université de Victoria) et le groupe t3e de l'École de technologie supérieure. L'Institut de recherche sur l'hydrogène y apporte son expertise des technologies de l'hydrogène en climat très froid.
Gestion à deux niveaux d'un micro-réseau isolé Architecture à deux niveaux : une planification par enveloppes opérationnelles dynamiques, calculées par optimisation stochastique sur un horizon de 24 heures, fixe des limites de puissance ; en dessous, des agents d'apprentissage par renforcement coordonnent en temps réel l'éolien, le solaire, le stockage hybride et les charges résidentielles, qui remontent leurs états. Planification — horizon 24 h Temps réel Ressources du micro-réseau Limites de puissance États et mesures Enveloppes opérationnelles dynamiques Optimisation stochastique Apprentissage par renforcement multi-agents Éolien Solaire Stockage hybride Charges résidentielles
Architecture du volet CRSNG : une planification journalière fixe des limites de puissance sûres ; à l'intérieur de ces limites, des agents apprennent à coordonner les ressources en temps réel.

De nombreuses communautés et sites industriels isolés au Canada — dont les mines nordiques — dépendent encore du diesel pour leur approvisionnement électrique, avec des coûts élevés et un fort impact environnemental. La transition vers les énergies renouvelables s'y heurte à l'intermittence de la production et à des conditions climatiques extrêmes qui exigent une fiabilité sans faille.

Ce programme du LIREI développe des méthodes de dimensionnement et de gestion de micro-réseaux hybrides intégrant production renouvelable et stockage d'énergie (batteries, hydrogène, thermique) : algorithmes de planification de la capacité optimale, stratégies d'exploitation minimisant à la fois les émissions et les coûts, et prise en compte de la flexibilité de la demande et des mécanismes de récupération d'énergie — pour une transition énergétique viable des communautés isolées et du secteur minier.

Objectif principal

Développer des stratégies de gestion thermoénergétique distribuée pour les réseaux autonomes canadiens à forte pénétration de sources renouvelables intermittentes, en combinant une planification par enveloppes opérationnelles dynamiques (DOEs) et une optimisation distribuée en temps réel par apprentissage par renforcement multi-agents (MARL).

Méthodologie

Le volet CRSNG se déploie en cinq phases : (i) modélisation électrothermique pilotée par les données, avec génération de scénarios stochastiques ; (ii) cadre de planification par DOEs calculées par optimisation stochastique et mécanismes d'allocation équitables ; (iii) algorithmes de contrôle distribué MARL opérant à l'intérieur des enveloppes ; (iv) analyse technico-économique et sociale, avec co-optimisation robuste du dimensionnement du stockage hybride et modèles d'affaires fondés sur les jeux coopératifs ; (v) validation par cosimulation intégrée selon des indicateurs techniques, économiques et d'équité.

Partenaires

Volets du programme

  1. Gestion hiérarchique du risque pour les réseaux autonomes

    Des enveloppes opérationnelles dynamiques, calculées par optimisation stochastique, fixent des limites de puissance sûres ; à l'intérieur, des agents d'apprentissage par renforcement coordonnent les ressources en temps réel. Volet soutenu par le CRSNG, dans la continuité d'une étude à Kuujjuaq où la coordination stochastique du stockage thermique a réduit la consommation de diesel de plus de 35 %.

  2. Décarbonation des sites miniers isolés

    Dimensionnement et gestion de systèmes de stockage hybrides pour les mines isolées du Québec, en collaboration avec le groupe de recherche t3e de l'École de technologie supérieure et le professeur Daniel R. Rousse.

  3. Transformation énergétique communautaire

    Participation au réseau Accelerating Community Energy Transformation, piloté par l'Université de Victoria avec Royal Roads, l'UBC et l'Université du Yukon, qui relie les travaux techniques aux communautés qui en dépendent.

Projets du programme

Stockage d'énergie pour la décarbonation du secteur minier

Hydrogène et piles à combustible En cours

Algorithmes de dimensionnement et de gestion de systèmes de stockage hybrides pour la transition énergétique des mines isolées du Québec.

Jersson Garcia — dir. Prof. Kodjo Agbossou · en collaboration avec le Prof. Daniel R. Rousse (groupe t3e, ÉTS)

Partenaires : École de technologie supérieure (ÉTS), Montréal

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Équipe du programme

Publications du programme (21)