Note ABES Développement d'un outil pour l'optimisation du dimensionnement et de la gestion des systèmes multi-sources avec batteries : application aux tours de télécommunication (OSETTA) Development of an optimization tool for the sizing and management of multi-source systems with batteries : application to telecommunication towers Systèmes autonomes en énergie Dimensionnement optimal Systèmes multi-sources Modélisation et simulation des systèmes électriques Algorithmes d'optimisation Contrôle et supervision de l'énergie Modelling and Simulation of Electrical Energy Systems Optimization algorithms Energy monitoring & supervision Multi-Source Systems Energy self-Sufficient systems Optimal design Systèmes autonomes en énergie Modèles mathématiques Micro-réseaux électriques Fiabilité Canada Radiocommunications mobiles Consommation d'énergie Gestion Canada Stations de base (radio) Consommation d'énergie Électricité -- Production -- Génération répartie Énergie solaire Canada Fracture numérique Canada Optimisation mathématique L'industrie des télécommunications affronte un double défi : démocratiser l'accès numérique tout en réduisant son impact environnemental. Ce secteur représente 3% de la consommation énergétique mondiale et génère 430 MtCO? annuellement. Les stations de base, essentielles à la connectivité, sont responsables de 57% de cette consommation.La fracture numérique persiste, notamment au Canada où seulement 64% des ménages ruraux accèdent à une connexion Internet 50/10 Mbps, contre 99% en zones urbaines. Cette disparité s'accentue dans les communautés autochtones, où l'accès à la 5G ne concerne que 41,53% de la population.L'approvisionnement énergétique du secteur repose sur des sources variées : 46% d'énergies renouvelables, 43% du réseau conventionnel et 11% de générateurs diesel. Toutefois, moins de 1% des énergies renouvelables est produit directement sur site. D'ici 2030, le nombre de sites en réseau instable ou hors réseau devrait augmenter de 22%.Face à ces enjeux, les opérateurs télécoms visent à réduire leurs émissions de 50% d'ici 2030 et atteindre la neutralité carbone en 2050. Des acteurs majeurs comme Rogers et Bell Canada ont déjà entamé ce virage en déployant des stations alimentées par énergies renouvelables dans les zones éloignées.Ce projet de recherche propose le développement d'un outil d'optimisation des nanoréseaux hybrides associant panneaux photovoltaïques, batteries et générateurs diesel pour alimenter les stations de base isolées. L'approche cible le dimensionnement optimal et la gestion économique et environnementale de ces systèmes.L'étude intègre des innovations comme les panneaux photovoltaïques bifaciaux, qui offrent un rendement supérieur de 10-20% et devraient représenter 20% du marché mondial d'ici 2030. Elle aborde également l'impact critique de l'accumulation de neige, qui peut réduire le rendement énergétique de 3,5% à 100%.Les contributions principales s'articulent autour de trois axes : la modélisation détaillée du système, l'optimisation de la gestion énergétique face aux incertitudes, et la coordination entre modélisation et gestion pour maximiser l'intégration des énergies renouvelables.Le résultat sera un outil de dimensionnement optimisé facilitant la planification et la gestion des stations alimentées par nanoréseaux, contribuant ainsi aux politiques de réduction des émissions et à l'objectif de neutralité carbone d'ici 2050. The telecommunications industry faces a dual challenge: democratizing digital access while reducing its environmental impact. This sector accounts for 3% of global energy consumption and generates 430 MtCO? annually. Base stations, essential for connectivity, are responsible for 57% of this consumption.The digital divide persists, particularly in Canada where only 64% of rural households have access to 50/10 Mbps Internet connections, compared to 99% in urban areas. This disparity is even more pronounced in Indigenous communities, where 5G access concerns only 41.53% of the population.The sector's energy supply relies on various sources: 46% renewable energy, 43% from the conventional grid, and 11% from diesel generators. However, less than 1% of renewable energy is produced directly on-site. By 2030, the number of sites with unstable network or off-grid is expected to increase by 22%.Facing these challenges, telecom operators aim to reduce their emissions by 50% by 2030 and achieve carbon neutrality by 2050. Major players like Rogers and Bell Canada have already begun this shift by deploying stations powered by renewable energy in remote areas.This research project proposes the development of an optimization tool for hybrid nanogrids combining photovoltaic panels, batteries, and diesel generators to power isolated base stations. The approach targets optimal sizing and economic and environmental management of these systems.The study integrates innovations such as bifacial photovoltaic panels, which offer 10-20% higher efficiency and are expected to represent 20% of the global market by 2030. It also addresses the critical impact of snow accumulation, which can reduce energy yield from 3.5% to 100%.The main contributions revolve around three axes: detailed system modeling, optimization of energy management in the face of uncertainties, and coordination between modeling and management to maximize the integration of renewable energy.The result will be an optimized sizing tool facilitating the planning and management of stations powered by nanogrids, thus contributing to emission reduction policies and the goal of carbon neutrality by 2050. Electronic Thesis or Dissertation Text en PDF 15418251 https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/EDENGSYS/2025/2025ULILN006.pdf https://theses.hal.science/tel-05303233 https://theses.fr/2025ULILN006/abes https://theses.hal.science/tel-05303233 https://theses.hal.science/tel-05303233 https://theses.hal.science/tel-05303233 Ghafiri Soufiane Ghafiri 1997-11-02 MA 290952263 https://theses.fr/2025ULILN006 2025ULILN006 https://doi.org/10.70675/09bef6bezf5edz4e0cza413zc8494f00a87f 2025-05-06 Génie électrique Université de Lille (2022-....) 259265152 Université de Sherbrooke (Québec, Canada) MADS_ETABLISSEMENT_DE_COTUTELLE_1 026431475 Doctorat Docteur es non oui Abbes Dhaker MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_1 180809512 Trovão João Pedro MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_2 240486064 Bosche Jérôme MADS_PRESIDENT_DU_JURY 078795567 Ta Minh Cao MADS_MEMBRE_DU_JURY_1 197119255 Kelouwani Sousso MADS_MEMBRE_DU_JURY_2 260376027 Pierfederici Serge MADS_RAPPORTEUR_1 137412266 Sechilariu Manuela MADS_RAPPORTEUR_2 167745212 Hamon Gwenaëlle MADS_RAPPORTEUR_3 224389602 École graduée Sciences de l’ingénierie et des systèmes (Lille ; 2021-....) MADS_ECOLE_DOCTORALE_1 25860221X Laboratoire d'électrotechnique et d'électronique de puissance (L2EP) MADS_PARTENAIRE_DE_RECHERCHE_1 13338 067103510 Hauts-de-France. Conseil régional MADS_PARTENAIRE_DE_RECHERCHE_2 203650891 JUNIA (Lille ; 2020-....) MADS_PARTENAIRE_DE_RECHERCHE_3 258598026 Université de Sherbrooke (Québec, Canada) MADS_PARTENAIRE_DE_RECHERCHE_4 026431475 ddc:620 Université de Sherbrooke (Québec, Canada) Abbes Dhaker Trovão João Pedro Bosche Jérôme Ta Minh Cao Kelouwani Sousso Pierfederici Serge Sechilariu Manuela Hamon Gwenaëlle École graduée Sciences de l’ingénierie et des systèmes (Lille ; 2021-....) Laboratoire d'électrotechnique et d'électronique de puissance (L2EP) Hauts-de-France. Conseil régional JUNIA (Lille ; 2020-....) Université de Sherbrooke (Québec, Canada) PDF 15418251