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6 janvier 2017

Prévision infra-horaire de l'éclairement normal direct à partir d'images du ciel à haute dynamique


Catégorie : Stagiaire


Proposition de stage (M2/école d'ingénieurs) : Prévision infra-horaire de l'éclairement normal direct à partir d'images du ciel à haute dynamique.

 

Contexte et objectifs du stage

Au cours du projet européen CSPIMP (pour Concentrated Solar Power plant efficiency IMProvement), qui s'est achevé fin 2016 et qui a eu pour objet l'optimisation de la conduite des centrales solairesà  concentration équipéesd e capteurs cylindro-paraboliques,le laboratoire PROMES-CNRS (UPR 8521) a mis au point un système de vision pour l’acquisition d’images du ciel à haute dynamique. Ce système, installé sur le site du laboratoire à Perpignan et composé - entre autres - d’une caméra et d’un objectif hypergone, a permis le développement d'algorithmes pour la prévision à court terme (infra-horaire ; l'horizon est inférieur à 30 minutes) de l'éclairement normal direct (ou DNI pour Direct Normal Irradiance). Ces algorithmes s'appuient sur la prévision du DNI par ciel clair, pondéré par un indice ciel clair qu'il est possible d'estimer à partir des images du ciel fournies par le système de vision. Le stagiaire devra dans un premier temps s'approprier les techniques utilisées et les algorithmes développés [1-7] ; des améliorations sont attendues lors de cette phase des travaux, notamment pour ce qui est de l'estimation du mouvement des masses nuageuses. Dans un deuxième temps, le stagiaire devra développer de nouveaux algorithmes pour la prévision infra-horaire du DNI, palliant les limitations des solutions existantes et améliorant les résultats obtenus au cours du projet CSPIMP. A terme, la prévision infra-horaire de l'éclairement normal direct doit permettre d'optimiser la conduite des centrales solaires à concentration équipées de capteurs cylindro-paraboliques, par le contrôle en temps réel du débit du fluide caloporteur ou d'un système de stockage thermique (si la centrale étudiée en est équipé).

[1] Julien Nou, Rémi Chauvin, Julien Eynard, Stéphane Thil, Stéphane Grieu, Towards the short-term forecasting of direct normal irradiance using a sky imager, 20th World Congress of the International Federation of Automatic Control, Toulouse, France, 9-14 juillet 2017.
[2] Rémi Chauvin, Julien Nou, Stéphane Thil, Stéphane Grieu, Generating high dynamic range images using a sky imager, 20th World Congress of the International Federation of Automatic Control, Toulouse, France, 9-14 juillet 2017.
[3] Julien Nou, Rémi Chauvin, Stéphane Thil, Stéphane Grieu, A new approach to the real-time assessment of the clear-sky DNI, Applied Mathematical Modelling 40 (15-16) (2016) 7245-7264.
[4] Rémi Chauvin, Julien Nou, Stéphane Thil, Stéphane Grieu, Modelling the clear-sky intensity distribution using a sky imager, Solar Energy 119 (2015) 1-17.
[5] Rémi Chauvin, Julien Nou, Stéphane Thil, Adama Traoré, Stéphane Grieu, Cloud detection methodology based on a sky-imaging system, Energy Procedia 69 (2015) 1970-1980.
[6] Julien Nou, Rémi Chauvin, Stéphane Thil, Julien Eynard, Stéphane Grieu, Clear-sky irradiance model for real-time sky imager application, Energy Procedia 69 (2015) 1999-2008.
[7] RémiChauvin,JulienNou,AdamaTraoré,StéphaneThil, Stéphane Grieu, Intra-day DNI forecasting under clear sky conditions using ANFIS, IFAC Proceedings Volumes 47 (3) (2014) 10361-10366.

Profil recherché

Etudiant en master (M2) ou école d'ingénieurs (dernière année), des compétences en traitement du signal et de l’image, modélisation et identification des systèmes, intelligence artificielle et programmation Matlab.

Encadrement PROMES-CNRS

Stéphane Thil (stephane.thil@univ-perp.fr), Julien Eynard (julien.eynard@univ-perp.fr) et Stéphane Grieu (grieu@univ-perp.fr).

Gratification et durée du stage

Environ 500 €/mois pendant 6 mois, de début février à fin juillet 2017. Poursuite en thèse envisageable.

 

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(c) GdR 720 ISIS - CNRS - 2011-2015.