Etude de la place de la micro hydroélectricité dans un réseau énergétique

Le Département Systèmes Energétiques et Environnement (DSEE) d’IMT Atlantique est basé sur le campus de Nantes. Il compte environ 70 personnes dont 20 enseignants-chercheurs permanents (10 HDR). Le département est partie prenante de l’UMR CNRS 6144 Gepea développant des recherches en génie des procédés appliqué aux bio-ressources et aux écotechnologies au travers de 3 équipes de recherche : Traitement Eau Air Métrologie (Team) ; Valorisation énergie/matière des résidus et traitement des émissions (Verte) ; Optimisation – Système – Énergie (Ose).

Du fait de l’augmentation brutale du prix de l’énergie en France et en Europe, on observe une hausse de la précarité énergétique. Dans le contexte de crises climatique et énergétique, le développement de production d’énergies renouvelables pourrait constituer une piste pour un réseau énergétique plus résilient et avec moins d’impact écologique. Pour cela, la diversification des sources d’énergies renouvelables décentralisées semble être une piste intéressante pour exploiter les potentialités de chaque région.

Récemment, on voit apparaître sur l’ensemble du territoire français de plus en plus de micro centrales hydroélectriques. En effet, on estime actuellement en France un potentiel de production annuel de micro-hydroélectricité de 3.5 TWh. Ces unités de production de moins de 300 kW sont basées sur des technologies robustes et éprouvées, installées sur presque tous types de cours d’eau et avec une intermittence saisonnière. Allant du moulin à eau datant de plusieurs siècles, restauré et doté d’une roue génératrice d’électricité, à la centrale équipée de plusieurs turbines [2], ces installations suscitent de plus en plus l’intérêt, de par l’augmentation du prix de rachat de l’électricité sur le marché européen, mais aussi pour l’opportunité de restaurer un patrimoine historique et d’augmenter la part des énergies renouvelables dans le mix énergétique.

L’objectif du stage est d’analyser les leviers et freins au développement des microcentrales hydroélectriques et à leur intégration dans le mix énergétique du territoire. Le travail demandé portera dans un premier temps sur un état de l’art des études s’intéressant à cette question, puis une évaluation du potentiel de production énergétique sera réalisée pour analyser les possibilités d’intégration dans le mix énergétique actuel. Une étude pourra être également menée sur les technologies de turbines et de roues pouvant être utilisées pour ces nouvelles applications mettant en jeu de faibles hauteurs de chute d’eau. Les risques climatiques et l’impact de ces installations sur la continuité écologique seront également analysés et discutés.

Étudiant.e en dernière année de formation ingénieur ou de Master 2 en énergétique. Des connaissances des technologies de production d’énergie, des turbomachines et du réseau énergétique sont souhaitées, ainsi que des compétences en thermodynamique