Description des alternatives explorées en phase de conception

Les niveaux de généricité DA et DB du modèle correspondent à la filière du solaire thermique à concentration (CSP). Au premier niveau Da, l’objectif est de choisir la technologie optimale vis-à-vis des critères du décideur. Dans cette application, nous nous plaçons du point de vue du porteur du projet (le « Developer »).

Au niveau de généricité suivant DB, le choix de la technologie est arrêté. L’objectif est alors de sélectionner, pour cette technologie, la configuration optimale vis-à-vis des critères du décideur.

A ces niveaux de généricité, plusieurs variables sont déjà définies, elles constituent les

variables projet des alternatives explorées. En revanche, d’autres variables sont à déterminer, il s’agit des variables conception permettant de distinguer les alternatives. Les variables environnementales caractérisent l’environnement au sens large du projet, elles sont fonction de la localisation du site d’implantation. Les variables intermédiaires sont déterminées à partir des

variables de description. Les différentes alternatives sont évaluées via les variables critères. Les variables de satisfaction mesurent le degré de satisfaction et donc le niveau d’acceptabilité d’une alternative du point de vue du décideur. Les variables objectifs traduisent l’appréciation globale du décideur pour chacune des alternatives testées.

Le Tableau VI-2 récapitule le nombre de variables utilisées pour la modélisation, la simulation et l’évaluation des alternatives. Elles sont présentées suivant leur type et le niveau de généricité auquel elles s’appliquent.

Tableau VI-2 : Synthèse de l’ensemble des variables {XD}, {XP}, {XE}, {XI}, {XC}, {XS} et {XO} pour les niveaux de généricité DA (PTC ; T ; LFR ) et DB (LFRn : 1450 alternatives de miroir

de Fresnel) en phase de conception.

Le Tableau VI-3 présente les variables critères qui sont prises en compte dans cette application. Chaque alternative est calculée sur la base de quatre variables critères au niveau

DA et de six variables critères au niveau DB.

Db PTC T LFR LFR n {X_P} 15 15 15 9 54 {X_D} 10 10 10 26 56 {X_E} 2 2 2 2 8 Total 27 27 27 37 118 5 5 5 22 37 5 5 5 6 21 5 5 5 6 21 5 5 5 6 21 47 47 47 77 218 Type de variable V ar ia ble s de de sc ript ioon {X_I} {XC} {XS} {X_O} Total Niveaux de généricité Da

159 Tableau VI-3 : Synthèse des variables {XC} pour les niveaux de généricité DA et DB en phase

de conception.

Le Tableau VI-4 et le Tableau VI-5synthétisent les différentes valeurs probabilistes ou déterministes associées aux différentes variables de description suivant le niveau de généricité

DA ou DB.

Les variables critères sont respectivement :

 L’estimation du coût de construction CAPEX ($) ;

 L’estimation de la quantité d’énergie électrique produite par an et par mètre carré

Eel(kWh/m²/an) ;

 L’estimation du coût annuel d’exploitation et de maintenance OPEX ($) ;

 Le pourcentage d’utilisation des sols du site d’implantation ηLand(%) ;

 La complexité d’exécution RCP.

L’ensemble de ces valeurs / distributions de valeurs réalistes pour les variables déterministes et probabilistes proviennent de la base de connaissance.

L’ensemble de équations permettant le calcul des variables a été présenté dans les chapitre IV et V.

Db

PTC T LFR LFR n

Rt CAPEX Coût de construction x x x x {XC}

Rt OPEX Coût d'exploitation et de maintenance x x x x {XC}

Rt Q Team Qualité du travail collaboratif x x x x {XC}

Rt Eel Quantité d'énergie électrique produite x x x x {XC} Rt R CP Complexité d'exécution x x x x {XC} Rt η _Land Pourcentage d'utilisation du sol x {XC}

Entités

Description des variables Niveaux de généricité

Type de variable

160 Tableau VI-4 : Synthèse des différentes valeurs probabilistes ou déterministes associées aux différentes variables projet suivant le niveau de

généricité DA ou DB pour la phase de conception.

Db

Méc. Loi PTC T LFR LFR n

Capacity Capacité de production kW 100 000 x x x x {XP}

m² 850 000 x {XP}

m² 1 300 000 x {XP}

m² 500 000 x x {X_P}

SM Multiple solaire _ 1,4 x x x x {XP}

ηPB-th Rendement du bloc électrique % (1) ln μlog 3,61 σlog 0,11 x x x x {XP}

η_Pipeloss Rendement thermique du récepteur _{% (1) ln μ}log

4,49 σlog

0,07 x {XP}

ρ Réflectivité des miroirs % (1) n μ _91,40 σ _{2,15 x} {XP}

γ Facteur d'interception % (1) n μ _92,00 σ _{0,10 x} {X_P}

τ Transmissivité des miroirs % (1) n μ 94,75 σ 0,25 x {XP}

α Aborptivité du tube absorbeur % (1) n μ 94,00 σ 0,10 x {XP}

L Longueur d'une ligne de réflecteur m 1000 x {XP}

w Largeur d'une ligne de rélecteur m 0,6 x {XP}

χPlant Disponibilité de la centrale % 96 x {XP}

CR Site Coût des ressources consommables (amélioration du site) $/m² (1) n μ 13,41 σ 4,25 x {XP}

HR _Site Coût des ressources humaines (amélioration du site) $/m² (1) n μ 3,35 σ 1,06 x {XP}

CR SF Coût des ressources consommables (construction du champ solaire) $/m² (1) n μ 166,07 σ 22,38 x {XP}

HR SF Coût des ressources humaines (construction du champ solaire) $/m² (1) n μ 41,52 σ 5,59 x {XP}

CR PB Coût des ressources consommables (construction du bloc électrique) $/kW (1) n μ 918,58 σ 128,20 x {XP}

HR _PB Coût des ressources humaines (construction du bloc électrique) $/kW (1) n μ 102,06 σ 14,24 x {XP}

Ci Coûts indirects % (1) n μ _21,20 σ _{6,20 x x x x} {XP}

OPEX f Coût fixe d'exploitation et de maintenance $/kW _{(1) n} μ 67,98 σ 6,98 x {X_P}

OPEX v Coût variable d'exploitation et de maintenance $kWh (1) n μ 3,03 σ 0,66 x {XP}

Surface totale au sol

At

Probabiliste

Variables Projet {X_P} Unité Déterministe

Paramètres

Da

Description des attributs Niveaux de généricité

Type de variable

161 Tableau VI-5 : Synthèse des différentes valeurs probabilistes ou déterministes associées aux différentes variables de conception et variables

environnementales suivant le niveau de généricité DA ou DB pour la phase de conception.

Db Méc. Loi PTC T LFR LFR n % (1) ln μ^log 4,49 σlog 0,07 x {XD} % (1) ln μ^log 4,29 σlog 0,02 x {XD} % (1) ln μ^log 4,33 σlog 0,02 x {XD} % (1) ln μ^log 4,22 σlog 0,13 x {X_D} % (1) n μ 64,50 σ 10,50 x {XD} % (1) ln μ^log 4,02 σlog 0,18 x {XD}

p Espacement entre lignes de réflecteurs m {0,6 ; 0,7 ; … ; 3} x {XD}

n Nombre de lignes de réflecteurs _ {14 ; 16 ; … ; 64} x {XD}

H Hauteur du récepteur m {5,8 ; 7,7 ; 9,6 ; 11,5} x {XD} $/m² (1) ln μlog 2,90σlog 0,46 x {XD} $/m² (1) n μ _17,53 σ _5,62 x {X_D} $/m² (1) ln μlog 2,77 σ^log 0,31 x {XD} $/m² (1) n μ 313,04 σ 67,29 x {XD} $/m² (1) ln μlog 5,20 σ^log 0,22 x {XD} $/m² (1) ln μlog 5,33 σ^log 0,13 x {XD} $/kW (1) ln μlog 6,94 σ^log 0,21 x {XD} $/kW (1) ln μlog 7,05 σ^log 0,17 x {XD} $/kW (1) ln μlog 6,92 σ^log 0,14 x {XD} $/kW ₍₁₎ n μ _73,18 σ _4,18 x {X_D} $/kW (1) n μ 87,73 σ 16,73 x {XD} $/kW (1) n μ 67,98 σ 6,98 x {XD} $kWh (1) n μ 2,57 σ 0,20 x {XD} $kWh (1) n μ _4,49 σ _0,18 x {XD} $kWh (1) n μ _3,03 σ _0,66 x {XD} _ [-3;0] x x {XD} _ [1;3] x {XD} _ [-3;0] x {X_D} _ 3 x x {XD}

q Stratégie constructive / Exploitation et maintenance _ [0,5;1,0] x x x x {XD}

DNI Rayonnement solaire direct normal kWh/m²/an (1) n μ 2190 σ 355 {XE}

Cl Taux de salissure des miroirs % (1) n μ 60 σ 5 {XE}

Niveaux de généricité

Type de variable Variables Conception {X_D} et Variables Environnementales {XE} Unité Déterministe ^{Probabiliste Da}

Paramètres

Altitude de travail Taille des éléments manufacturés

Sz Alt

Coût fixe d'exploitation et de maintenance

OPEX f

OPEX v Coût variable d'exploitation et de maintenance

C Site

C SF

C _PB

Côut d'investissement de l'amélioration du site Côut d'investissement du champ solaire Côut d'investissement du bloc électrique

Rendement thermique du récepteur

η_Pipeloss

Rendement optique du réflecteur

ηOptical

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