[La Revue des Mines #513] LE CENTRE OIE

Auteur : Thierry RANCHIN (P 1993 Docteur)

UN CENTRE DE RECHERCHE AU CARREFOUR DES ÉNERGIES RENOUVELABLES, DES IMPACTS ENVIRONNEMENTAUX ET DE L’OBSERVATION DE LA TERRE.

Au sein du Département Énergétique et Procédés de MINES ParisTech, le centre Observation, Impacts, Énergie (OIE), rassemble 24 chercheurs dont 7 doctorants. Il exploite les données d’observation de la Terre¹ au service de la transition énergétique. Le Centre OIE s’appuie sur des disciplines scientifiques fondamentales et appliquées ainsi que sur les technologies de l’information et de la communication pour étudier, modéliser et promouvoir la ressource énergétique renouvelable et les impacts environnementaux liés à son exploitation.

L’équipe travaillait dès son installation à Sophia Antipolis en 1976 sur des méthodes d’analyse d’observation spatiales et aéroportées. Dans les années 80, les recherches se positionnent sur les énergies renouvelables en créant la méthode Heliosat, aujourd’hui mondialement reconnue pour cartographier le gisement solaire à partir d’images satellites géostationnaires.

Depuis plus de 20 ans, le centre met à disposition des bases de données de rayonnement solaire pour de nombreux utilisateurs sur le site SoDa. La collaboration avec Transvalor, la société qui opère ce site, est une illustration de notre capacité à développer des solutions innovantes et opérationnelles qui accompagnent les industriels, telle que la caractérisation fine du rayonnement en produisant des atlas solaires régionaux et les cadastres solaires urbains de la société InSunWeTrust 2.0². Nous contri-buons à la transition énergétique en développant des concepts innovants de prédiction solaire favorisant aussi bien l’intégration de la production photovoltaïque (PV) pour RTE, la mise au point d’objets domotiques intelligents avec SOMFY qu’un concept innovant de prédiction solaire au travers de l’exploitation de caméras hémisphériques de la société Optimum Tracker³. Nous sommes également sollicités dans les programmes européens et internationaux de services d’information environnementale tels que le service solaire⁴ du Copernicus Atmosphere Monitoring Service (CAMS) et l’évaluation de l’impact du changement climatique sur les énergies renouvelables dans le cadre du Copernicus Climate Change Service⁵. Enfin, au travers du projet européen H2020 e-shape⁶ (EuroGEO Showcases : Applications powered by Europe), nous accompagnons le développement de services innovants à visée commerciale, basés sur l’observation de la Terre.

Notre expertise historique du rayonnement solaire a été complétée depuis 2006 par l’évaluation des impacts environnementaux du PV par la méthode d’analyse du cycle de vie (ACV). Nous avons développé un référentiel d’évaluation de ces impacts à l’échelle des filières de production (solaire, éolien, éolien offshore, géothermie, bioénergies…) et des scénarios énergétiques sur les zones insulaires. Ceci a permis d’explorer avec l’Agence Internationale de l’Energie⁷ le bénéfice environnemental du solaire par rapport aux mix énergétiques nationaux dans le monde⁸. Nous avons également développé des outils pour généraliser la prise en compte des incertitudes dans les ACV avec ENGIE⁹, ainsi que l’obtention de modèles d’ACV simplifiés¹⁰. Nous travaillons actuellement sur des approches méthodologiques intégrant des aspects socio-économiques dans l’évaluation des systèmes énergétiques⁶.

L’OIE contribue à la transition énergétique en développant des concepts innovants de prédiction solaire - DR

L’ensemble de nos travaux sont indissociables de nos activités de dissémination de connaissances, auprès des industriels, au travers de formations annuelles dédiées au solaire à la prise en compte des incertitudes, mais aussi auprès des élèves du cycle ingénieur civil (Métiers d’Ingénieur Généraliste, trimestres de recherche en data sciences, cours sur l’ACV…). Enfin, la chaire d’enseignement et de recherche SciDoSol (Sciences de Données pour le Solaire) en cours de montage permettra d’accélérer le transfert de nos connaissances vers le monde industriel. 

1. Les données d’observation de la Terre comprennent les mesures in situ (pyranomètres, capteurs de vent, données citoyennes…), les données des satellites d’observation de la Terre, mais aussi les grands modèles (météorologiques, océaniques, climatiques…) renseignant sur l’environnement et son évolution spatiale et temporelle
2. https://simulateur.insunwetrust.solar/ 
3. https://bit.ly/Mines513-L1 
4. https://bit.ly/Mines513-L2 
5. https://bit.ly/Mines513-L3 et https://bit.ly/Mines513-L4 
6. http://www.e-shape.eu 
7. https://bit.ly/Mines513-L5 
8. https://bit.ly/Mines513-L6 et https://bit.ly/Mines513-L7 
9. https://lca.geoenvi.eu/ 

PAULA PEREZ-LOPEZ
Elle est responsable des activités “Impacts environnementaux” au sein du centre OIE. Ses recherches se focalisent dans le développement de méthodes et d’outils d’Analyse de Cycle de Vie appliquée aux énergies renouvelables.

YVES-MARIE SAINT-DRENAN
Il est responsable des activités “Ressources énergétiques renouvelables” au sein du centre OIE. Son domaine de recherche couvre l’estimation et la prévision du rayonnement solaire à l’aide de données d’observation de la Terre.

THIERRY RANCHIN (DOCT. P93)
Il est directeur du centre OIE. Il participe au Group on Earth Observations depuis 2005 et y représente la France depuis 2015 au Programme Board. Il est le coordinateur scientifique du projet H2020 e-shape.