Nos doctorants
Découvrez les doctorants qui contribuent aux avancées du projet PlaneTerr
Hugo Hamburger
Thibaut Knibiehly
Yoann Chiche
Maria Berchiche
Sujet : Méthodes d’optimisation par couplage pour la planification des système énergétiques
Début : septembre 2023
Collaboration : RTE, PERSEE MINES Paris PSL
Le travail d’Hugo Hamburger vise à coupler différents modèles d’optimisation — notamment Antares (simulation du dispatch) et OSeMOSYS (planification des investissements) — pour mieux anticiper les trajectoires du mix énergétique européen à l’horizon 2050.
Son approche permet de concilier précision et performance, en intégrant les interactions complexes entre électricité, hydrogène et chaleur dans une vision prospective.
L’objectif est d’améliorer la fiabilité et la qualité des trajectoires d’investissement proposées, tout en optimisant le coût en calcul informatique.
Sujet : Optimisation de la planification multi-énergies à l’échelle d’un territoire industriel
Début : septembre 2023
Collaboration : RTE, PERSEE MINES Paris PSL
La décarbonation du système énergétique en 2050 entraînera un changement structurel du secteur industriel. Le besoin en combustibles fossiles sera progressivement remplacé par une demande d’électricité, de biocarburants ou de e-carburants (hydrogène, e-méthane, bio-méthane, chaleur à basse température, etc.). Parallèlement, le réseau électrique diminue son recours aux moyens de production carbonés, tout en intégrant des sources d’énergie renouvelable, créant de nouveaux besoins pour assurer l’équilibre entre la production et la consommation d’électricité, en particulier en termes de stockage. Modéliser la transition d’un système énergétique industriel en prenant en compte la diversité des vecteurs énergétiques permet de réduire les coûts de la décarbonation, en optimisant le déploiement de nouvelles infrastructures. L’objectif de cette thèse est d’étudier un problème de trajectoires optimales d’un système multi-énergie à l’échelle d’hub industriel.
Les questions à étudier sont :
- Quelles sont les technologies optimales en termes de coût pour l’alimentation en chaleur des procédés industriels ?
- Quel est le rôle du stockage et en particulier du stockage de chaleur à l’échelle d’un site industriel ?
- L’hybridation entre les technologies de chaleur fossile et électrique est-elle optimale en termes de coût pour la transition vers zéro émission nette ?
- Quels sont les investissements optimaux à l’échelle d’un hub industriel multi-plateforme minimisant les coûts du système sous plusieurs scénarios techno-économiques ?
Sujet : Couplage entre l’optimisation du réseau de transport et du réseau de distribution dans la planification
Début : septembre 2024
Collaboration : MINES Paris PSL, TotalEnergies OneTech
La thèse de Yoann Chiche explore l’intégration multi-échelle du véhicule électrique (VE) en analysant l’impact de son déploiement et de sa flexibilité sur la cohérence entre les différentes couches du système électrique, du transport à la distribution. L’objectif central est d’améliorer la coordination entre GRT et GRD en alignant leurs stratégies d’investissement dans le réseau de distribution avec divers scénarios de développement de la mobilité électrique et de valorisation des flexibilités associées.
Les travaux s’appuient sur une modélisation détaillée des usages des VE et de l’évolution spatiale des infrastructures de recharge. Ils examinent l’ensemble des leviers de flexibilité mobilisables, qu’ils proviennent de signaux tarifaires ou de dispositifs de recharge intelligente (V1G, V2G), et étudient comment une activation de ces flexibilités à une échelle donnée (locale ou régionale) influence les autres niveaux du système.
Ces analyses permettront d’estimer le coût réel d’une intégration multi-échelle des VE et d’identifier les mécanismes de coordination nécessaires pour que la mobilité électrique contribue de manière optimale, cohérente et intelligente à la flexibilité globale du système énergétique.
Sujet : Intégration de la ressource CO₂ dans la planification énergétique des territoires
Début : novembre 2024
Collaboration : MINES Paris PSL, GRTgaz
La recherche de Maria Berchiche s’attache à intégrer la chaîne complète de gestion du CO₂ — capture, transport, stockage et utilisation — dans les modèles de planification énergétique.
Son approche combine modélisation spatiale fine et analyse multi-échelles, du cluster industriel à l’échelle européenne, afin d’identifier les trajectoires optimales d’investissement dans les infrastructures CO₂ à horizon 2050.
L’objectif est de développer un cadre de modélisation robuste et opérationnel pour aider les acteurs publics et privés à planifier des infrastructures compatibles avec les objectifs climatiques.
Maria apporte une dimension stratégique essentielle à PlaneTerr : celle de la décarbonation par le carbone circulaire, en lien direct avec les autres vecteurs énergétiques.
Contributeurs scientifiques
Nos contributeurs scientifiques : moteurs des innovations du projet PlaneTerr
Anaëlle Jodry
Quentin Raillard-Cazanove
Sujet : Aide à la décision pour le déploiement de l’hydrogène comme vecteur énergétique à l’échelle d’un territoire
Soutenance : décembre 2023
Collaboration : MINES Paris PSL, Air Liquide
La thèse d’Anaëlle Jodry s’est consacrée à l’optimisation des trajectoires d’investissement dans les systèmes de production et de distribution d’hydrogène à l’échelle territoriale. Son travail propose un cadre méthodologique opérationnel permettant aux acteurs publics et industriels d’évaluer le rôle de l’hydrogène dans la transition énergétique, notamment dans les clusters industriels.
En s’appuyant sur un modèle multi-énergies intégré et sur la prise en compte des interactions entre secteurs, elle a étudié des scénarios prospectifs appliqués au bassin industriel de Fos-sur-Mer. Sa méthodologie met en lumière les facteurs déterminants pour le développement des écosystèmes hydrogène : évolution des prix de l’électricité, coût de capture du CO₂, synergies industrielles et disponibilité foncière pour les renouvelables.
Son travail constitue une contribution majeure aux outils d’aide à la décision développés au centre PERSEE, et s’inscrit pleinement dans les enjeux de décarbonation et de planification multi-énergies que porte PlaneTerr.
Sujet : Modélisation de l’impact sur le système électrique de la décarbonation de l’industrie
Soutenance : décembre 2024
Collaboration : MINES Paris PSL
La thèse de Quentin Raillard–Cazanove a porté sur l’analyse des trajectoires de décarbonation industrielle et sur leurs impacts sur le système électrique français et européen. Son travail propose une modélisation fine et bottom-up de la consommation énergétique des sites industriels, intégrant l’évolution des procédés, l’électrification des usages, et le rôle croissant de technologies clés telles que le CCUS et l’hydrogène décarboné.
En combinant modélisation technico-économique, prospective multi-énergies et optimisation du système électrique, Quentin étudie comment la transformation de secteurs fortement émetteurs — sidérurgie, chimie, matériaux — influence les besoins en électricité, les infrastructures nécessaires et l’équilibre du système énergétique. Ses travaux mettent en évidence les synergies industrie–énergie, les contraintes réseau, l’importance des échanges transfrontaliers, ainsi que les risques de déséquilibres régionaux en l’absence de politiques industrielles et énergétiques cohérentes.
Cette thèse a constitué un apport central pour PlaneTerr : elle couple une modélisation macro-industrielle avec une modélisation du système électrique, permettant ainsi d’analyser les arbitrages entre électrification, nouveaux vecteurs énergétiques et infrastructures multi-énergies. Elle sert également de base aux développements méthodologiques des thèses du projet.
