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Esta posição de pesquisa, apresenta resultados da missão cientifica franco-brasileira realizada em fevereiro de 2023, com objetivo de investigar a inserção territorial das energias eólicas no litoral da “esquina” da costa brasileira, no Rio Grande do Norte. As atividades de campo apresentam um panorama do território e de alguns atores fundamentais para a elaboração de proposições cientificas futuras sobre este litoral. Cette position de recherche présente les résultats de la mission scientifique franco-brésilienne réalisée en février 2023, dans le but d'étudier l'insertion territoriale des énergies éoliennes dans l’« angle » du littoral brésilien, dans le Rio Grande do Norte. Les activités de terrain présentent une vue d'ensemble du territoire et de certains acteurs clés pour l'élaboration de futures propositions scientifiques sur ce littoral. This research position, presents the results of the Franco-Brazilian scientific mission carried out in February 2023, with the objective of investigating the territorial insertion of wind energies on the “corner” coast of the Brazilian coast, in Rio Grande do Norte. The field activities present an overview of the territory and of some key actors for the elaboration of future scientific propositions about this coastline.

Wind turbine technology is mature and the market has become very competitive over time. A lever to reduce the costs of wind turbine operation lies in optimizing turbine maintenance. In this context, this study focuses on the wind turbine tower. The lifetime of the tower is influenced by uncertain parameters related to the environment and material hazards. This makes it very difficult to predict the tower lifetime, and large safety factors are used when dimensioning it. However, around the world, a few wind turbines have already collapsed, each time during extreme climatic episodes. The two identified ruin causes are the local buckling of the tower and the tearing off of its upper part. Academic and industrial sources have also reported the discovery of cracks on some turbines at the weld-material interfaces. An investigation of the criticality of a crack with respect to buckling and its fatal propagation has been carried out in the case where the tower is subjected to violent loads. Finite element simulations showed that the fatal crack propagation was the limiting phenomenon for the life extension of a cracked wind turbine tower.To ensure structural integrity, health monitoring techniques were developed over time. These are generally carried out using sensors extrapolating a global state of health from local data (accelerometers, strain gauges). The risk is that a defect remains invisible but is nevertheless critical for the structure. It is therefore essential to revisit the prediction tools based on site data. Within the framework of this work, methods based on imagery and more particularly Digital Image Correlation (DIC) have been developed. To address the problem, two approaches at different scales have been considered.The first, at structural scale, consists in reconstructing the wind turbine displacement field considered as a one-dimensional structure. The presence of damage will induce a loss of lateral stiffness, and thus a (quasi-)discontinuity in the field of rotation. The challenges for this part are twofold: the lack of contrast on the tower and the capture of outdoor photographs on a large structure. An integrated DIC technique was used in order to reduce the number of unknowns in the problem and to lower the measurement uncertainties. It was shown that the influence of a damage, especially a crack, would be too small regarding the measurement uncertainties. However, an innovative method of wind turbine tower modal analysis was developed and the first two natural frequencies could be determined accurately.The second strategy is focused on a mesoscopic scale. It is based on a low-cost camera system, inside the wind turbine, covering the circumferential welds in the regions of highest stress. The idea is to establish for each camera, when the structure is considered sound, a displacement modal basis using model reduction techniques. Over time, if an underlying or through defect appears, it will induce a disturbance in the displacement field which can be detected using global indicators such as displacement deviation or DIC residuals.In order to determine whether the detection of damage at both scales is feasible or not, it is essential to take into account the measurement uncertainty. Therefore, a mathematical framework of the optimal CIN with N fields has been proposed and validated.; La technologie des éoliennes est mature et le marché est avec le temps devenu compétitif. Un levier pour diminuer les coûts de l’exploitation des éoliennes réside dans l’optimisation de la maintenance des turbines. Dans ce contexte, cette étude se focalise sur l’état de la tour de l’éolienne. La durée de vie de la tour est influencée par des paramètres incertains liés à l’environnement et les aléas matériaux. Ceci rend très difficile la prédiction de la durée de vie d’un mât et des marges importantes sont prises lors de son dimensionnement. Cependant des éoliennes se sont déjà effondrées dans le monde, à chaque fois lors d'épisodes climatiques violents. Les deux phénomènes de ruine identifiés sont le flambement local de la tour et l'arrachement de sa partie supérieure. Des sources académiques ou industrielles ont également rapporté la découverte de fissures sur quelques turbines aux interfaces soudure-matériau. Une réflexion concernant la criticité d'une fissure vis à vis du flambement et de sa propagation brutale a été menée dans le cas où la tour est soumise à des chargements violents. Des simulations éléments finis ont permis de montrer que la propagation brutale de fissure était le phénomène dimensionnant pour la prolongation de durée de vie d'une tour d'éolienne fissurée.Pour s'assurer de l'intégrité des structures des techniques de suivi de santé ont été développées. Celles-ci sont en général réalisées à partir de capteurs extrapolant un état de santé global à partir de données locales (accéléromètres, jauges de déformations). Le risque est qu'un défaut reste invisible mais soit tout de même critique pour la structure. Il est donc essentiel de revisiter les outils de prédiction à partir de données de sites relatives à l’endommagement de la tour et des structures les supportant. Dans le cadre de ce travail de thèse des méthodes basées sur l'imagerie et plus particulièrement la Corrélation d'Images Numériques (CIN) ont été développées. Pour aborder le problème, deux approches à différentes échelles ont été considérées.La première, à l’échelle structurale, consiste à reconstruire le champ de déplacement de l'éolienne vue comme une structure unidimensionnelle. La présence d'un défaut induira une perte de raideur latérale, et donc une (quasi-)discontinuité dans le champ de rotation. Les défis relatifs à cette partie sont doubles : l'absence de contraste sur la tour et la prise de photos en extérieur sur une grande structure. Une technique de CIN intégrée a été utilisée afin de diminuer le nombre d'inconnues du problème et réduire les incertitudes de mesures. Il a été montré que l'influence d'un défaut, plus particulièrement d'une fissure, serait trop faible par rapport aux incertitudes de mesures. Cependant, suivant cette approche, une méthode innovante d'analyse modale de tour d'éolienne a été développée et les deux premières fréquences propres ont pu être déterminées avec précision.La seconde est une stratégie de contrôle de la structure à l'échelle mésoscopique. Celle-ci se base sur un dispositif de caméras bon marché à l'intérieur de l'éolienne couvrant les soudures circonférentielles au niveau des zones de plus fortes contraintes. L'idée est d'établir pour chaque caméra lorsque la structure est considérée comme saine une base modale de déplacement caractéristique de cet état grâce à des techniques de réduction de modèle. Au cours du temps, si un défaut sous-jacent ou traversant apparait, celui-ci induira une perturbation du champ de déplacement qui pourra être détectée à l'aide d'indicateurs globaux tels que l'écart en déplacement ou les résidus de corrélation.Afin de déterminer si la détection d'un défaut aux deux échelles est faisable ou non, la prise en compte de l'incertitude de mesure en regard de l'influence d'un défaut est primordiale. Alors, un cadre mathématique de la CIN optimale à N champs a été proposé et validé.

Wind turbine technology is mature and the market has become very competitive over time. A lever to reduce the costs of wind turbine operation lies in optimizing turbine maintenance. In this context, this study focuses on the wind turbine tower. The lifetime of the tower is influenced by uncertain parameters related to the environment and material hazards. This makes it very difficult to predict the tower lifetime, and large safety factors are used when dimensioning it. However, around the world, a few wind turbines have already collapsed, each time during extreme climatic episodes. The two identified ruin causes are the local buckling of the tower and the tearing off of its upper part. Academic and industrial sources have also reported the discovery of cracks on some turbines at the weld-material interfaces. An investigation of the criticality of a crack with respect to buckling and its fatal propagation has been carried out in the case where the tower is subjected to violent loads. Finite element simulations showed that the fatal crack propagation was the limiting phenomenon for the life extension of a cracked wind turbine tower.To ensure structural integrity, health monitoring techniques were developed over time. These are generally carried out using sensors extrapolating a global state of health from local data (accelerometers, strain gauges). The risk is that a defect remains invisible but is nevertheless critical for the structure. It is therefore essential to revisit the prediction tools based on site data. Within the framework of this work, methods based on imagery and more particularly Digital Image Correlation (DIC) have been developed. To address the problem, two approaches at different scales have been considered.The first, at structural scale, consists in reconstructing the wind turbine displacement field considered as a one-dimensional structure. The presence of damage will induce a loss of lateral stiffness, and thus a (quasi-)discontinuity in the field of rotation. The challenges for this part are twofold: the lack of contrast on the tower and the capture of outdoor photographs on a large structure. An integrated DIC technique was used in order to reduce the number of unknowns in the problem and to lower the measurement uncertainties. It was shown that the influence of a damage, especially a crack, would be too small regarding the measurement uncertainties. However, an innovative method of wind turbine tower modal analysis was developed and the first two natural frequencies could be determined accurately.The second strategy is focused on a mesoscopic scale. It is based on a low-cost camera system, inside the wind turbine, covering the circumferential welds in the regions of highest stress. The idea is to establish for each camera, when the structure is considered sound, a displacement modal basis using model reduction techniques. Over time, if an underlying or through defect appears, it will induce a disturbance in the displacement field which can be detected using global indicators such as displacement deviation or DIC residuals.In order to determine whether the detection of damage at both scales is feasible or not, it is essential to take into account the measurement uncertainty. Therefore, a mathematical framework of the optimal CIN with N fields has been proposed and validated.; La technologie des éoliennes est mature et le marché est avec le temps devenu compétitif. Un levier pour diminuer les coûts de l’exploitation des éoliennes réside dans l’optimisation de la maintenance des turbines. Dans ce contexte, cette étude se focalise sur l’état de la tour de l’éolienne. La durée de vie de la tour est influencée par des paramètres incertains liés à l’environnement et les aléas matériaux. Ceci rend très difficile la prédiction de la durée de vie d’un mât et des marges importantes sont prises lors de son dimensionnement. Cependant des éoliennes se sont déjà effondrées dans le monde, à chaque fois lors d'épisodes climatiques violents. Les deux phénomènes de ruine identifiés sont le flambement local de la tour et l'arrachement de sa partie supérieure. Des sources académiques ou industrielles ont également rapporté la découverte de fissures sur quelques turbines aux interfaces soudure-matériau. Une réflexion concernant la criticité d'une fissure vis à vis du flambement et de sa propagation brutale a été menée dans le cas où la tour est soumise à des chargements violents. Des simulations éléments finis ont permis de montrer que la propagation brutale de fissure était le phénomène dimensionnant pour la prolongation de durée de vie d'une tour d'éolienne fissurée.Pour s'assurer de l'intégrité des structures des techniques de suivi de santé ont été développées. Celles-ci sont en général réalisées à partir de capteurs extrapolant un état de santé global à partir de données locales (accéléromètres, jauges de déformations). Le risque est qu'un défaut reste invisible mais soit tout de même critique pour la structure. Il est donc essentiel de revisiter les outils de prédiction à partir de données de sites relatives à l’endommagement de la tour et des structures les supportant. Dans le cadre de ce travail de thèse des méthodes basées sur l'imagerie et plus particulièrement la Corrélation d'Images Numériques (CIN) ont été développées. Pour aborder le problème, deux approches à différentes échelles ont été considérées.La première, à l’échelle structurale, consiste à reconstruire le champ de déplacement de l'éolienne vue comme une structure unidimensionnelle. La présence d'un défaut induira une perte de raideur latérale, et donc une (quasi-)discontinuité dans le champ de rotation. Les défis relatifs à cette partie sont doubles : l'absence de contraste sur la tour et la prise de photos en extérieur sur une grande structure. Une technique de CIN intégrée a été utilisée afin de diminuer le nombre d'inconnues du problème et réduire les incertitudes de mesures. Il a été montré que l'influence d'un défaut, plus particulièrement d'une fissure, serait trop faible par rapport aux incertitudes de mesures. Cependant, suivant cette approche, une méthode innovante d'analyse modale de tour d'éolienne a été développée et les deux premières fréquences propres ont pu être déterminées avec précision.La seconde est une stratégie de contrôle de la structure à l'échelle mésoscopique. Celle-ci se base sur un dispositif de caméras bon marché à l'intérieur de l'éolienne couvrant les soudures circonférentielles au niveau des zones de plus fortes contraintes. L'idée est d'établir pour chaque caméra lorsque la structure est considérée comme saine une base modale de déplacement caractéristique de cet état grâce à des techniques de réduction de modèle. Au cours du temps, si un défaut sous-jacent ou traversant apparait, celui-ci induira une perturbation du champ de déplacement qui pourra être détectée à l'aide d'indicateurs globaux tels que l'écart en déplacement ou les résidus de corrélation.Afin de déterminer si la détection d'un défaut aux deux échelles est faisable ou non, la prise en compte de l'incertitude de mesure en regard de l'influence d'un défaut est primordiale. Alors, un cadre mathématique de la CIN optimale à N champs a été proposé et validé.

France aims to double its installed wind power capacity by 2028. To achieve this goal, many wind farms will have to be established in the territory, which raises the question of local acceptance of these farms. As wind projects are true territorial projects, we are entitled to aim for a higher degree of integration: local appropriation. If citizen participation is an imperative in the development of locally anchored wind energy projects, it can take different forms that do not imply the same degree of commitment. A classic distinction is made between projects that include a fraction of crowdfunding that does not give access to governance, on the one hand, and projects with local governance, also known as citizen projects, on the other. Finally, consultation, or even co-construction, around a wind project is another form of citizen participation. It is in this philosophy of consultation that the Energy Common Project (EPC, registered trademark by Solaterra) approach was founded. It was initiated in Heume-l'Église in 2019. After a presentation of the town's renewable energy potential to the municipal council, a consultation phase identified the landscape as the main challenge for the area. A landscape pre-study was then used to identify a preferential implantation zone. This case study illustrates the impact that consultation can have on the local appropriation of a wind energy project.; La France ambitionne de doubler sa puissance éolienne installée d’ici 2028. Pour atteindre cet objectif de nombreux parcs éoliens vont devoir s’implanter sur le territoire, ce qui pose la question de l’acceptation locale de ces derniers. Les projets éoliens étant de véritables projets de territoire, on est en droit de viser un degré supérieur d’intégration : l’appropriation locale. Si la participation citoyenne est un impératif au développement de projets éoliens ancrés localement, elle peut prendre différentes formes n’impliquant pas le même degré d’engagement. On distingue classiquement les projets incluant une fraction de financement participatif ne donnant pas accès à la gouvernance, d’une part ; et les projets à gouvernance locale, encore appelés projets citoyens, de l’autre. Enfin, la concertation, voire la co-construction, autour d’un projet éolien est une autre forme de participation citoyenne. C’est dans cette philosophie de concertation que s’inscrit la démarche Energie Projet Commun (EPC, marque déposée par Solaterra). Elle a été initiée à Heume-l’Église en 2019. Après une présentation du potentiel en énergie renouvelable de la commune au conseil municipal, une phase de concertation a permis d’identifier le paysage comme le principal enjeu du territoire. Une pré-étude paysagère a ensuite permis de distinguer une zone préférentielle d’implantation. Cette étude de cas illustre l’impact que la concertation peut avoir sur l’appropriation locale d’un projet éolien.

This brief deals about the French onshore wind energy’s development, in the context of energy transition and the landscapes and social effects. It explains the current method of analysis used for this particular infrastructure : the landscape component of the impact study and it ERC sequence. After showing its limitations, he explores a new way of approaching wind development and more generally land use planning : the landscape project. This concept puts people in the center of the process and permits to improve acceptance and discussions around wind energy. With this new development model, the energy transition could be facilitated and feasible.; Ce mémoire traite du développement de l’éolien terrestre sur le territoire français dans la transition énergétique et des effets paysagers et sociaux induits. Il explique la méthode d’analyse actuellement employée pour ce type d’infrastructure, à savoir le volet paysager de l’étude d’impacts et sa séquence ERC (Eviter-Réduire-Compenser). Après en avoir montré ses limites, il explore une nouvelle manière d’aborder l’aménagement éolien et plus généralement l’aménagement territorial : le projet de paysage. Ce concept permet de placer l’humain au cœur du processus et ainsi d’améliorer l’acceptation et les discussions autour de l’éolien. Par ce nouveau modèle d’aménagement, la transition énergétique pourrait être facilitée et envisageable.

The energy transition law passed by the French government has specific implications for renewable energies, in particular for their remuneration mechanism. Until 2015, a purchase obligation contract made it possible to sell electricity from wind power at a fixed rate. From 2015 onwards, some wind farms began to be exempted from the purchase obligation. This is because wind energy is starting to be sold directly on the market by the producers because of the breach of the purchase obligation contracts. Distribution system operators and transmission system operators require or even oblige producers to provide at least a production forecast one day in advance in order to rebalance the market. Over- or underestimation could be subject to penalties. There is, therefore, a huge need for accurate forecasts. It is in this context that this thesis was launched with the aim of proposing a model for predicting wind farms production by machine learning. We have production data and real wind measurements as well as data from meteorological models. We first compared the performances of the GFS and ECMWF models and studied the relationships between these two models through canonical correlation analysis. We then applied machine learning models to validate a first random forest prediction model. We then modeled the spatio-temporal wind dynamics and integrated it into the prediction model, which improved the prediction error by 3%. We also studied the selection of grid points by a variable group importance measure using random forests. Random forest prediction intervals associated with point forecasts of wind farm production are also studied. The forecasting model resulting from this work was developed to enable the ENGIE Group to have its own daily forecasts for all its wind farms.; La loi de transition énergétique votée par l’Etat français a des implications précises sur les énergies renouvelables, en particulier sur leur mécanisme de rémunération. Jusqu’en 2015, un contrat d’obligation d’achat permettait de vendre l’électricité d’origine éolienne à un tarif fixe. A partir de 2015 certains parcs éoliens ont commencé à sortir de l’obligation d’achat. En effet, l’énergie éolienne commence à être directement vendue sur le marché par les producteurs à cause de la rupture des contrats d’obligation d’achat. Les gestionnaires de réseaux de distribution et les gestionnaires de réseaux de transport demandent ou même obligent les producteurs à fournir au moins des prévisions de production un jour à l’avance pour rééquilibrer le marché. Une surestimation ou une sous-estimation pourrait être exposée à des pénalités. Il existe donc un besoin énorme de prévisions précises. C’est dans ce contexte que cette thèse a été lancée avec pour objectif de proposer un modèle de prévision de la production des parcs éoliens par apprentissage statistique. Nous disposons de données de production et de mesures réelles du vent ainsi que des données de modèles météorologiques. Nous avons d’abord comparé les performances des modèles GFS et ECMWF et étudié les relations entre ces deux modèles par l’analyse de corrélation canonique. Nous avons ensuite appliqué des modèles de machine learning pour valider un premier modèle de prévision par forêts aléatoires. Nous avons ensuite modélisé la dynamique spatio-temporelle du vent et l’avons intégrée dans le modèle de prévision ce qui a amélioré l’erreur de prévision de 3%. Nous avons aussi étudié la sélection de points de grille par une mesure d’importance de groupe de variables à l’aide des forêts aléatoires. Les intervalles de prévision par forêt aléatoire associés aux prévisions ponctuelles de la production des parcs éoliens sont aussi étudiés. Le modèle de prévisions découlant de ces travaux a été développé pour permettre au Groupe ENGIE d’avoir chaque jour ses propres prévisions pour l’ensemble de ses parcs éoliens.

International audience; Global warming, in the light of the market economy of capitalism, appears to be a long-term issue, whereas decisions concerning biodiversity and the quality of life of humans on Earth must be taken today. The rise of the third industrial revolution based on the Internet, renewable energies and careful management of the Earth's resources is becoming urgent. ICTs, vehicles, energy sources, real estate and agriculture are directly concerned. States must make it possible for this revolution to take place quickly, despite the major obstacles they have to overcome, such as the shortcomings of renewable energy, blocked assets, the interests of the dominant major groups resulting from the second industrial revolution, the short-term policies of pension funds, and the reluctance of fossil fuel producers. Technological innovation cannot solve all societal and social issues. The rules of the game of economic globalisation must therefore be changed, through public and private commitment to the green revolution, a search for greater social justice or the application of the rules of "enlightened catastrophism". Without a strong action by humans, the evolution of the planet will become humanly uncontrollable and will even raise the question of the survival of humanity.; Le réchauffement climatique, à l’aune de l’économie de marché du capitalisme, apparaît comme une question de long terme, alors que les décisions concernant la biodiversité et la qualité de la vie des hommes sur Terre doivent être prises aujourd’hui. L’essor de la troisième révolution industrielle fondée sur Internet, les énergies renouvelables et la gestion précautionneuse des ressources de la Terre devient urgent. Les TIC, les véhicules, l’immobilier et l’agriculture sont directement concernés. Les États doivent rendre possible la mise en place rapide de cette révolution, malgré les obstacles importants qu’ils ont à surmonter, comme les failles de l’énergie renouvelable, les actifs bloqués, les intérêts des grands groupes dominants issus de la deuxième révolution industrielle, les politiques à court terme des fonds de pension, et les réticences des producteurs d’énergies fossiles. L’innovation technologique ne peut pas résoudre toutes les questions sociétales et sociales. Il convient donc de modifier les règles du jeu de la globalisation mondialiste, par une volonté d’engagement public et privé en faveur de la révolution verte, une recherche de plus grande justice sociale ou l’application des règles du « catastrophisme éclairé ». Sans une action volontariste des hommes, l’évolution de la planète deviendra humainement incontrôlable et posera même la question de la survie de l’humanité.

Resumo: O presente estudo tem o objetivo de analisar a geração da energia eólica no Brasil. Para tanto, foi utilizado o método de SWOT para verificar a situação atual da fonte eólica, contando com a análise PESTEL, aplicando a escala Likert. A fonte apresenta-se como interessante e importante energia para o Brasil, com características naturais favoráveis para realização do investimento. Abstract: The present study has as objective to analyze the generation of wind energy in Brazil. Therefore, the SWOT method was used to verify the current situation of the wind energy source, including on the PESTEL analysis, applying the Likert scale. The source presents as an interesting and important energy for Brazil, having favorable natural characteristics to realize the investment. Résumé: La présente étude vise à analyser la production d’énergie éolienne au Brésil. A cet effet, la méthode SWOT a été utilisée pour vérifier la situation actuelle de la source d’énergie éolienne, en se basant sur l’analyse PESTEL, en appliquant l’échelle Likert. La source se présente comme une énergie intéressante et importante pour le Brésil, avec des caractéristiques naturelles favorables à la réalisation de l’investissement. Resumen: El presente estudio tiene el objetivo de analizar la generación de la energía eólica en Brasil. Para ello, se utilizó el método de SWOT para verificar la situación actual de la fuente eólica, incluso el análisis PESTEL, aplicando la escala Likert. La fuente se presenta como interesante e importante energía para Brasil, con características naturales favorables para la realización de la inversión.

In a context of global warming and energy transition, the development of renewable energies is essential in order to ensure energy production that meets a constantly growing demand. French wind power producers benefit from a “obligation to purchase” from EDF for 15 years. After that, they have to sell their production in the competitive market. To do so, they must announce in advance the amount of energy they will inject into the grid. In case of imbalance, they are charged penalties. In France, the deadline for selling energy is 30 minutes. Thus, in this thesis, several downscaling approaches, parametric (linear regression) and non-parametric (random forests) are developed, calibrated and evaluated. The considered lead times range from 30 min to 3 h.The downscaling methods considered are rarely used for lead times lower than 1 h since numerical models are generally run every 6 to 12 hours. The use of in-situ measurements in downscaling methods to correct the numerical prediction at initialization, allows a significant performance gain. Compared to traditional statistical methods for short term forecasting, the improvement compared to the persistence method ranges from 1.5%, 10 min ahead, to more than 30%, 3 h ahead. In order to limit the accumulation of errors in the conversion from wind speed forecast to wind power forecast, an analysis of the error induced by different meteorological variables, such as wind direction or air density, is presented. First, the forecast at the farm scale is explored and then the spatial dimension is introduced. Finally, the economic value of such a short term forecasting model is explored. The different steps of the electricity market are studied and the different sources of uncertainty and variability, such as forecast errors and price volatility, are identified and assessed. For the two wind farms considered in this study, the results show that the short term forecasts allow an increase in annual income between 4 and 5%; Dans un contexte de réchauffement climatique et de transition énergétique, le développement des énergies renouvelables est indispensable afin de garantir une production d’énergie qui réponde à une demande en croissance constante. Les producteurs éoliens Français bénéficient d’une période de rachat obligatoire de leur production de la part d’EDF durant 15 ans. Après cela, ils doivent vendre leur production sur le marché concurrentiel. Pour ce faire ils doivent annoncer à l’avance la quantité d’énergie qu’ils injecteront sur le réseau. En cas de déséquilibre, des pénalités leurs sont imputées. En France, l’échéance limite pour vendre son énergie est de 30 minutes.Ainsi, dans cette thèse, plusieurs approches de réduction d’échelle, paramétriques (régression linéaire) et non paramétriques (forêts aléatoires) sont développées, calibrées et évaluées. Les échéances considérées vont de 30 min à 3 h. Les méthodes de réduction d’échelle considérées sont très rarement utilisées pour des échéances inférieures à l’heure puisque les modèles numériques sont généralement exécutés toutes les 6 à 12 h. L’utilisation de mesures in-situ dans les méthodes de réduction d’échelle, afin de corriger la prévision numérique à l’initialisation, permet un gain de performance significatif. Comparé avec les méthodes statistiques classiques pour la prévision court terme, l’amélioration par rapport à la méthode de persistance va de 1.5% à 10 min à plus de 30% à 3 h. Afin de limiter l’accumulation d’erreurs lors du passage de la prévision du vent à la prévision de la puissance éolienne, une analyse de l’erreur induite par différentes variables météorologiques, comme la direction du vent ou la densité de l’air, également est présentée. Dans un premier temps, la prévision ferme par ferme est explorée puis la dimension spatiale est introduite. Pour finir, la valeur économique d’un tel système de prévision court terme est explorée. Les différentes étapes du marché de l’électricité sont étudiées et les différentes sources d’incertitude et de variabilité, comme les erreurs de prévision et la volatilité des prix, sont mises en évidence et évaluées. Pour les deux fermes considérées dans cette étude, les résultats montrent que les prévisions court terme permettent une augmentation du revenu annuel entre 4 et 5%.

Dictionnaire de la Méditerranée, sous la direction de Dionigi Albera, Maryline Crivello et Mohamed Tozy, en collaboration avec Gisèle Seimandi, Actes Sud, 2016, 1694 p., ISBN 978-2-330-06466-2., Imprimés, Dicomed-195, DicoMed : Dictionnaire de la Méditerranée

Soucieux de mieux connaitre l'impact d'une capacité domestique de 1 MW éolien sur les importations d'électricité et l'empreinte carbone du mix de consommation électrique suisse, l'Office Fédéral de l'Énergie a mandaté l'UNIGE afin de quantifier l'impact du développement de l'énergie éolienne sur la réduction des besoins d'électricité́ importée, et ainsi valoriser les gains environnementaux qui en résultent. L'objet du présent rapport est de quantifier des économies de carbone liées à un incrément de puissance de la production éolienne domestique. Pour ce faire, ce rapport examine l'impact d'une capacité de 1MW sur les besoins d'importations et le mix de production domestique. De cet examen, les émissions de carbone adossées sont évaluées. Ainsi, pour une production de 1842 MWh issue d'une capacité de 1MW, la production permettrait une réduction de 698t CO2-eq/an, soit l'équivalent 378 g CO2-eq/kWh, un chiffre très proche des émissions induites par la production d'une centrale de production d'électricité au gaz (CCGT) de dernière génération. A noter que l'impact environnemental de ce 1 MW éolien incrémental ne peut pas être appliqué de manière linéaire à une capacité de plus grande importance, car ceci nécessiterait un examen des interactions au niveau des imports/exports d'électricité.

The use of renewable energies, particularly wind power, is one of the solutions commonly used to limit the worsening of ongoing climate change. The variability and intermittency of these energy sources are the main constraints to be managed to ensure the integration of renewable energies into the electricity grid. This problem can be partly solved by improving production forecasts in the short and medium term. The theory of AMAS (Adaptive Multi-Agent Systems) proposes to solve complex problems by self-organization for which no algorithmic solution is known. The local and cooperative behavior of the agents allows the system to adapt to a dynamic environment for maintaining the system in an adequate operating state. In this thesis, this approach is applied to the forecasting of wind farm production. More specifically, we are studying the integration of finer scale data (wind farms for a region or wind turbines for a farm) into the forecast model. We therefore propose a method that takes into account local data in the global forecast and more precisely the interdependencies between wind turbine and wind farm productions. The study led to the design of two adaptive multi-agent systems: AMAWind-Turbine forecasting the production of a wind farm using wind turbine data, and AMAWind-Farm forecasting the production of a region using wind farm data. These systems have been tested in real conditions on five wind farms currently in operation. The experiments carried out validated the proper functioning of the systems and showed a decrease in forecasting error, the main factor in the field of application.; Le recours aux énergies renouvelables, notamment l'éolien, est une des solutions communément retenues pour limiter l'aggravation du changement climatique en cours. La variabilité et l'intermittence de ces sources d'énergie constituent la principale contrainte à gérer pour assurer l'intégration des énergies renouvelables sur le réseau électrique. Ce problème peut être en partie résolu par l'amélioration des prévisions de production à court et moyen termes. La théorie des AMAS (Adaptive Multi-Agent Systems) propose de résoudre des problèmes complexes par auto-organisation pour lesquels aucune solution algorithmique n'est connue. Le comportement local et coopératif des agents permet au système de s'adapter à un environnement dynamique pour maintenir le système dans un état de fonctionnement adéquat. Dans cette thèse, cette approche est appliquée à la prévision de production de parcs éoliens. Plus précisément, nous étudions l'intégration de données à plus fine échelle (les parcs éoliens pour une région ou les éoliennes pour un parc) dans le modèle de prévision. Nous proposons donc une méthode prenant en compte des données locales dans la prévision globale et plus précisément les interdépendances entre la production des éoliennes et des parcs. L'étude a mené à la conception de deux systèmes multi-agents auto-adaptatifs : AMAWind-Turbine prévoyant la production d'un parc en utilisant les données des éoliennes, et AMAWind-Farm prévoyant la production d'une région en utilisant les données des parcs. Ces systèmes ont été testés en conditions réelles sur cinq parcs éoliens actuellement en cours d'exploitation. Les expérimentations effectuées ont validé le bon fonctionnement des systèmes et ont permis d'observer une baisse d'erreur de prévision, le principal facteur dans le domaine d'application.

La lutte contre le réchauffement climatique annoncé devient l’un des enjeux majeurs de notre société moderne. Afin de relever ce défi, la transition écologique et énergétique doit permettre la transformation de nos pratiques et modes de vie, en vue d’un développement durable. Pour y parvenir, les énergies renouvelables sont au coeur de la transition énergétique, constituant le mix énergétique de la France demain et la sortie des énergies fossiles. La France s’est fixé des objectifs ambitieux en termes de développement d’énergie renouvelable : d’ici à 2030, le mix énergétique national devra comporter 32 % d’énergie renouvelable dont 40 % d’électricité d’origine renouvelable. Le gouvernement, dans sa stratégie énergétique renouvelable, a positionné l’énergie éolienne terrestre, comme « le pilier de sa transition énergétique ». Aujourd’hui, l’éolien terrestre représente plus de 1500 parcs éoliens. Pour atteindre les objectifs de la programmation pluri-annuelle de l’énergie, son déploiement doit maintenant être accéléré et sa puissance devra être multiplié par 2,5 d’ici 2028. Cet essor incroyable et dans un calendrier aussi restreint doit s’accompagner d’une parfaite maîtrise des enjeux territoriaux liés à ce développement industriel éolien. Les collectivités territoriales et acteurs publics, doivent jouer un rôle prépondérant dans la stratégie de développement éolien. Cette dernière doit s’inscrire dans une démarche énergétique territoriale, spécifique au projet de chaque territoire. Pourtant, les pratiques opérationnelles du développement éolien ne reflètent pas cette vision d’une planification territoriale éolienne réfléchie. Un mouvement anti éolien se développe, lié au refus d’acceptabilité des projets éoliens sur leur territoire. La pensée anti éolienne s’inscrit également dans une critique de l’ensemble du système technico-économique de la filière éolienne en place. La place du citoyen pourrait alors être une clé de l’acceptabilité du projet éolien à condition que le processus de participation citoyenne s’accompagne d’un mode de gouvernance du projet énergétique et du sens donné aux énergies renouvelables. La transition ne constitue pas qu’un virage industriel, mais correspond à une nouvelle direction à donner pour le développement de notre société moderne, aujourd’hui destructrice. La transition semble possible mais elle ne pourra se faire sans l’engagement du citoyen et de son action politique.

A ausência do uso de indicadores nas avaliações de impactos ambientais de parques eólicos no Rio Grande do Norte e da efetiva participação pública têm limitado o potencial preventivo e mitigador desse instrumento de gestão ambiental. Nesse sentido, buscamos no presente artigo propor indicadores para a avaliação de impactos ambientais de parques eólicos a partir da percepção ambiental dos habitantes de um assentamento diretamente afetado. Para tanto, realizamos um estudo de caso em que foram aplicadas entrevistas semiestruturadas com os assentados, e suas informações tratadas por meio da Análise de Conteúdo. Com base nisso, identificamos os impactos percebidos pelos entrevistados e propusemos quinze indicadores nas dimensões social, econômica e natural. Concluímos que as dimensões mais afetadas pelos impactos dos parques eólicos estudados são a social e a econômico. Nosso estudo mostra que a percepção ambiental pode ser um instrumento de participação pública no processo de AIA de parques eólicos para identificar impactos e propor indicadores. Le potentiel de prévention et d’atténuation de l’évaluation de l’impact sur l’environnement a été limité en raison de l’absence de participation effective du public et de l’utilisation d’indicateurs dans cet instrument. Pour cette raison, nous avons cherché à proposer des indicateurs pour l’évaluation des impacts environnementaux des parcs éoliens sur la perception des habitants d’un village directement affecté. À cette fin, nous avons réalisée où des entretiens semi-structurés ont été réalisés, analysés par le biais de l'analyse de contenu. Quinze indicateurs ont été proposés capables de suivre et de générer des informations sur les impacts environnementaux des parcs éoliens les plus ressentis par les habitants de la colonie. Nous concluons que dans la perception des habitants, les moyens les plus affectés par les impacts des parcs éoliens sont sociaux et économiques. En outre, nous avons prouvé que la perception de l’environnement est capable de fournir des informations pertinentes, générant des contributions à la prise de décisions applicables non seulement aux parcs éoliens, mais aussi à d’autres activités ayant un impact. The preventive and mitigating potential of the environmental impact assessment has been limited due the absence of effective public participation and the use of indicators in this powerful instrument. Because of that, we searched to propose indicators for the evaluation of the environmental impacts of wind farms from the perception of the inhabitants of a settlement directly affected. To do so, we conducted a case study with semi-structured interviews, with residents of the settlement, and their information handled through Content Analysis. As results, fifteen indicators were proposed capable of monitoring and generating information about the environmental impacts of the wind farms most felt by the inhabitants of the settlement. Did we conclude that in the habitants perception, the means most affected by the impacts of wind farms are social and economic. In addition, we proved that environmental perception is capable of providing relevant information, generating inputs in decision-making applicable not only to wind farms, but also to other impactful activities.

O artigo discute os desafios das políticas públicas em promover a governança dos recursos naturais na região do Submédio rio São Francisco, em particular as interações por vezes conflituosas entre segurança hídrica, alimentar, energética, e socioambiental. A evolução dos processos de ocupação do território e de implementação de políticas públicas será apresentada numa primeira seção, com foco nos projetos energéticos e suas interações com a utilização de recursos hídricos e com questões produtivas e agrárias. A segunda seção apresenta os dados primários de investimento público na região, cujo alvo tem sido os projetos eólicos, e as interações interinstitucionais para a execução destes recursos. A terceira seção discute os riscos apresentados pelos projetos eólicos, no sentido de reproduzir os padrões desiguais de investimentos no território e aumentar a vulnerabilidade socioambiental, apesar do potencial destes projetos em promover a mitigação das mudanças climáticas.