Mis à jour le 20/07/23

Le renforcement des capacités de recherche des communautés scientifiques du Sud est une des missions premières de l’Institut de recherche pour le développement (IRD). Elle vise à favoriser l’acquisition de compétences par les chercheurs, équipes de recherches et administrateurs des institutions partenaires. 

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© IRD, Olivier Barrière

Un panneau solaire permettant de produire de l'électricité à Taluwen-Twenké, Guyane

  • Master énergie

    Le secteur de l’énergie fait face à une hausse régulière de la consommation énergétique mondiale et est confronté à des enjeux liés à l’intégration des énergies renouvelables et à l’amélioration des rendements énergétiques (transition énergétique). Le master énergie a pour objectif de former des étudiants à relever les défis relatifs à la modification structurelle profonde des modes de production et de consommation de l’énergie (lois relatives à la transition énergétique, à l’autoconsommation d’électricité, obligation d’autonomie énergétique de la Guyane à l’horizon 2030…)

    Les cours sont assurés par L. Linguet (professeur des universités, UG) et Christophe Charron (ingénieur d’études, IRD) en salle de formation de l’antenne IRD de Cayenne.

  • Thèse : essai d'intégration du risque et de la flexibilité dans l'évaluation des projets d'investissements énergétiques durables en Guyane.

    Par Wilna Lesperance.

    Domaine : sciences économiques
    Début de thèse : octobre 2017
    Directeur de thèse : Jules Sadefo Kamdem
    Co-directeur de thèse : Laurent Linguet

    Résumé

    La loi de transition énergétique pour la croissance verte de 2015 (LTECV) a conduit à l'élaboration d'une programmation pluriannuelle de l’énergie (PPE) faisant état des potentialités, des enjeux et des difficultés associées à la mise en œuvre de la politique énergétique en Guyane. La loi réaffirme ainsi les objectifs d’autonomie énergétique à l’horizon 2030 et d’intégration de 50% d’énergies renouvelables dans le bilan d’énergie finale en 2020.

    L'atteinte de ces objectifs implique la mise en place de nouveaux projets d’investissements qui valorisent les ressources locales que sont la biomasse, l'hydraulique et le photovoltaïque. L'inconvénient est que deux des filières privilégiées sont plus ou moins intermittentes (100% pour le photovoltaïque et partiellement pour l'hydraulique). Le caractère aléatoire de la ressource solaire et la variabilité de l'hydraulicité (saison sèche/saison des pluies) peuvent avoir un impact conséquent sur la production et donc sur l'équilibre offre-demande en électricité.  Aussi, ces impacts nuisent fortement à la stabilité du réseau pour lequel le seuil de déconnexion des énergies intermittentes est fixé à 30%.

    Ce travail de thèse a pour objectif principal de développer un modèle financier innovant pour l'évaluation des PEER. L'élaboration de cette nouvelle approche permettra de définir un mix énergétique optimal au regard de paramètres tels que la saisonnalité. La méthodologie appliquée devra prendre en compte les spécificités du territoire guyanais qui est une zone non interconnectée aux pays voisins et dont les communes dites "de l'intérieur" ne pas sont raccordées au réseau électrique principal.

  • Thèse : développement d’un outil de prédiction de la production d’une centrale solaire photovoltaïque

    Par Jérémy Macaire.

    Domaine : sciences de l’ingénieur, génie électrique
    Début : novembre 2019
    Directeur : Laurent Linguet
    Co-directrice : Sara Zermani

    Résumé

    Parmi les ressources énergétiques naturelles disponibles, l'énergie solaire semble être l'une des solutions la plus prometteuse, notamment en Guyane qui bénéficie d'un ensoleillement relativement intéressant et suffisant pour offrir des opportunités de développement aux systèmes de production d'énergie photovoltaïque.

    Cependant, une contrainte limite le recours à l'énergie photovoltaïque. Le caractère aléatoire et intermittent de la ressource solaire crée des risques d’instabilité du réseau électrique et a conduit le gestionnaire de ce réseau électrique non-interconnecté à limiter le recours aux sources solaires et éoliennes à 35% de la puissance maximale injectée sur le réseau. Ainsi, bien que la ressource solaire existe en abondance, elle ne peut être exploitée pleinement.

    Aujourd’hui, les réseaux électriques doivent faire face à des avancées technologiques qui se caractérisent par le déploiement d’installations devenant ponctuellement et de façon intermittente productrices ainsi que par la multiplication des sources de production. Face à cette mutation, le réseau de distribution électrique doit s’adapter et chercher à développer des services nouveaux.

    L’enjeu est de rendre le « réseau électrique intelligent » pour qu’il puisse assurer une fourniture optimale. L'objectif du présent projet de thèse vise à réaliser un dispositif de prédiction de l’énergie photovoltaïque en Guyane afin de favoriser la gestion intelligente et le taux de pénétration de l’énergie photovoltaïque dans le réseau électrique guyanais.

  • Thèse : méthodes d'apprentissage automatique appliquée à la prédiction de défauts des systèmes photovoltaïques

    Par Mohsen Zargarani

    Domaine  : sciences de l'ingénieur
    Début : mars 2021
    Directeur : Laurent Linguet
    Co-directrice : Sara Zermani

    Résumé

    Le projet de thèse consiste à élaborer une méthode de prédiction, d'identification et de localisation des défauts des systèmes photovoltaïques, afin d'optimiser la production d'énergie en sortie des centrales, en exploitant des approches issues de l'intelligence artificielle. L'objectif final est de concevoir et de réaliser un système de supervision des défauts des installations photovoltaïques qui allie prédiction, identification et localisation des défauts adaptés aux conditions environnementales de la Guyane. 

    Les méthodes existantes permettent, généralement, de faire du monitoring, de la détection et de la localisation des défauts en comparant une mesure réelle (ex : production d'énergie mesurée à l’instant) avec une valeur prédite ou estimée. Dans ce travail de thèse nous proposons une approche qui combine diagnostic des défauts et algorithme d’apprentissage automatique pour pouvoir faire du diagnostic prédictif des défauts. Pour cela, nous utiliserons un réseau bayésien dynamique, dans lequel les données de monitoring permettront dans un premier temps la construction d’un modèle d’état de santé statique de la centrale PV, ensuite nous utiliserons l’historique des données de monitoring pour obtenir un réseau dynamique capable de prédire les états futurs de la centrale PV (fonctionnement correct ou en défaut).

  • Thèse : Analyse des fluctuations du trait de côte mer-mangrove pour des bilans de vulnérabilité côtière et de séquestration du carbone. Approche par modélisation multi-échelle et pluri-décennale de l’influence des processus hydro-sédimentaires et climatiq

    Par Paul-Emile Augusseau

    Domaine : Sciences agronomiques et écologiques : Biologie de l’environnement, des populations, écologie.
    Début de thèse : octobre 2021
    Directeur de thèse : Christophe Proisy (IRD UMR AMAP, associé au LEEISA)
    Co-directeur de thèse : Antoine Gardel (CNRS USR LEEISA)

    Résumé

    Les mangroves guyanaises occupent 68% de la superficie totale des mangroves de l’outre-mer français. Sur un littoral guyanais particulièrement instable, elles peuvent se développer de manière extensive et avec une grande dynamique de biomasse forestière. Dans un département à croissance démographique rapide où 80% de la population habite sur le littoral, il est urgent d’expertiser le devenir et le potentiel de ces forêts côtières dans un contexte de changement climatique.
    Ce projet de thèse examinera l’influence des processus hydro-sédimentaires et climatiques sur l’extension des mangroves par une approche de modélisation qui simule les fluctuations du trait de côte mer-mangrove et les compare à des observations issues d’une base de données spatiales unique (70 années de suivi). L’influence respective des régimes de houles et de courants océaniques sur les mangroves guyanaises pourra être ainsi évaluée dans des contextes sédimentaires variés et sur plusieurs décennies. La capacité de maintien des mangroves sera testée, localement et régionalement, grâce à des simulations qui mettent en jeu des scénarios réalistes de forçages océano-climatiques (par exemple, les tempêtes hivernales dans l’océan nord-atlantique).
    Cette capacité, mieux comprise, de maintien et de renouvellement des mangroves guyanaises sera utilisée (notion de solutions fondées sur la nature), d’une part, pour aider à prédire la vulnérabilité du littoral guyanais à l’érosion et à l’envasement et, d’autre part, pour proposer un cadre d’analyse et de suivi de la séquestration du carbone par les mangroves. La thèse bénéficie d'un financement de l'ADEME et de la DGTM. Ce projet de thèse s’inscrit dans la priorité thématique de l'ADEME "Forêt, agriculture et bioéconomie" et concerne l’axe de recherche "Evaluation de la durabilité et articulation des productions et usages de la biomasse".