Conception et développement d’outil d’aide à la décision pour la gestion de la maintenance et la production dans le cadre des énergies renouvelables

Abstract

الملخص(بالعربية):

من المتوقع أن تكون طاقة الرياح البحرية المصدر الأول للطاقة في المستقبل بفضل مزاياها العديدة. ومع ذلك ، تعتبر صيانتها نشاطًا معقدًا ومكلفًا ، مما يجذب انتباه الباحثين والصناعيين بشكل متزايد. تقترح في هذه الأطروحة نهج التحسين محاكاة لتخطيط التوجيه والصيانة لمزارع الرياح البحرية من أجل تقليل االتكاليف مع الحفاظ على التوفر العالي لتوربينات الرياح. يتم تقديم النمذجة والمحاكاة القائمة على عوامل متعددة للتعامل مع تعقيد النظام. يتم استخدام خوارزمية (ACS) لتحسين توجيه مهام الصيانة. من أجل جعل النهج المقترح أكثر واقعية ، أخذنا في الاعتبار العديد من المعلمات والقيود مثل الظروف الجوية وتكلفة الموارد ومدة الصيانة. تم تجربة العديد من السيناريوهات لإثبات كفاءة النهج خلال دورة حياة المزرعة بأكملها. تظهر النتائج التي تم الحصول عليها تحسن التكلفة وتوليد الطاقة وتوافر التوربينات. ---------------------------------------------- Résumé (Anglais) :

Offshore wind energy is expected to be the first source of energy in the future thanks to its numerous advantages. However, its maintenance is a complex and costly activity, which is increasingly attracting the attention of researchers and industrials. This thesis proposes a simulation-optimization approach for the routing and the scheduling of maintenance for offshore wind farms in order to minimize cost while keeping a high availability of wind turbines. A multi-agent based modeling and simulation is introduced to deal with the complexity of the system. Ant Colony System (ACS) algorithm is used to optimize maintenance tasks routing. In order to make the proposed approach more realistic, we have considered several parameters and constraints such as weather conditions, resources cost, maintenance duration. Several scenarios are experimented to demonstrate the approach efficiency during all the life cycle of the farm. The obtained results show the improvement of cost, energy generation and turbine availability. ---------------------------------------------- Résumé (Français) : L'énergie éolienne offshore est supposé devenir la première source d'énergie à l'avenir grâce à ses nombreux avantages. Cependant, sa maintenance est une activité complexe et coûteuse, qui attire de plus en plus l'attention des chercheurs et des industriels. Cette thèse propose une approche de simulation-optimisation pour le routage et la planification de la maintenance des parcs éoliens offshore afin de minimiser les coûts tout en gardant une haute disponibilité des éoliennes. Une modélisation et une simulation multi-agents sont introduites pour gérer la complexité du système. L'algorithme AntColony System (ACS) est utilisé pour optimiser le routage des tâches de maintenance. Afin de rendre l'approche proposée plus réaliste, nous avons considéré plusieurs paramètres et contraintes tels que les conditions météorologiques, le coût des ressources et la durée de la maintenance. Plusieurs scénarios sont expérimentés pour démontrer l'efficacité de l'approche pendant tout le cycle de vie du parc. Les résultats obtenus montrent une amélioration du coût, de la production d'énergie et de la disponibilité des éoliennes.