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Les réseaux de distribution d'électricité sont depuis plusieurs années au cœur des évolutions énergétiques et environnementales qui touchent nos sociétés. Les clients délaissent progressivement les chauffe-eaux instantanés à gaz pour les ballons d'eau chaude électriques, ainsi que les voitures diesel pour les véhicules électriques. D'autre part, la production d'énergie renouvelable commence à constituer une part importante du mix énergétique mais ne concorde pas nécessairement avec la consommation électrique des usagers. Elle peut donc être refoulée vers le reste du réseau de distribution, voire le réseau de transport. Toutes ces évolutions doivent être maîtrisées pour éviter un renforcement conséquent des infrastructures du réseau, et limiter les répercussions économiques et environnementales de la transition énergétique. Dans ce sens, ces travaux de thèse portent sur la supervision énergétique des réseaux de distribution HTA, en particulier de type rural et péri-urbain, afin d'y encourager la consommation locale des énergies renouvelables et d'optimiser le coût d'acheminement d'énergie pour les gestionnaires du réseau. Les algorithmes développés visent principalement à piloter les charges tels que les véhicules électriques et les ballons d'eau chaude sanitaire raccordés au réseau de distribution. Le système de supervision agit au niveau d'un poste source HTB/HTA et utilise les mesures ainsi que les prévisions de production et de consommation d'énergie afin de piloter les différentes charges disponibles. La stratégie proposée prend aussi en compte les contraintes électriques qui peuvent apparaître sur le réseau à travers une approche de co-simulation entre les logiciels Matlab/Simulink, où la supervision est implémentée, et DIgSILENT PowerFactory, où le réseau de distribution est finement modélisé. Les consignes de supervision sont donc testées et adaptées en temps-réel avant d'être envoyées aux différents utilisateurs. Enfin, le pilotage des producteurs décentralisés est aussi utilisé comme levier supplémentaire pour résoudre une partie des contraintes électriques. Electricity distribution grids have been for several years at the heart of energy and environmental challenges affecting our societies. Customers are increasingly switching from instantaneous gas water heaters to electric hot water tanks, and from diesel cars to electric vehicles. On the other hand, renewable energy production is starting to become an important part of the energy mix but does not necessarily match the electricity consumption of the users. It can therefore be transmitted to the rest of the distribution network, and eventually the transmission network. All these evolutions must be controlled to avoid significant reinforcements of the network infrastructures and limit the economic and environmental impacts of the energy transition. In this context, this thesis focuses on the energy supervision of medium voltage distribution grids, particularly rural and suburban types, to promote the local consumption of renewable energy and optimize energy transmission costs for network operators. The developed algorithms mainly aim to control loads such as electric vehicles and electric water heaters. The supervision system acts at the level of an HV/MV substation and uses real-time production and consumption measurements as well as day-ahead forecasts to control the various available loads. The proposed strategy also takes into account the electrical constraints that can appear on the network through a co-simulation approach between Matlab/Simulink software, where the supervision strategy is implemented, and DIgSILENT PowerFactory, where the distribution network is finely modeled. The supervision's power set-points are therefore tested and adapted in real-time before being sent to the various customers. Finally, the control of decentralized producers is used as an additional lever to solve a part of the detected electrical constraints.

This thesis focuses on new process development by aerosol deposition coating, so-called ADM (Aerosol Deposition Method), allowing thick layers realisation from lead-free piezoelectric materials for the manufacturing of energy harvesting micro-devices. The suitable powder preparation for ADM was carried out by studying two synthesis ways of NBT-6BT composition material and an additional treatment based on milling, sieving and drying. The study and optimisation of deposition parameters allowed obtaining the desired thick layers on a Kovar® substrate. Despite high electrical losses, the films obtained exhibit a good dielectric behaviour with a relative permittivity estimated at 100. The high resistivity values (1010 Ω.m) and the breakdown voltage deficiency under a high electric field (E> 10 kV/mm) reflect good densities and microstructures of films obtained without annealing. Among the post-deposition thermal treatments studied, annealing at 700°C under argon made it possible to avoid substrates and films damaging with changes in P(E) cycles shape from a paraelectric (for a non-annealed film) to a hysteresis type. Despite the absence of real ferroelectric cycles, studies suggest piezoelectric properties at a local scale (nanometric) rather than at a macroscopic scale. The objectives were achieved through, on one hand, the control and the reproducibility to obtain thick layers up to 100 μm and, on the other hand, the development of a simple energy harvesting device with electromechanical conversion. Cette thèse porte sur le développement d’un nouveau procédé de dépôt par jet d’aérosol ou ADM (Aerosol Deposition Method) permettant la réalisation de couches épaisses à partir de matériaux piézoélectriques sans plomb en vue de la fabrication de micro-dispositifs de récupération d’énergie. La préparation de la poudre adaptée au procédé ADM a été étudiée selon deux voies de synthèse du matériau de composition NBT-6BT et une phase de traitement additionnel à base de broyage, tamisage et séchage. L’étude et l’optimisation des paramètres de dépôt a permis l’obtention des couches épaisses souhaitées sur un substrat en Kovar®. Malgré les pertes diélectriques élevées à basse fréquence, les films obtenus présentent un bon comportement diélectrique avec une permittivité relative évaluée à 100. Les valeurs élevées de résistivité (1010 Ω.m) et l’absence de claquage sous champ électrique important (E > 10 kV/mm) reflètent de bonnes densités et microstructures des films obtenus sans recuit. Parmi les traitements thermiques post-dépôt étudiés, le recuit à 700°C sous argon a permis d’éviter la détérioration des substrats et des films avec des changements de formes de cycles P(E) allant d’un type paraélectrique (pour un film non-recuit) vers une hystérésis. Malgré l’absence de cycles ferroélectriques probants, les études menées laissent sous entendre des propriétés piézoélectriques des films à l’échelle locale (nanométrique) plutôt qu’à l’échelle macroscopique. Les objectifs visés ont été atteints à travers d’une part l’obtention maitrisée et reproductible de couches épaisses pouvant atteindre 100 μm et d’autre part l’élaboration d’un démonstrateur simple de récupération d’énergie par conversion électromécanique.

The north of France has been the subject of frequent preventive archeology operations for years. During these various operations, traces linked to metalworking, antique or medieval, are regularly observed. Studies on the waste from these different contexts have shown that this waste was formed in a metallurgical hearth running on coal. These frequent archaeological discoveries have also made it possible to show that such practices in the north of Gaul appeared from the end of the 2nd century. The presence of this fuel on these sites raises many questions about the causes that led to such use, as well as the consequences of such use.These periods were marked by significant economic and demographic expansion. The increase in cities has caused a decrease in forest cover to gain new territories. This resulted in a lack of forest resources and price inflation, forcing iron workers to switch to alternative fuel. The iron craft is not the only one to face this lack of wood, other production activities such as lime making or brewing use this fuel.This thesis highlights the solutions and networks implemented by these territories during these periods to source earth coal. Likewise, it raises the question of the consequences of its use in technical, environmental terms and on the spatial organization of workspaces. Le Nord de la France fait l’objet depuis des années de fréquentes opérations d’archéologie préventive. Au cours de ces diverses opérations, des traces liées au travail des métaux, antiques ou médiévales, sont régulièrement observées. Les études portant sur les rebuts issus de ces différents contextes ont permis de démontrer que ces déchets s’étaient formés au sein d’un foyer métallurgique fonctionnant au charbon de terre. Ces fréquentes découvertes archéologiques ont également permis de montrer que de telles pratiques dans le Nord de la Gaule apparaissaient dès la fin du IIe siècle. La présence de ce combustible sur ces sites pose de nombreuses interrogations concernant les causes qui ont abouti à un tel usage, ainsi que sur les conséquences d’un tel emploi.Ces périodes sont marquées par une importante expansion économique et démographique. L’accroissement des villes a provoqué une diminution du couvert forestier pour gagner de nouveaux territoires. Cela a eu pour conséquence un manque en ressources forestières et une inflation des prix, obligeant les travailleurs du fer à se tourner vers un combustible alternatif. L’artisanat du fer n’est pas le seul à devoir faire face à ce manque de bois, d’autres activités de production comme la fabrication de chaux ou la brasserie utilisent ce combustible.Cette thèse met en lumière les solutions et les réseaux mis en œuvre par ces territoires au cours de ces périodes pour s’approvisionner en charbon de terre. De même, elle pose la question des conséquences de son utilisation en terme techniques, environnementales et sur l’organisation spatiale des espaces de travail.

Adapting forest management to climate change (CC) is a key issue, as forests are crucial for mitigation policies and the provision of many ecosystem services (ES). Understanding the magnitude of the progress made in this respect can help shape further adaptation developments and avoid the putative maladaptive side effects of forest management evolutions. Here, I aim to bridge the knowledge gap of adaptation implementation in French forests.Chapter 1: Based on semi-structured interviews with foresters, my findings highlight unprecedented aspects of adaptations: (i) a focus on productive ES at the expense of other essential services such as water supply or natural habitats; (ii) adaptations rely on technical changes in forest management and do not deal with climate impacts through organizational or economic tools; and (iii) envisaging ecological processes through adaptations is instrumental and limited to small spatial and temporal scales. My results also extend the existing body of knowledge to the framework of forest management: (i) CC is not the main driver of forestry changes; (ii) extreme events are windows of opportunity to stimulate adaptive changes; and (iii) proactive adaptation to unexperienced hazards is very weak.Chapter 2: Assessment of the diversity of research projects in the forest sciences focusing on CC. I categorized projects according to discipline and main focus, using data from the online description of French public calls for proposals and from selected projects. Since 1997, mitigation research has gradually given way to adaptation. Despite pledges for the inclusion of social sciences, research rarely draws on the social sciences and focuses on ES of economic interest. Biomass production is paramount, being addressed either directly or through projects on tree species of industrial interest. Hence, instead of a diverse search for adaptation strategies, climate research is geared toward a few ES. Without denying the need for timber andbiofuel production, I encourage public funders to complement current calls for proposals with more diverse approaches beneficial for both biomass production and other ES.Chapter 3: I study how multiple mechanisms for the mitigation of CC have been developed, drawing on a combination of reducing and offsetting greenhouse gas (GHG) emissions. While mechanisms are mandatory for certain economic sectors, some business that are not required to mitigate their GHG emissions would nevertheless like to do so. I examine two study cases in France to analyze how public and private foresters seized this opportunity to obtain complementary funding from such companies for forestry operations. I focus on offset contracts issued by associations linking public sector forestry agencies, forest landowners, and offset funders. Carbon mitigation was a reason shared by all contractors to commit to the agreement, although it concealed multifarious motivations. Hence, I argue that voluntary offset contracts act like a Trojan horse by enabling foresters to dialogue with entities that would otherwise not be interested in supporting forest management. Regional embedding was crucial to overcoming the mitigation challenges.Chapter 4: To gain insight on how can socio-economic adaptive tools complement technical evolutions of forestry, I designed Foster Forest, a participatory simulation of forest management. It combines a role-playing game, an agent-based model, and a scenario of CC with high uncertainties. Drawing from multiple applications in French regions, I show that climate change is not a short-term matter of concern for private and public foresters. I analyze the emergence of socio-economic changes (mainly payment for carbon storage) in the provision of ES, and participants’ negotiations to spontaneously change the simulation rules. I also highlight how collective adaptive action was steered by stakeholders with a public interest role.; Les trajectoires socio-écologiques des forêts sont considérablement dépendantes des pratiques sylvicoles retenues par leurs gestionnaires. Or, ces choix de gestion sont susceptibles d’évoluer afin de prendre en compte les impacts des dérèglements du climat sur les milieux forestiers. L’objectif des travaux qui suivent est donc de comprendre les évolutions de la gestion forestière induites par les adaptations aux dérèglements climatiques (ACC). Ils se concentrent sur la France métropolitaine, dont les forêts sont l’un des écosystèmes les plus importants – elles en couvrent un tiers de la surface. Trois thématiques de recherche ont permis de décliner cette problématique : (1) la diversification des ACC (quels biens et services écosystémiques forestiers (BSE) cible-t-elle ?) ; (2) l’importance accordée par les forestiers aux approches techniques, en comparaison des réflexions portant sur l’organisation socio-économique de la gestion forestière ; et enfin (3) l’intégration des dynamiques écologiques dans la conception et la mise en œuvre d’adaptations aux changements climatiques.Chapitre 1 : Recensement, par des enquêtes de terrain, des ACC en forêts privées et publiques. Les adaptations répertoriées concernaient seulement quelques-uns des nombreux BSE forestiers, au premier rang desquels la production de bois, le stockage de carbone et la préservation des habitats naturels. Ces adaptations étaient avant tout mises en place pour répondre à des aléas climatiques déjà vécus par les forestiers. Surtout, ces adaptations relevaient d’évolutions des techniques sylvicoles, où les humains interviennent sur le socio-écosystème forestier, en modifiant les composantes naturelles.Chapitre 2 : J’ai étudié le financement public des projets de recherche portant simultanément sur les changements climatiques et sur la fores-terie. J’ai montré qu’une des causes du manque de considération des aspects socio-économiques de l’ACC provient de la prééminence de recherches techniques, très peu tournées vers les services écosystémiques socio-culturels, de régulation ou de soutien.Chapitre 3 : Retour au terrain, pour une étude de cas sur le paiement pour stockage de carbone. J’ai mis en relief comment la diversification des revenus engendrée par ce type d’innovation est un moyen indirect pour les forestiers de s’adapter aux changements climatiques, en diminuant leur dépendance à une production ligneuse fortement menacée par les dérèglements climatiques. Les atouts, mais aussi certaines limites techniques et conséquences socio-économiques de cette approche ont été soulignés.Chapitre 4 : Synthèse des apprentissages des chapitres précédents, grâce à la création d’une simulation participative de gestion forestière. Dans Foster Forest, divers acteurs de la gestion forestière sont plongés dans un scénario de fort changement climatique. Pour mener à bien leur propre mission, ils disposent d’une panoplie de pratiques sylvicoles inspirée de pratiques usuelles, mais qui ne suffisent pas à faire face aux perturbations climatiques. Pour compenser, les participants ont toute liberté de proposer des changements des règles du jeu afin de faire évoluer l’organisation socio-économique de leurs activités forestières. La dizaine d’applications de cette simulation participative, dans différentes régions françaises, a permis de confirmer les résultats des chapitres précédents. Les parties jouées ont aussi apporté un éclairage sur l’importance des structures d’animation territoriale dans l’élaboration de projets d’adaptations, à des échelles complémentaires des seules visions « à la parcelle ».

L’évolution des équipements de protection électrique a permis l’inclusion de différents types de protection dans le même appareil. Un tel dispositif moderne peut assurer une protection contre les surintensités, contre le courant différentiel / résiduel et contre la production de l'arc électrique dans l'installation où il est utilisé.Les tests d'un tel dispositif conformément aux règles européennes en vigueur doivent être effectués pour chacune de ses fonctionnalités. Dans cet article ont été comparées les caractéristiques de trois dispositifs bipolaires pour la détection de défaut d'arcs.La caractéristique de protection t(I) a été tracée en changeant le courant électrique simulant le défaut à l'aide d'un montage spécifique contenant un autotransformateur et un transformateur. La mesure des paramètres correspondant à la protection différentielle, à savoir le courant de déclenchement, le temps de déclenchement et la résistance de liaison à la terre, a été réalisée à l'aide d'un kit spécifique Profitest MTech (Gossen Metrawatt).Un circuit pour simuler à la fois l'apparition de l'arc électrique en série avec le consommateur pour un circuit monophasé, un arc en parallèle entre les conducteurs biphasés, et une surtension supérieure à 270volts, a été spécialement conçu pour déclencher la protection correspondante à la détection d'arc. Les codes d'erreur indiqués par le dispositif ont été comparés avec les codes théoriques des catalogues des fabricants.

Since decades, the architecture of the traditional power grid has not changed significantly. But The lack of real-time information and control of critical processes and assets causes blackouts and failures, which implies high costs to utilities. [1]. Smart Grid or intelligent networks is a term making a reference to the electric distribution which uses data-processing means of communication bidirectional and capacities [2], to provide good power quality, reduce costs and improve the reliability of the distribution network [3, 4]. The communication network is considered as an essential component and cornerstone of the intelligent networks [7]. The proposed subject is to establish an optimal network architecture for Smart Grid platform that will enable the integration of renewable energy, energy storage, the control of the demand, the modernization of the electricity grid, etc., while ensuring maintaining of the balance between production and consumption Considering the importance of the concept, we are interested by the study of the problem by using the network of wireless sensors ( WSN), this is an intelligent and low costs solution for the security, the monitoring, the automation of the building and the smart grid [8]. As part of this thesis, we will propose the network architecture models for the Smart Grid system. A study will be organized to estimate on an experimental zone their efficiencies and sureties. Moreover, the security setting is very important, as the smart gird uses computer networks to control and monitor electrical infrastructure. [9] We will study and propose algorithms to process information collected by their priority We also hope to be further focusing us on taking appropriate decisions by these sensors for better energy management. In order to optimize and reduce energy consumption, we will use the approach of Adhoc network with the algorithm of multicast power greedy clustering based on heuristics [10]. ; Depuis des décennies, l'architecture du réseau électrique traditionnel n'a pas ...

Thermochemical storage systems prove to be good alternatives to current technologies for seasonal or inter-seasonal storage of heat, because energy is stored as a chemical potential and therefore, there is no heat loss during the storage period. Nowadays, a large number of studies have been conducted on the development of thermochemical reactor integrated in the storage system, andlittle study has been conducted on reactor technologies separated from the storage system. The latter, however, have the advantage, among others, of separating the thermal power produced or consumed and the storage capacity of the installation, which would increase the storage density.This study investigates the development of a moving-bed thermochemical reactor operating with hydrated salts and humid air cross-flow, suitable for district heating applications. A reactor prototype, developed and built during this study, allowed to analyze the functioning of the reactor. This study has, among others, highlighted the impact of the preferential air flow path on the reactorperformances (temperature and power), as well as the importance of the air humidity at the reactor inlet on these performances.In addition, two mathematical models have been developed : a 1D analytical model and a 2D model taking into account the heat and mass transfer phenomena within the reactive area. The 2D model, validated with the experimental results, was exploited using the finite element simulation software COMSOL Multiphysics to conduct a theoretical study on the functioning and the performances of the reactor. This numerical study focused on the influence of operating conditions (air flow rate and moisture content, solid flow rate) on the performances and the efficiency of the system and allowed the comparison of moving bed reactor over fixed bed reactors, commonly developed for thermochemical storage applications. This study has shown the importance of solid velocity control for optimizing the performances of the moving bed reactor.This study has highlighted ...

Que produit la catastrophe nucléaire sur nos représentations du monde et en particulier, sur les récits que nous en donnons dans le champ du cinéma documentaire ? Ainsi pourrait être résumé le questionnement dans lequel m’entraîne un étonnant projet de construction de ville japonaise dans le sud de l’Inde, présumé servir de refuge à l’élite japonaise en cas de nouvel accident nucléaire. Découverte dans les journaux japonais à la suite de la grande catastrophe de l’est du Japon de 2011, cette interprétation proche du scénario de science-fiction vient bousculer ma vision du monde et avec elle, ma pratique de cinéaste documentaire. Cet article propose, à travers une réflexion personnelle et subjective de l’état d’un monde permettant la formulation d’une telle hypothèse, la recherche d’une voie pour continuer à raconter des histoires, malgré et avec la contamination radioactive. How does the nuclear catastrophe transform our representations of the world and in particular, the storytelling in non-fiction movies? This could summarize a questioning I have been entangled in through a curious project, the future building of a Japanese city in the south of India, supposed to serve as refuge for the Japanese elite in case of a new nuclear accident. Read in the Japanese newspapers on the aftermath of the Great Disaster of Eastern Japan in 2011, this interpretation, similar to a sci-fi scenario, puzzles my vision of the world and my practice as a documentary filmmaker. This article proposes, through a personal and subjective reflection about the state of a world allowing the formulation of such a hypothesis, the search for a way to keep on telling stories despite and with the radioactive contamination.

Alors que le dernier rapport du GIEC (2022) tire une nouvelle fois la sonnette d'alarme, il apparaît crucial pour les chercheurs en sciences de gestion de s'intéresser aux processus susceptibles de transformer nos modes de production et de consommation pour les rendre plus soutenables. En s'inscrivant dans les transition studies, et en mobilisant conjointement la perspective multi-niveaux et les travaux de Karl Weick relatifs aux processus de construction et de diffusion du sens (Weick, 1989, 1995, 2005), notre travail de thèse vise à identifier les micro-fondations de la transition et ce en vue de comprendre comment les individus influencent celle-ci et le management des chaînes d'approvisionnement textile (Geels, 2020). Grâce à une étude de cas multiple et compréhensive, mobilisant des méthodes plurielles (entretiens semi-directifs, observations et données secondaires et de presse), nous reconstituons les processus de construction de sens traversés par des collaborateurs d'enseignes de distribution, des dirigeants industriels, mais également des entrepreneurs. Plusieurs interprétations de la transition et leurs répercussions sur le management de la chaîne d'approvisionnement ont pu être identifiées. Elles sont les suivantes : « produire mieux », « produire moins » et « produire avec ». Celles-ci témoignent de compréhensions de la soutenabilité plus ou moins fortes, et aboutissent à des modèles de management de la chaîne d'approvisionnement variés bien que le plus souvent complémentaires : le management circulaire, local, équitable, frugal et collaboratif. Nos travaux nous poussent à considérer la transition, mais également les modèles de management des chaînes d'approvisionnement qui en sont issus comme des concepts éminemment interprétatifs. Résultats de processus sociaux, ils sont influencés par l'interaction et les dispositifs intermédiaires. The latest IPCC report (2022) sounds the alarm bell on the acceleration and intensification of climate change. More than ever, researchers should focus their attention on processes likely to transform our production and consumption patterns to make them more sustainable. Rooted in the field of transition studies, and more especially on the multilevel perspective, and by jointly mobilizing Karl Weick's work on sensemaking and sensegiving (Weick, 1989, 1995, 2005), our reseach aims to bring a new understanding of transition by identifying its micro-foundations and more specifically by understanding how individuals influence both transition and supply chain management (Geels, 2020).Thanks to a multiple and comprehensive case study, mobilizing several methods (semi-structured interviews, observations, and secondary data and press archives), we retrace sensemaking processes of retailers' employees, industrial leaders, and entrepreneurs, and identify both their action and their justifications. Several interpretations of transition, with specific repercussions on supply chain management had been identified. According to our findings, both transition and supply chain management models should be considered as eminently interpretative concepts. Resulting of social processes, they are influenced by interaction and which can also be influenced by intermediary devices.

Recent advances in the field of organic MEMS have generated interest in the substitution of inorganic microbeams by organic ones for various applications. Until now, the use of electrostrictive materials is limited to the MEMS operating mostly in static mode. The electrostrictive response of organic MEMS is presented here for the first time in dynamic mode. One of the originality of this work is to produce a micro-mechanical energy harvester fabricated in an all-organic approach. In this thesis, strain sensitive nanocomposite materials based on reduced graphene oxide (rGO) dispersed in polydimethylsiloxane (PDMS) are used for mechanical vibratory energy harvesting with an electrostrictive transducer. With an acceleration of 1 g of the microcantilever base, actuation at the first resonant mode (≈ 17 Hz) generates an electrical power density of 8.15 μW/cm3. Les récents progrès dans le domaine des MEMS organiques suscitent un intérêt croissant dans la substitution de micropoutres inorganiques par des micropoutres organiques pour diverses applications. N’ayant été étudiée qu’en mode statique, la réponse électrostrictive des MEMS organiques est présentée pour la première fois en mode dynamique. L’une des originalités de ce travail est de fabriquer un micro-récupérateur d’énergie mécanique avec une approche « tout-organique ». Dans cette thèse, des matériaux nanocomposites à base d’oxyde de graphène réduit (rGO) dispersé dans du poly-dimethyl siloxane (PDMS), sont utilisés pour la récupération de l'énergie mécanique vibratoire avec une transduction électrostrictive. Le dispositif génère une densité de puissance électrique de 8,15 W/cm3 pour une accélération de 1 g au premier mode de résonance (≈ 17 Hz).