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Stage : étude comparative de Systèmes de Production de Chaleur Solaire

Etude comparative de Systèmes de Production de Chaleur Solaire

Étude comparative de Systèmes de Production de Chaleur Solaire

Au sein du Laboratoire des Systèmes Solaires Haute Température (LSHT) de l’INES (Institut National de l’Energie Solaire), le stage a pour objet de réaliser une étude comparative de système de production de chaleur solaire.
Dans la cadre de la loi de transition énergétique, la France doit porter la part des Energies Renouvelables (EnR) à 23% de la Consommation Energétique Nationale. Une des voies pour atteindre cet objectif est l’utilisation de l’Energie Solaire pour la production d’Electricité (Photovoltaïque) ou de Chaleur (Solaire Thermique). Dans le cadre de ce stage, nous nous intéressons à la production de Chaleur pour des basses et moyennes températures, c’est-à-dire à des niveaux inférieurs à 250°C. Il existe plusieurs possibilités pour générer de la chaleur : soit on utilise un capteur thermique soit on utilise un capteur photovoltaïque que l’on couple avec une machine thermique (ou un convertisseur électrique vers thermique).


Avec l’augmentation des capacités de production des systèmes basés sur le photovoltaïque et la diminution du prix au m² ou au kWh installé de capteur, les solutions PV (photovoltaïque) et thermique peuvent donc potentiellement se retrouver en concurrence, surtout si la comparaison est limité au seul critère du coût d’investissement. Cependant le positionnement des différentes technologies est beaucoup plus complexe et nécessite de prendre pleinement en compte le besoin et l’application (température, puissance, site géographique…) ainsi que de définir correctement les critères de comparaison (économique, cycle de vie, impact carbone…).
Dans le cadre du stage, les travaux porteront donc sur une étude comparative de différentes solutions de production de chaleur basée sur des critères économiques et environnementaux.


Pour mener à bien ce projet, il s’agira de :
1– Réaliser une étude bibliographique. Cette analyse permettra de faire ressortir les chiffres clefs, d’identifier des technologies (techno de capteurs thermique, techno de capteurs PV, techno de machine thermique…), d’identifier et de classifier les besoins. En parallèle, cette analyse bibliographique devra faire ressortir des critères de comparaison usuellement utilisés.
2– Il faudra organiser et classer ces différentes données pour pouvoir définir des installations types permettant de faire des comparaisons entre systèmes (par exemple : capteur thermique, PV + PAC (Pompe à Chaleur), PV + Elec, PAC sur chaleur industrielle….)
3– Réaliser un outil de comparaison paramétrable. A partir de l’identification d’installations types, cet outil devra permettre la comparaison des différents moyens de production de chaleur. La paramétrisation devra permettre l’utilisation de cet outil au-delà du stage en fonction de l’évolution des marchés et des contraintes économiques.
4– Réaliser l’exploitation et l’analyse de l’outil développé en 3).
5– Faire une synthèse et présenter les résultats obtenus.


La stagiaire pourra s’appuyer sur les compétences d’autres laboratoires du CEA pour mettre en place les méthodologies adaptées (analyse technico-économique).
Pour mener à bien ces travaux, le stagiaire devra faire preuve de curiosité, d’initiative, de méthodologie et être force de proposition. Il devra également posséder de bonnes connaissances en systèmes énergétiques et devra présenter un bon esprit de synthèse.


Cursus : BAC+5 avec de préférence une spécialité en énergétique
Durée du stage : 5 à 6 mois
Rémunération : entre 700 et 1300 € (variable suivant le niveau d’étude de l’étudiant)
Lieu du stage : Sur le site de l’INES de Savoie Technolac (à proximité de Chambéry)
Candidature : Envoyer un CV et une lettre de motivation sous la référence « INES 18 LSHT CompSys » à :
Christian TANTOLIN
INES RDI – CEA/LSHT
50 avenue du lac Léman 73377 Le Bourget du Lac
04 79 79 21 23
christian.tantolin@cea.fr