Le contexte énergétique mondial actuel peut se résumer de façon simple, à savoir l’offre a de plus en plus de difficultés à répondre à la demande. Cette demande accrue d’énergie se justifie d’une part, par un développement technologique considérable avec l’émergence d’une multitude de systèmes qui dépendent des énergies, et d’autre part, de l’évolution démographique. Et pourtant l’émergence de certains pays en Asie, en Amérique latine ou encore en Europe de l’Est, mais également une population mondiale dont certains estiment qu’elle aura doublée d’ici 2050, laissent présager des besoins énergétiques de plus en plus importants. D’un autre côté, ces besoins en énergie sont couverts en grande partie par les combustibles fossiles, émetteurs de gaz à effet de serre, et dont les réserves seront largement affaiblies d’ici quelques décennies. L’énergie est donc au cœur de tous les sujets de discussions, des débats politiques et de l’actualité. C’est une situation critique à laquelle l’humanité n’a jamais été confrontée, qui peut être perçue comme un véritable défi, celui de subvenir aux besoins énergétiques à partir de sources d’énergies non polluantes.

 

D’autre part, de plus en plus de sites isolées (mines, industries agricoles, stations touristiques,…) dans les zones non interconnectées (ZNI) utilisent des systèmes photovoltaïques avec stockage ainsi que des turbines à combustible pour réduire les coûts économiques et écologiques de la production d'électricité. C’est ce que l’on appelle les micro-réseaux ou même les nano-réseaux (à petite échelle), qui associent différentes sources de production d’énergie locale (renouvelables ou classiques) à une capacité de stockage.

Ces réseaux sont très vulnérables vis-à-vis des changements soudains de la production et de la demande d'énergie en raison de leur petite taille, en particulier lorsqu'ils fonctionnent en mode isolé. Une gestion intelligente prenant en considération les incertitudes de production et de consommation d’énergie devient essentielle pour obtenir un fonctionnement optimal des micro-réseaux.

Dans le cadre de cette unité d'enseignement, des outils de gestion de l'énergie pour ce type de réseaux sont proposés.