Indicateurs d’impacts des changements hydroclimatiques sur la gestion des réservoirs hydroélectriques - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2021

Impact indicators of hydroclimatic changes on the management of hydropower reservoirs

Indicateurs d’impacts des changements hydroclimatiques sur la gestion des réservoirs hydroélectriques

Résumé

The hydropower sector is sensitive to climate. The current challenge is to develop indicators based on climate services to facilitate decision-making at the regional and local levels in the context of climate change adaptation. This thesis aims at identifying relevant indicators to characterize the impacts of climate change on the management of hydropower reservoirs. We have built a hydroclimatic modelling chain applied to four French catchments and reservoirs of major energy interest (Dordogne at Bort-les-Orgues, Ain at Vouglans, Durance at Serre-Ponçon and Verdon at Castillon). Our study illustrates a conceptual approach to reservoir management that allow us to develop an indicator to characterize the flexibility of water-energy systems in future climates. The results obtained show the conditions under which water volumes are available (or not) to optimize hydropower production. Finally, we adapted a stochastic dynamic programming model for optimal reservoir management to be used with hydrological projections. The analysis highlighted that, even in the optimized context, climate change might impact the management of large reservoirs, especially those with a predominantly multi-use purpose and current nival regime of hydrological inflows. Our approach provides a new methodological framework for climate impact studies on the water-energy sector and for the future development of climate services.
Le secteur hydroélectrique est sensible aux variations du climat. Le défi actuel consiste à élaborer des indicateurs fondés sur les services climatiques, pour faciliter la prise de décisions aux niveaux régional et local, dans un contexte d'adaptation aux changements climatiques. Cette thèse vise à identifier des indicateurs pertinents pour caractériser les incidences de l’évolution du climat sur la gestion des réservoirs hydroélectriques. Nous avons construit une chaîne de modélisation hydroclimatique appliquée à quatre bassins versants et réservoirs français ayant un intérêt énergétique majeur (Dordogne à Bort-les-Orgues, Ain à Vouglans, Durance à Serre-Ponçon et Verdon à Castillon). Notre étude illustre une approche conceptuelle de gestion de réservoir qui permet de développer un indicateur pour caractériser la flexibilité des systèmes eau-énergie en climat futur. Les résultats obtenus montrent les conditions dans lesquelles les volumes d’eau sont disponibles (ou non) pour optimiser la production hydroélectrique. Enfin, nous avons mis en œuvre un modèle de gestion optimale par programmation dynamique stochastique, modifié pour être utilisé avec des projections hydrologiques. Notre analyse a mis en lumière que, même dans le cadre d’une gestion optimale, les changements climatiques pourraient modifier la gestion future des grands réservoirs, notamment ceux dont le multi-usage est prépondérant et qui sont, aujourd’hui, soumis à un régime nival des apports en eau. Notre approche apporte un nouveau cadre méthodologique pour les études d’impacts climatiques sur le secteur eau-énergie et pour le développement futur des services climatiques.
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Origine : Version validée par le jury (STAR)

Dates et versions

tel-03416740 , version 1 (05-11-2021)

Identifiants

  • HAL Id : tel-03416740 , version 1

Citer

Anthony Lemoine. Indicateurs d’impacts des changements hydroclimatiques sur la gestion des réservoirs hydroélectriques. Milieux et Changements globaux. Sorbonne Université, 2021. Français. ⟨NNT : 2021SORUS107⟩. ⟨tel-03416740⟩
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