L’accès à l’énergie électrique est indispensable au développement industriel et socio-économique dans tous les pays du monde. Au Bénin, la question du déficit en électricité demeure très préoccupante, et se pose fortement dans les zones rurales du pays. Par ailleurs, le Bénin dispose d’un potentiel intéressant en photovoltaïque (PV) et en hydroélectrique (hydro), mais qui reste globalement sous-exploité. Ce travail de thèse de doctorat porte sur le dimensionnement optimal d’un système hybride hydro-PV-stockage pour une alimentation rurale isolée. Au cours de ces travaux, nous avons modélisé les principaux composants du système hybride hydro-PV-stockage, notamment la conduite forcée, l’équipement électromécanique (la turbine et la génératrice), le générateur PV, les batteries (Bat) et les convertisseurs AC/DC et DC/DC. En effet, la modélisation et l’optimisation de la conduite forcée avec les algorithmes génétiques NSGA II ont permis de noter que le coût d’investissement de la conduite forcée (C_(inv_cond) ) croît avec sa puissance hydraulique (P_cond ). P_cond et C_(inv_cond) croissent respectivement de façon logarithmique et quadratique avec le diamètre (D_cond ). De même, la modélisation et l’optimisation de la génératrice ont montré que sa masse totale croît avec son rendement. Quant à la modélisation du coût des équipements électromécaniques, la prise en compte des facteurs continentaux a permis de mieux estimer ce coût. Le second volet de la thèse est consacré à l’optimisation de différentes configurations de sources d’énergie, notamment la centrale hydroélectrique, les systèmes PV, hydro-PV et hydro-PV-Bat. Deux fonctions objectifs ont été prises en compte : l’énergie totale produite et le coût de production. Les solutions obtenues sont présentées sous forme de front de Pareto. Le coût de production du système PV croît linéairement avec sa production totale en énergie. Pour les cas de la centrale hydroélectrique et du système hybride hydro-PV, les solutions sont regroupées en quatre catégories suivant le nombre d’unités de production hydroélectrique : {n_hyd=1,2,3,4}. Quant au cas du système hybride hydro-PV-Bat, les résultats sont regroupés en deux grandes catégories suivant le nombre de batteries : {n_Bat=64,192 }. Pour n_Bat=64, les solutions sont classées en quatre groupes selon n_hyd: {n_hyd=1,2,3 et 4}, alors que pour n_Bat=192, nous avons trois cas {n_hyd=2,3 et 4}. L’énergie totale produite et le coût de production croissent avec le débit d’équipement nominal Q_(T_n ). Spécifiquement, le compromis entre les fonctions objectifs est en faveur de l’énergie totale produite pour n_hyd=1 (cas de la centrale hydroélectrique), pour {n_hyd=1,2} (cas de hydro-PV) et pour {n_Bat=64 & n_hyd=1 à 4} et {n_Bat=192 & n_hyd=2,3} (cas de hydro-PV-Bat). Dans ces cas, on préférera augmenter l’énergie totale. En revanche, le coût de production est favorisé dans les cas de {n_hyd=2,3,4} (pour la centrale hydroélectrique), de {n_hyd=3,4} (pour hydro-PV) et de {n_Bat=192 & n_hyd=4} (pour hydro-PV-Bat). On optera alors pour la réduction du coût de production.