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Description du sujetOffre de thèse de doctorat"Dimensionnement et gestion de l'énergie dans un micro-réseau associant énergies renouvelables, systèmes de stockage et électromobilité avec prise en compte des impacts environnementaux." Mots clés : batteries, vieillissement, gestion de l’énergie, dimensionnement, micro-réseau, mobilités électriques, soutenabilité forte, analyse sur cycle de vie. Contexte Face au changement climatique, l’intégration des énergies renouvelables (EnR) dans le réseau semble être une des solutions possibles. Les technologies liées aux EnR se sont considérablement développées, notamment les systèmes photovoltaïques (PV) qui devraient couvrir jusqu'à 22 % de la production totale d'énergie dans le monde en 2050.Toutefois, le PV est une EnR de nature intermittente et sans inertie. Ce caractère aléatoire réduit sa capacité à fournir une source d'énergie stable et le rend plus difficile à intégrer au réseau. Pour garantir la stabilité et la fiabilité des réseaux intelligents intégrant des EnR, des systèmes de stockage de l'énergie (SSE), telles que les batteries ou des systèmes « hydrogène », doivent être intégrés pour assurer l'équilibre entre la production et la consommation mais aussi pour permettre plus de flexibilité au système.Les bâtiments ont aujourd’hui un impact environnemental significatif à l’échelle mondiale, représentant approximativement 30% des émissions de gaz à effet serre. Pour réduire cet impact, l’intégration de source d’EnR distribuées et associées à des SSE au sein de micro-réseaux alimentant le bâtiment va permettre de réaliser des économies d'énergie, d'encourager les utilisateurs à l'autoconsommation ou encore d’implémenter différentes stratégies de gestion de soutien au réseau national. Ces micro-réseaux vont permettre de consommer localement, efficacement et de gérer intelligemment et avec moins de contraintes qu’à l’échelle nationale, les multiples sources du micro-réseau, dont les SSE.Afin d’optimiser l’intégration des SSE dans les micro-réseaux à fort taux d’EnR, il est nécessaire de travailler sur des stratégies de gestion optimale de l’énergie. Il existe aujourd’hui de nombreuses méthodes dont certaines n’ont pas été encore totalement étudiées.Deux tendances se dessinent dans les secteurs de l'énergie et des transports suite aux problématiques environnementales et aux réglementations sur les émissions de CO2.D'une part, on observe une forte pénétration des énergies renouvelables (éolienne et photovoltaïque) au sein du réseau et notamment via l’installation de micro-réseaux à l’échelle d’un bâtiment ou d’un quartier. Cette tendance amène de nouveaux verrous à lever liés à une distribution de l'énergie bidirectionnelle et une production intermittente et distribuée plutôt que centralisée :Difficulté de continuité de service liée à l’intermittente de la production qui nécessite l’installation de systèmes de stockage de l’énergie (SSE) ;Problématiques de gestion et de dimensionnement des sources et des SSE par rapport à des critères technicoéconomique et environnementaux, voir sociaux ;Problématique d’imbrication entre la gestion d’un système et le dimensionnement de celuici ;Problématiques liées à l’intégration de ces microréseaux distribués au sein du réseau principal de distribution.Problématiques liées à la validité de ces solutions ayant pour but de limiter l’impact environnemental de l’énergie électrique et de la mobilité.D'autre part, l'électrification des véhicules est en plein essor et les batteries des véhicules électriques (VE) deviennent plus attrayantes en termes de taille et de densité énergétique. Les systèmes « hydrogène » deviennent aussi plus attrayant en terme de coût et de durabilité. Le concept de Vehicule to Grid (V2G) devient de plus en plus présent dans la littérature académique et dans l’industrie et laisse envisager la possibilité que les batteries des VE soit utilisées comme des SSE pour rendre différents services au réseau. De plus, une autre approche aujourd’hui développée est celle de la réutilisation des batteries de VE en seconde vie pour le stockage stationnaire, après une première vie dans le VE. Enfin, le déploiement massif des VE encourage la réflexion autour d’une production et d’une distribution de l’énergie électrique efficace et soutenable. Dans ce contexte, la conception systémique c’est-à-dire l’étude de la gestion et du dimensionnement des micro-réseaux de manière couplée, tout en prenant en compte le vieillissement des SSE et l’impact environnemental global du système, représente un enjeu majeur. Cette question est aujourd’hui étudiée au cas par cas, généralement en ne considérant que des critères d’optimisation technico-économique. Il semble donc nécessaire de développer des outils de simulation afin d’évaluer/comparer sur des objectifs multicritères leur pertinence face aux enjeux environnementaux et sociétaux. Un problème d'optimisation doit alors être résolu pour atteindre le coût total minimum attendu (en terme économique et écologique). Sujet Le but est de développer un outil de simulation et de conception de micro-réseau ainsi, de générer des lois de gestion optimisées pour évaluer les performances du système d’un point de vue énergétique, économique et environnemental et d’adapter puis d’implémenter ces lois de gestions sur des micros réseaux existant (projets REMED et G4M). Pour cela, le système devra être modélisé et des stratégies de gestion devront être développées et optimisées. Le travail se basera sur des modèles existant (gestion d’énergie et simulation d’EV, vieillissement des SSE) développés sur Matlab/Simulink et notamment la bibliothèque VEHLIB(1) développée par le laboratoire LICIT-ECO7. Dans un premier temps, les modèles des composants seront des modèles principalement énergétiques permettant la mise en place des outils de gestion/dimensionnement ainsi que les études de cas associées. Ces modèles devront intégrer durant la thèse les aspects vieillissement des SSE des VE et/ou des systèmes stationnaires ainsi que l’impact environnemental global. Pour cela, une autre thèse se déroulera, en parallèle et en forte interaction avec ce sujet, plus spécifiquement axés sur l’Analyse de cycle de vie des composants (intégrant leur vieillissement) et l’amortissement de ces composants. Le ou la doctorant/doctorante sera donc amené(e) à réaliser les actions suivantes :Etude bibliographique sur les différentes techniques de gestion et d’optimisation dans les applications micro-réseaux.Adapter les modèles de gestion de l’énergie développés dans les laboratoires au cas des micro-réseaux ou développer de nouvelles méthodes de gestion de l’énergieDévelopper une méthode d’optimisation permettant le couplage dimensionnement/gestion.Implémentation interfaçage et mise en œuvre du système micro-réseaux.Exploitation des flux d’information issues des sites équipés des micro-réseaux et de la flotte de véhicules instrumentés.Intégration de l’interfaçage avec les réseaux de distribution ou de transport.Développer les méthodes de gestion des véhicules connectés aux réseaux (V2G)Résolution du problème d’optimisation impliquant le dimensionnement et la gestion des flux d’énergie entre la source PV, le réseau, les charges et les stockeurs dans un micro-réseaux sur des objectifs multicritères prenant en compte les enjeux environnementaux et sociétaux.Dans la cadre du projet REMED, portés par les laboratoires impliqués dans cette thèse, des plateformes de démonstration seront déployées. Ces plateformes serviront de cas d’études pour appliquer les méthodologies développées. D’une part, elles fourniront des données d’entrées pour les modèles (ensoleillement, recharge véhicule, taille des composants …). D’autre part, l’outil développé contribuera à la mise au point des stratégies de gestion implémenter au sein de ces plateformes et fournir des éléments de dimensionnement. De même, les résultats de simulation seront validés expérimentalement sur ces plateformes. Informations pratiquesContact et modalités :CV, lettre de motivation et notes de Master 2 / Ecole d'ingénieur Lieu du doctorat et duréeCes thèses se dérouleront conjointement entre le Laboratoire Ampère situé à Villeurbanne (69100) et le Laboratoire LICIT-ECO7 situé à Bron (69500).Date de début : dès que possible, en fonction de la disponibilité des candidatsEcole Doctorale : EEA (Electronique, Electrotechnique et Automatique) ********************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************PhD thesis offerEnergy sizing and management in a microgrid combining renewable energies, storage systems and electromobility, taking into account environmental impacts. Keywords: batteries, ageing, energy management, sizing, microgrids, electric mobility, strong sustainability, life cycle assessment. Context In the face of climate change, integrating renewable energies (RE) into the grid seems to be one of the possible solutions. Renewable energy technologies have developed considerably, particularly photovoltaic (PV) systems, which are expected to account for up to 22% of the world's total energy production by 2050.However, PV is a renewable energy source that is intermittent and has no inertia. This randomness reduces its ability to provide a stable source of energy and makes it more difficult to integrate into the grid. To guarantee the stability and reliability of smart grids integrating renewable energies, energy storage systems (ESS), such as batteries or hydrogen systems, need to be integrated to ensure the balance between production and consumption, but also to give the system greater flexibility.Today, buildings have a significant environmental impact on a global scale, accounting for approximately 30% of greenhouse gas emissions. To reduce this impact, the integration of distributed renewable energy sources associated with SSEs within microgrids supplying the building will enable energy savings to be made, users to be encouraged to self-consume, and different management strategies to be implemented to support the national grid. These microgrids will make it possible to consume locally, efficiently and to manage the multiple sources of the microgrid, including the SSEs, intelligently and with fewer constraints than at national level.In order to optimize the integration of ESS into microgrids with a high RE content, it is necessary to work on optimal energy management strategies. There are many methods available today, some of which have not yet been fully studied.Two trends are emerging in the energy and transport sectors as a result of environmental issues and regulations on CO2 emissions.On the one hand, renewable energies (wind and photovoltaic) are making significant inroads into the grid, particularly via the installation of micro-grids at the scale of a building or neighbourhood. This trend brings with it new challenges linked to bidirectional energy distribution and intermittent, distributed rather than centralised production:Difficulty with continuity of service due to intermittent production, which requires the installation of energy storage systems (ESS);Issues relating to the management and sizing of sources and ESSs in relation to technical, economic, environmental and even social criteria;The problem of the overlap between system management and sizing ;Problems associated with integrating these distributed microgrids into the main distribution network ;Issues relating to the validity of these solutions, which aim to limit the environmental impact of electric power and mobility. On the other hand, vehicle electrification is booming and electric vehicle (EV) batteries are becoming more attractive in terms of size and energy density. Hydrogen systems are also becoming more attractive in terms of cost and durability. The concept of Vehicle to Grid (V2G) is becoming more and more prevalent in the academic literature and in industry, and raises the possibility of EV batteries being used as SSEs to provide various services to the grid. In addition, another approach currently being developed is the reuse of EV batteries in a second life for stationary storage, after an initial life in the EV. Finally, the mass deployment of EVs is encouraging reflection on the efficient and sustainable production and distribution of electrical energy. In this context, systemic design, i.e. the study of the management and sizing of microgrids in a coupled manner, while taking into account the ageing of the SSEs and the overall environmental impact of the system, represents a major challenge. This issue is currently studied on a case-by-case basis, generally considering only technical and economic optimisation criteria. Simulation tools therefore need to be developed to assess/comparison the relevance of multi-criteria objectives to environmental and societal issues. An optimisation problem then needs to be solved to achieve the expected minimum total cost (in economic and ecological terms).  Subject  The aim is to develop a microgrid simulation and design tool, generate optimized management laws to assess the system's performance from an energy, economic and environmental point of view and then adapt and implement these management laws on existing microgrids (REMED and G4M projects). To do this, the system will have to be modelled and management strategies will have to be developed and optimised. The work will be based on existing models (energy management and EV simulation, SSE ageing) developed on Matlab/Simulink and in particular the VEHLIB(1)  library developed by the LICIT-ECO7 laboratory. Initially, the component models will be mainly energy models, enabling the implementation of management/sizing tools and the associated case studies. During the thesis, these models will have to integrate the ageing aspects of EV and/or stationary system SSEs, as well as the overall environmental impact. To this end, another thesis will be carried out, in parallel and in close interaction with this subject, focusing more specifically on the life cycle assessment of components (including their ageing) and the damping of these components. To this end, the PhD student will be required to carry out the following actions:Bibliographical study of the various management and optimisation techniques for microgrid applicationsAdapt the energy management models developed in the laboratories to the case of microgrids or develop new energy management methods.Develop an optimisation method for coupling dimensioning and management.Implement interfacing and implementation of the microgrid system.Exploiting information flows from sites equipped with microgrids and the fleet of instrumented vehicles.Integration of interfacing with distribution or transport networks.Developing management methods for vehicles connected to networks (V2G)Solving the optimisation problem involving the sizing and management of energy flows between the PV source, the network, the loads and the storage devices in a microgrid based on multi-criteria objectives that take into account environmental and societal issues. As part of the REMED project, supported by the laboratories involved in this thesis, demonstration platforms will be deployed. These platforms will serve as case studies for applying the methodologies developed. On the one hand, they will provide input data for the models (sunshine, vehicle charging, component size, etc.). On the other hand, the tool developed will contribute to the development of management strategies to be implemented within these platforms and provide sizing elements. The simulation results will also be validated experimentally on these platforms. Candidate profileThe candidate will have a Master's degree or an engineering degree and a solid grounding in electrical engineering. Knowledge of battery or hydrogen systems, programming, instrumentation or optimisation methods would be welcome. Practical information These theses will be carried out jointly by the Ampère Laboratory in Villeurbanne (69100) and the LICIT-ECO7 Laboratory in Bron (69500).Start date: as soon as possible, depending on the availability of the candidates.Doctoral school: EEA (Electronics, Electrical Engineering and Automation) Contact and ProceduresCV, cover letter, and Master’s 2 grades to be sent to: DurationThe PhD has a duration of 3 years with funding from the REMED project.   Prise de fonction : 02/09/2024Nature du financementFinancement public/privéPrécisions sur le financementProjet REMEDPrésentation établissement et labo d'accueilLaboratoire AMPEREVoir site du laboratoire ou me contacter : [email protected] web :http://www.ampere-lab.fr/Intitulé du doctoratDoctorat en génie électriquePays d'obtention du doctoratFranceEtablissement délivrant le doctoratUNIVERSITE CLAUDE-BERNARD-LYON 1Ecole doctoraleÉlectronique, électrotechnique, automatique (eea)Profil du candidatLe ou la candidat(e) sera issu d’un Master ou d’une école d’ingénieurs et devra avoir des bases solides en génie électrique. Des connaissances dans les systèmes « batterie » ou « hydrogène », la programmation, l’instrumentation ou les méthodes d’optimisation seront les bienvenus.  ********************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************* The candidate will have a Master's degree or an engineering degree and a solid grounding in electrical engineering. Knowledge of battery or hydrogen systems, programming, instrumentation or optimisation methods would be welcome.Date limite de candidature  14/11/2024

Description du sujetOffre de thèse de doctorat“Modélisation environnemental des composants d’un micro-réseau associant énergies renouvelables, systèmes de stockage et électromobilité dans le but de réaliser le dimensionnement et la gestion de l'énergie" Mots clés : batteries, vieillissement, gestion de l’énergie, dimensionnement, micro-réseau, mobilités électriques, soutenabilité forte, analyse sur cycle de vie. Contexte Face au changement climatique, l’intégration des énergies renouvelables (EnR) dans le réseau semble être une des solutions possibles. Les technologies liées aux EnR se sont considérablement développées, notamment les systèmes photovoltaïques (PV) qui devraient couvrir jusqu'à 22 % de la production totale d'énergie dans le monde en 2050.Toutefois, le PV est une EnR de nature intermittente et sans inertie. Ce caractère aléatoire réduit sa capacité à fournir une source d'énergie stable et le rend plus difficile à intégrer au réseau. Pour garantir la stabilité et la fiabilité des réseaux intelligents intégrant des EnR, des systèmes de stockage de l'énergie (SSE), telles que les batteries ou des systèmes « hydrogène », doivent être intégrés pour assurer l'équilibre entre la production et la consommation mais aussi pour permettre plus de flexibilité au système.Les bâtiments ont aujourd’hui un impact environnemental significatif à l’échelle mondiale, représentant approximativement 30% des émissions de gaz à effet serre. Pour réduire cet impact, l’intégration de source d’EnR distribuées et associées à des SSE au sein de micro-réseaux alimentant le bâtiment va permettre de réaliser des économies d'énergie, d'encourager les utilisateurs à l'autoconsommation ou encore d’implémenter différentes stratégies de gestion de soutien au réseau national. Ces micro-réseaux vont permettre de consommer localement, efficacement et de gérer intelligemment et avec moins de contraintes qu’à l’échelle nationale, les multiples sources du micro-réseau, dont les SSE.Afin d’optimiser l’intégration des SSE dans les micro-réseaux à fort taux d’EnR, il est nécessaire de travailler sur des stratégies de gestion optimale de l’énergie. Il existe aujourd’hui de nombreuses méthodes dont certaines n’ont pas été encore totalement étudiées.Deux tendances se dessinent dans les secteurs de l'énergie et des transports suite aux problématiques environnementales et aux réglementations sur les émissions de CO2.D'une part, on observe une forte pénétration des énergies renouvelables (éolienne et photovoltaïque) au sein du réseau et notamment via l’installation de micro-réseaux à l’échelle d’un bâtiment ou d’un quartier. Cette tendance amène de nouveaux verrous à lever liés à une distribution de l'énergie bidirectionnelle et une production intermittente et distribuée plutôt que centralisée :Difficulté de continuité de service liée à l’intermittente de la production qui nécessite l’installation de systèmes de stockage de l’énergie (SSE) ;Problématiques de gestion et de dimensionnement des sources et des SSE par rapport à des critères technicoéconomique et environnementaux, voir sociaux ;Problématique d’imbrication entre la gestion d’un système et le dimensionnement de celuici ;Problématiques liées à l’intégration de ces microréseaux distribués au sein du réseau principal de distribution.Problématiques liées à la validité de ces solutions ayant pour but de limiter l’impact environnemental de l’énergie électrique et de la mobilité.D'autre part, l'électrification des véhicules est en plein essor et les batteries des véhicules électriques (VE) deviennent plus attrayantes en termes de taille et de densité énergétique. Les systèmes « hydrogène » deviennent aussi plus attrayant en terme de coût et de durabilité. Le concept de Vehicule to Grid (V2G) devient de plus en plus présent dans la littérature académique et dans l’industrie et laisse envisager la possibilité que les batteries des VE soit utilisées comme des SSE pour rendre différents services au réseau. De plus, une autre approche aujourd’hui développée est celle de la réutilisation des batteries de VE en seconde vie pour le stockage stationnaire, après une première vie dans le VE. Enfin, le déploiement massif des VE encourage la réflexion autour d’une production et d’une distribution de l’énergie électrique efficace et soutenable. Dans ce contexte, la conception systémique c’est-à-dire l’étude de la gestion et du dimensionnement des micro-réseaux de manière couplée, tout en prenant en compte le vieillissement des SSE et l’impact environnemental global du système, représente un enjeu majeur. Cette question est aujourd’hui étudiée au cas par cas, généralement en ne considérant que des critères d’optimisation technico-économique. Il semble donc nécessaire de développer des outils de simulation afin d’évaluer/comparer sur des objectifs multicritères leur pertinence face aux enjeux environnementaux et sociétaux. Un problème d'optimisation doit alors être résolu pour atteindre le coût total minimum attendu (en terme économique et écologique). Sujet Le but est de participer au développement d’un outil de simulation et de conception de micro-réseau afin de générer des lois de gestion optimisées pour évaluer les performances du système d’un point de vue énergétique, économique et environnemental.In fine, l’outil devra être capable d’utiliser une approche couplée de dimensionnement/gestion qui prendra en compte le vieillissement des SSE des VE et/ou des systèmes stationnaires ainsi que l’impact environnemental global.Cette thèse se focalisera plus spécifiquement sue les aspects modélisation des composants (batterie, panneau photovoltaïque, pile à combustible, électronique de puissance ...) d’un point de vue environnemental. Pour cela des modèles de type Analyse de Cycle de Vie seront développés et utilisés. Ils intégreront les aspects vieillissement des composants ce qui permettra également de prendre en compte les coûts (financiers et environnementaux) de production et d’amortissement.Ce sujet se déroulera en parallèle et en forte interaction avec une autre thèse portant plus spécifiquement sur les méthodologies et les outils de dimensionnement et de gestion de micro-réseau. Ces travaux devront donc in fine intégrer les modèles de composants développer dans ce travail dans les outils de gestion et de dimensionnement. Pour cela le ou la doctorant/doctorante sera amené(e) à réaliser les actions suivantes :Etude bibliographique sur les différents modèles dans les applications microréseaux.Etat de l’art sur les stockeur d’énergie (batteries Liion et hydrogène) et leurs modèles de dégradation.Enrichir la bibliothèque de simulation VEHLIB(1) avec des modèles d’éléments d’un microréseau (sources de production éolienne , solaire, stockeurs d’énergie stationnaire, consommateurs (résidence, industrie), interactions avec les véhicules V2G). Adapter les modèles existants (électrique, thermique et de vieillissement) pour des applications stationnaires (voir modéliser des batteries de seconde vie).Développer puis intégrer dans VEHLIB des modèles de type Analyse sur cycle de vie permettant d’évaluer l’impact environnemental global d’un micro réseau. Des outils de type « Brightway2 » liés à des bases de données environnementales type Ecoinvent seront utilisés à cette fin. Le couplage de ces outils avec VEHLIB et/ou les outils de gestion/dimensionnement sera à réaliser.  Développer un outil évolutif permettant de prendre en compte le vieillissement des SSE afin de pouvoir les inclure dans les calculs de CAPEX et OPEX et définir leur influence sur la durabilité en fonction de l’usage.Inclure les modèles et contraintes liées à l'utilisateur et au réseau dans le contexte du V2G ou G2V. Dans la cadre du projet REMED, portés par les laboratoires impliqués dans cette thèse, des plateformes de démonstration seront déployées. Ces plateformes serviront de cas d’études pour appliquer les méthodologies développées. D’une part, elles fourniront des données d’entrées pour les modèles (ensoleillement, recharge véhicule, taille des composants …). D’autre part, l’outil développé contribuera à la mise au point des stratégies de gestion implémenter au sein de ces plateformes et fournir des éléments de dimensionnement. De même, les résultats de simulation seront validés expérimentalement sur ces plateformes. Profil du candidat ou de la candidate recherchés Le ou la candidat(e) sera issu d’un Master ou d’une école d’ingénieurs et devra avoir des bases solides en génie électrique. Des connaissances dans les systèmes « batterie » ou « hydrogène », l’Analyse de Cycle de Vie, la programmation, ou les méthodes d’optimisation seront les bienvenus.  Informations pratiquesContact et modalités :CV, lettre de motivation et notes de Master 2 / Ecole d'ingénieur Lieu du doctorat et duréeCes thèses se dérouleront conjointement entre le Laboratoire Ampère situé à Villeurbanne (69100) et le Laboratoire LICIT-ECO7 situé à Bron (69500).Date de début : dès que possible, en fonction de la disponibilité des candidatsEcole Doctorale : EEA (Electronique, Electrotechnique et Automatique) ********************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************PhD thesis offerEnvironmental modelling of the components of a microgrid combining renewable energies, storage systems and electromobility, with the aim of sizing and managing the energy. Keywords: batteries, ageing, energy management, sizing, microgrids, electric mobility, strong sustainability, life cycle assessment. Context In the face of climate change, integrating renewable energies (RE) into the grid seems to be one of the possible solutions. Renewable energy technologies have developed considerably, particularly photovoltaic (PV) systems, which are expected to account for up to 22% of the world's total energy production by 2050.However, PV is a renewable energy source that is intermittent and has no inertia. This randomness reduces its ability to provide a stable source of energy and makes it more difficult to integrate into the grid. To guarantee the stability and reliability of smart grids integrating renewable energies, energy storage systems (ESS), such as batteries or hydrogen systems, need to be integrated to ensure the balance between production and consumption, but also to give the system greater flexibility.Today, buildings have a significant environmental impact on a global scale, accounting for approximately 30% of greenhouse gas emissions. To reduce this impact, the integration of distributed renewable energy sources associated with SSEs within microgrids supplying the building will enable energy savings to be made, users to be encouraged to self-consume, and different management strategies to be implemented to support the national grid. These microgrids will make it possible to consume locally, efficiently and to manage the multiple sources of the microgrid, including the SSEs, intelligently and with fewer constraints than at national level.In order to optimize the integration of ESS into microgrids with a high RE content, it is necessary to work on optimal energy management strategies. There are many methods available today, some of which have not yet been fully studied.Two trends are emerging in the energy and transport sectors as a result of environmental issues and regulations on CO2 emissions.On the one hand, renewable energies (wind and photovoltaic) are making significant inroads into the grid, particularly via the installation of micro-grids at the scale of a building or neighbourhood. This trend brings with it new challenges linked to bidirectional energy distribution and intermittent, distributed rather than centralised production:Difficulty with continuity of service due to intermittent production, which requires the installation of energy storage systems (ESS);Issues relating to the management and sizing of sources and ESSs in relation to technical, economic, environmental and even social criteria;The problem of the overlap between system management and sizing ;Problems associated with integrating these distributed microgrids into the main distribution network ;Issues relating to the validity of these solutions, which aim to limit the environmental impact of electric power and mobility. On the other hand, vehicle electrification is booming and electric vehicle (EV) batteries are becoming more attractive in terms of size and energy density. Hydrogen systems are also becoming more attractive in terms of cost and durability. The concept of Vehicle to Grid (V2G) is becoming more and more prevalent in the academic literature and in industry, and raises the possibility of EV batteries being used as SSEs to provide various services to the grid. In addition, another approach currently being developed is the reuse of EV batteries in a second life for stationary storage, after an initial life in the EV. Finally, the mass deployment of EVs is encouraging reflection on the efficient and sustainable production and distribution of electrical energy. In this context, systemic design, i.e. the study of the management and sizing of microgrids in a coupled manner, while taking into account the ageing of the SSEs and the overall environmental impact of the system, represents a major challenge. This issue is currently studied on a case-by-case basis, generally considering only technical and economic optimisation criteria. Simulation tools therefore need to be developed to assess/comparison the relevance of multi-criteria objectives to environmental and societal issues. An optimisation problem then needs to be solved to achieve the expected minimum total cost (in economic and ecological terms).  Subject  The aim is to participate in the development of a microgrid simulation and design tool in order to generate optimised management laws to assess the system's performance from an energy, economic and environmental point of view.Ultimately, the tool will have to be capable of using a coupled sizing/management approach that takes into account the ageing of EV and/or stationary system ESSs as well as the overall environmental impact.This thesis will focus more specifically on the modelling aspects of components (battery, photovoltaic panel, fuel cell, power electronics, etc.) from an environmental point of view. To this end, Life Cycle Analysis type models will be developed and used. They will incorporate the ageing aspects of components, which will also make it possible to take into account production and depreciation costs (financial and environmental).This subject will be carried out in parallel and in close interaction with another thesis focusing more specifically on the methodologies and tools for sizing and managing microgrids. Ultimately, the component models developed in this work will have to be integrated into the management and sizing tools. To this end, the PhD student will be required to carry out the following actions: Bibliographical study on the various models in microgrid applications.State of the art on energy storage devices (Liion and hydrogen batteries) and their degradation models.Enhancing the VEHLIB(1) simulation library with models of microgrid elements (wind and solar production sources, stationary energy storage, consumers (homes, industry), interactions with V2G vehicles). Adapting existing models (electrical, thermal and ageing) for stationary applications (including modelling secondlife batteries).Develop and then integrate into VEHLIB models such as Life Cycle Assessment, enabling the overall environmental impact of a microgrid to be assessed. “Brightway2" type tools linked to environmental databases such as Ecoinvent will be used for this purpose. These tools will need to be coupled with VEHLIB and/or the management/sizing tools.  Develop a scalable tool to take into account the ageing of SSEs so that they can be included in CAPEX and OPEX calculations and define their influence on sustainability as a function of use.Include models and constraints linked to the user and the network in the context of V2G or G2V.As part of the REMED project, supported by the laboratories involved in this thesis, demonstration platforms will be deployed. These platforms will serve as case studies for applying the methodologies developed. On the one hand, they will provide input data for the models (sunshine, vehicle charging, component size, etc.). On the other hand, the tool developed will contribute to the development of management strategies to be implemented within these platforms and provide sizing elements. The simulation results will also be validated experimentally on these platforms. Candidate profileThe candidate will have a Master's degree or an engineering degree and a solid grounding in electrical engineering. Knowledge of battery or hydrogen systems, life cycle analysis, programming or optimisation methods would be welcome.  Practical information These theses will be carried out jointly by the Ampère Laboratory in Villeurbanne (69100) and the LICIT-ECO7 Laboratory in Bron (69500).Start date: as soon as possible, depending on the availability of the candidates.Doctoral school: EEA (Electronics, Electrical Engineering and Automation) Contact and ProceduresCV, cover letter, and Master’s 2 grades to be sent to: DurationThe PhD has a duration of 3 years with funding from the REMED project.   Prise de fonction : 02/09/2024Nature du financementFinancement public/privéPrécisions sur le financementProjet REMEDPrésentation établissement et labo d'accueilLaboratoire AMPEREVoir site du laboratoire ou me contacter : [email protected] web :http://www.ampere-lab.fr/Intitulé du doctoratDoctorat en génie électriquePays d'obtention du doctoratFranceEtablissement délivrant le doctoratUNIVERSITE CLAUDE-BERNARD-LYON 1Ecole doctoraleÉlectronique, électrotechnique, automatique (eea)Profil du candidatLe ou la candidat(e) sera issu d’un Master ou d’une école d’ingénieurs et devra avoir des bases solides en génie électrique. Des connaissances dans les systèmes « batterie » ou « hydrogène », l’Analyse de Cycle de Vie, la programmation, ou les méthodes d’optimisation seront les bienvenus.  ********************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************* The candidate will have a Master's degree or an engineering degree and a solid grounding in electrical engineering. Knowledge of battery or hydrogen systems, life cycle analysis, programming or optimisation methods would be welcome. Date limite de candidature  14/11/2024