Reliability and environmental impact assessment of wind farms
Evaluation de la disponibilité et de l’Impact Environnemental des Parcs Eoliens (EDIPEO)
Résumé
World society now is concerned more than ever about environmental impacts that power plants generate in their lifetime cycles. This last concern provides an opportunity for wind energy to be more attractive than conventional power plants. However, literature shows that there is no consideration or only few works on assessing the global performance of these power plants. Besides, these performances are still assessed independently from each other’s. It is thus necessary to consider assessing reliability, availability and their influence on environmental impacts.To do so, we will improve and develop reliability and dependability methods and combine them to an environmental impact assessment protocol in this thesis. Indeed, a reliability assessment of systems with multiple components was made considering the combination of multiple dependencies in this system. This model was then injected in a maintenance policy with the consideration of components degradations. Then, an environmental based analysis considering the results of the reliability assessment was performed. This second step was based on MFA and LCA studies as tools of design for sustainability. It will thus help to reduce environmental impacts of wind turbine over its lifetime. The objective of these assessment methods is to enhance the sustainability of wind turbines. Results were illustrated using data from the Champagne-Ardenne region.
Le développement croissant des parcs éoliens sur le territoire français est l'un des leviers majeurs en faveur de l'intégration des énergies renouvelables dans le mixte énergétique national. Cependant, ce dernier se heurte à des problématiques de maintenabilité et des incertitudes sur la durée de vie, d’autant plus que la gestion de fin de vie de ces parcs n’est qu’à ses débuts. Actuellement, peu de travaux traitent de l'évaluation de la performance globale (dont performance technologique et environnementale) de ces systèmes.Ce projet de thèse se propose d'améliorer et de développer des méthodes d'évaluation de la performance technologique (sûreté de fonctionnement) et d’évaluer le gisement de fin de vie de l’éolien dans la région Champagne-Ardenne. Il s'agit, d'une part, de réaliser une étude de sûreté de fonctionnement du système éolien avec un focus sur la fiabilité et la maintenabilité du système en prenant en compte l'interdépendance de ses composants. En effet, cette dernière constitue un levier d'amélioration. D'autre part, l'évaluation de l'impact environnemental de ces installations est nécessaire afin de déterminer des critères de choix technologique et de topologie. Dans ce travail, la MFA et l'ACV comme support à l'écoconception, ont permis de quantifier le gisement en fin de vie, de réduire les impacts environnementaux durant toutes les phases de vie du système et améliorer la durabilité de ce dernier. De plus, des données de la région sont utilisées pour illustrer les résultats et développer des modèles économiques.
| Origine | Version validée par le jury (STAR) |
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