Modélisation et contrôle optimal d'une unité de production de e-fuels

IFP Energies nouvelles (IFPEN) est un acteur majeur de la recherche et de la formation dans les domaines de l’énergie, du transport et de l’environnement. Depuis les concepts scientifiques en recherche fondamentale jusqu’aux solutions technologiques en recherche appliquée, l’innovation est au cœur de son action, articulée autour de quatre orientations stratégiques : climat, environnement et économie circulaire ; énergies renouvelables ; mobilité durable ; hydrocarbures responsables.

Dans le cadre de la mission d’intérêt général confiée par les pouvoirs publics, IFPEN concentre ses efforts sur l’apport de solutions aux défis sociétaux et industriels de l’énergie et du climat, au service de la transition écologique. Partie intégrante d’IFPEN, IFP School, son école d’ingénieurs, prépare les générations futures à relever ces défis.

Modélisation et contrôle optimal d’une unité de production de e-fuels

IFP Energies nouvelles (IFPEN) est un acteur majeur de la recherche et de la formation dans les domaines de l’énergie, de la mobilité et de l’environnement. IFPEN concentre ses efforts sur l’apport de solutions aux défis sociétaux et industriels de l’énergie et du climat, au service de la transition énergétique.

Dans ce cadre, la production de carburants alternatifs est une des solutions technologiques qui pourra aider à décarboner les moyens de transport qui sont difficiles à électrifier pour des raisons d’autonomie ou de contraintes de sécurité par exemple. Les e-fuels, produits à partir d’hydrogène vert et de CO2, sont alors une des voies explorées pour la décarbonation du secteur aérien.

Afin d’étudier la faisabilité économique de projets de production de e-fuels à partir de sources d’électricité intermittentes (solaire et éolien), IFPEN travaille sur la modélisation de chaine de production de e-fuels, sur leur pilotage et leur analyse physico-économique. Ce stage s’ancre dans cette démarche.

Objectifs

Ce stage a pour objectif principal d’améliorer une plateforme de simulation existante d’une chaine de production de e-fuels. Le stage consistera à revisiter et reformuler le problème d’optimisation lié au pilotage de cette unité de production, dans le but d’adapter l’outil existant pour qu’il corresponde davantage aux besoins et aux attentes des utilisateurs. Il s’agira également de rechercher un optimum théorique pour le dimensionnement et le pilotage de l’unité pour estimer les gains potentiels d’écriture d’un contrôle temps réel adapté.

Le stage se déroulera en plusieurs étapes :

Bibliographie sur la gestion optimale d’énergie d’unités e-fuels couplées à des énergies intermittentes.
Prise en main du travail existant (modèle et simulateur Matlab/Simulink) et analyse critique de l’existant.
Transformation des travaux 2024-2026 vers une perspective utilisateur du futur outil :
- Adaptation de la formulation du problème d’optimisation / de dimensionnement en utilisant des entrées d’un futur utilisateur.
- Amélioration de l’algorithme de dimensionnement et de contrôle actuel pour tendre vers l’optimum théorique, tout en limitant le temps de calcul.

Profil

Etudiant(e) en dernière année d’école d’ingénieur généraliste / master 2/ master de recherche.

Compétences en contrôle/asservissement des systèmes et optimisation.
Maitrise de Matlab/Simulink. Maîtrise de l’anglais (oral et écrit).
Intérêt pour le domaine des énergies apprécié.
Curiosité, goût du travail en équipe, capacité à travailler en autonomie.

Responsable: Tristan Lombard
Durée : 6 mois, Période : à partir de mars 2027
Lieu : IFPEN – Rueil ou Solaize - Le site est accessible en transport en commun.
Stage rémunéré