Gestion des flux énergétiques dans un système hybride de sources d’énergie renouvelable : Optimisation de la planification opérationnelle et ajustement d’un micro réseau électrique urbain

The presented research works aim to develop an energy management system for a cluster of distributed micro gas turbines and controllable PV generators called «active generators». The general principles of electricity generation from renewable and non-renewable energy sources are first presented. The operation of actual electric grids is also recalled in order to highlight the challenges and expected innovations in future Smart Grids. Then, the integration of a novel method for maximum and limited power point tracking in a PV-based active generator is presented. The modeling of micro-gas turbines in a microgrid energy management system is also presented. The main contribution of this thesis concerns the design of an operational planning of generators one day ahead by the means of a dynamic programming-based algorithm, taking into account the PV power production and the consumption forecasts. The proposed method calculates the production planning of generators by performing a global optimization of an objective function. An adjustment algorithm is proposed and executed every ½ hours through a communication network in order to take into account the uncertainty in forecasted values. An urban microgrid is used for testing the developed algorithms through Supervisory Control and Data Acquisition (SCADA) with hardware-in-the-loop and real-time simulations. Comparisons of the microgrid operation in identical situations with different objective functions are performed, as well as evaluations of economic and environmental indicatorsL’objectif est de développer un algorithme de gestion énergétique d’un parc de production comprenant de la production distribuée sous forme de micro turbines à gaz et de générateurs PV pilotables dits «actifs » en vue de minimiser le coût économique et environnemental. Les principes généraux de la production d’électricité à base d’énergie renouvelable et non renouvelable sont d’abord présentés et le fonctionnement actuel des réseaux électriques est rappelé pour situer les innovations attendues dans les futurs réseaux dits intelligents. Ensuite, un algorithme de suivi du point de puissance maximale et de puissance limitée dans un générateur actif PV est présenté. La modélisation des micro-turbines à gaz est aussi présentée. La contribution principale concerne la conception d’une planification opérationnelle des moyens de production la veille pour le lendemain à partir de prédictions de la charge et de la production PV en utilisant une programmation dynamique adaptée. La méthode proposée prédétermine le profil de production des générateurs de manière à réaliser une optimisation globale d’une fonction objective pour un réseau électrique urbain. Pour l’exploitation, un algorithme d’ajustement est proposé et intervient toutes les ½ heures de manière à prendre en compte les déviations par rapport aux prédictions en utilisant un réseau de communication. Un micro réseau urbain est utilisé pour tester les algorithmes de gestion implantés dans un superviseur interfacé à un simulateur temps réel. Des comparaisons dans des situations identiques avec différentes fonctions objectives sont réalisées ainsi que des évaluations économiques et environnementales à l’aide d’indicateur

Alimentation électrique d'un site isolé à partir d'un générateur photovoltaïque associé à un tandem électrolyseur/pile à combustible (batterie H2/O2)

Les systèmes à énergies renouvelables couplés à un stockage hydrogène apportent des solutions nouvelles et innovantes à l'alimentation électrique des milieux peu ou non électrifiés. Le concept de batterie H2 qui équipe ce type de système est une forme de stockage originale qui apporte l'autonomie et l'indépendance électrique pour des longues durées (typiquement stockage saisonnier). Le fonctionnement de cette batterie H2 est le suivant : un électrolyseur produit des gaz (H2 et O2) avec les surplus d'énergie de la source renouvelable ; l'hydrogène, voire l'oxygène, est ensuite stocké dans des réservoirs pour être utilisé ultérieurement grâce à une pile à combustible lorsque la source renouvelable est insuffisante. Dans cette étude, nous nous intéresserons spécifiquement au couplage entre des générateurs photovoltaïques avec une batterie H2/O2 pour l'alimentation d'un site isolé sans interruption. Ces travaux de recherche s'inscrivent dans le projet ANR PEPITE (ANR-PanH 2007-2012) et ont été menés en partenariat avec HELION Hydrogen Power, le CEA Liten et l'Université de Corse. Le projet est également labellisé par les pôles de compétitivité CAPENERGIES et TENERRDIS. Tout d'abord, une réflexion générale s'appuyant sur les propriétés d'une batterie H2/O2 démontre la nécessité d'introduire une batterie (ici au plomb) pour garantir un fonctionnement instantané et sans interruption. Puis, une étude qualitative sur les architectures électriques possibles (bus de tension DC, AC ) a été menée pour s'achever sur une étude quantitative réalisée spécifiquement pour le projet PEPITE. Parallèlement à cela, différentes stratégies de gestions énergétiques ont été proposées afin d'utiliser les deux stockages dans les meilleures conditions, de limiter leur vieillissement ainsi que les pertes. Deux bancs d'essais à échelle réduite (un premier à bus DC et un second à bus AC) ont été réalisés au sein du laboratoire LAPLACE afin de valider les études et de préparer le prototype final qui sera testé sur le site de HELION Hydrogen Power au cours de l'été 2011.Renewable energy systems coupled to a hydrogen storage bring new and innovative solutions to supply power to environments with little or no electricity. The concept of H2 battery which is a part of such system is a form of storage that gives autonomy and electric independence for long periods (typically seasonal storage). The operation of this H2 battery is this: an electrolyser produces gases (H2 and O2) with the extra energy from the renewable source. Hydrogen or oxygen is then stored in tanks for later use with a fuel cell when the renewable source becomes insufficient. In this study, we focus specifically on the coupling between photovoltaic arrays with a H2/O2 battery to supply power to a remote site without interruption. This work is part of the PEPITE Project, partially funded by the french National Research Agency (ANR-Panh 2007-2011) and was conducted in partnership with HELION Hydrogen Power, CEA-Liten and the University of Corsica. The project is also accredited by the CAPENERGIES and TENERRDIS clusters. First, a general discussion based on the properties of a H2/O2 battery demonstrates the need to introduce a secondary battery (lead in our case) to ensure an instant and uninterrupted operation. Then, a qualitative study on the possible electrical architectures (DC bus or AC bus) was conducted and resulted in a quantitative study conducted specifically for the PEPITE project. At the same time, various energy management strategies have been proposed to use both storage in the best conditions, limiting their losses and aging. Two small scale bench tests (one with a DC bus and a second with an AC bus) were performed in the LAPLACE laboratory to validate our strategies and prepare the final prototype which will be tested on the site of HELION Hydrogen Power during the summer of 2011.TOULOUSE-INP (315552154) / SudocSudocFranceF

Alimentation électrique d'un site isolé à partir d'un générateur photovoltaïque associé à un tandem électrolyseur/pile à combustible (batterie H2/O2)

Les systèmes à énergies renouvelables couplés à un stockage hydrogène apportent des solutions nouvelles et innovantes à l'alimentation électrique des milieux peu ou non électrifiés. Le concept de batterie H2 qui équipe ce type de système est une forme de stockage originale qui apporte l'autonomie et l'indépendance électrique pour des longues durées (typiquement stockage saisonnier). Le fonctionnement de cette batterie H2 est le suivant : un électrolyseur produit des gaz (H2 et O2) avec les surplus d'énergie de la source renouvelable ; l'hydrogène, voire l'oxygène, est ensuite stocké dans des réservoirs pour être utilisé ultérieurement grâce à une pile à combustible lorsque la source renouvelable est insuffisante. Dans cette étude, nous nous intéresserons spécifiquement au couplage entre des générateurs photovoltaïques avec une batterie H2/O2 pour l'alimentation d'un site isolé sans interruption. Ces travaux de recherche s'inscrivent dans le projet ANR PEPITE (ANR-PanH 2007-2012) et ont été menés en partenariat avec HELION Hydrogen Power, le CEA Liten et l'Université de Corse. Le projet est également labellisé par les pôles de compétitivité CAPENERGIES et TENERRDIS. Tout d'abord, une réflexion générale s'appuyant sur les propriétés d'une batterie H2/O2 démontre la nécessité d'introduire une batterie (ici au plomb) pour garantir un fonctionnement instantané et sans interruption. Puis, une étude qualitative sur les architectures électriques possibles (bus de tension DC, AC…) a été menée pour s'achever sur une étude quantitative réalisée spécifiquement pour le projet PEPITE. Parallèlement à cela, différentes stratégies de gestions énergétiques ont été proposées afin d'utiliser les deux stockages dans les meilleures conditions, de limiter leur vieillissement ainsi que les pertes. Deux bancs d'essais à échelle réduite (un premier à bus DC et un second à bus AC) ont été réalisés au sein du laboratoire LAPLACE afin de valider les études et de préparer le prototype final qui sera testé sur le site de HELION Hydrogen Power au cours de l'été 2011. ABSTRACT : Renewable energy systems coupled to a hydrogen storage bring new and innovative solutions to supply power to environments with little or no electricity. The concept of H2 battery which is a part of such system is a form of storage that gives autonomy and electric independence for long periods (typically seasonal storage). The operation of this H2 battery is this: an electrolyser produces gases (H2 and O2) with the extra energy from the renewable source. Hydrogen or oxygen is then stored in tanks for later use with a fuel cell when the renewable source becomes insufficient. In this study, we focus specifically on the coupling between photovoltaic arrays with a H2/O2 battery to supply power to a remote site without interruption. This work is part of the PEPITE Project, partially funded by the french National Research Agency (ANR-Panh 2007-2011) and was conducted in partnership with HELION Hydrogen Power, CEA-Liten and the University of Corsica. The project is also accredited by the CAPENERGIES and TENERRDIS clusters. First, a general discussion based on the properties of a H2/O2 battery demonstrates the need to introduce a secondary battery (lead in our case) to ensure an instant and uninterrupted operation. Then, a qualitative study on the possible electrical architectures (DC bus or AC bus) was conducted and resulted in a quantitative study conducted specifically for the PEPITE project. At the same time, various energy management strategies have been proposed to use both storage in the best conditions, limiting their losses and aging. Two small scale bench tests (one with a DC bus and a second with an AC bus) were performed in the LAPLACE laboratory to validate our strategies and prepare the final prototype which will be tested on the site of HELION Hydrogen Power during the summer of 2011

Etudes des impacts environnementaux pour l'évaluation dynamique des filières industrielles : application au déploiement des scénarios de la transition énergétique

L’ACV est une méthode d’aide à la décision qui s’appuie sur une méthodologie rigoureuse et transparente, se développe et s’améliore sans cesse. Son intérêt réside dans la prise en compte de la pensée cycle de vie et des impacts selon plusieurs catégories de l’environnement liés au cycle de vie d’un produit (ou d’un procédé, d’un service, d’un système ou d’une filière), c’est-à-dire depuis l’extraction des matières premières jusqu’à la fin de vie du produit, en passant par les phases de transport, de fabrication et d’utilisation. L’ACV propose une vision globale de tout le cycle de vie et permet d'avoir des résultats à différents niveaux. Cependant la méthode ACV présente des limites. Une limite essentielle est liée à l’absence de prise en compte de la notion de temps et d'espace. La méthode ACV « classique » fournit une image d’un système à l’équilibre, moyenné sur la durée de vie des différentes installations, de leur construction jusqu’à leur démantèlement. Cette vision n’est pas adaptée à la réalité du contexte actuel de transition énergétique, pour laquelle des moyennes à l’équilibre peuvent générer des interprétations très différentes des valeurs instantanées. En effet, avoir besoin d’une certaine masse de matière première répartie sur une durée de 50 ans ou bien seulement sur 5 ans ne provoquera pas le même impact. L’inventaire des besoins en matière pour la construction des installations (béton, métaux…) et leur exploitation (réactifs, eau, métaux…) doit être établi, ainsi que celui des émissions en phase d’exploitation et de démantèlement. On s’oriente ainsi vers une analyse de cycle de vie dite « dynamique », c’est-à-dire capable de prendre en compte les évolutions temporelles du scénario considéré. Présentation de l’approche globale et identification des niveaux d’intégration de la notion dynamique dans les études d’ACV Etudes de cas L’approche proposée sera confrontée à plusieurs études de cas industriels : • Evaluation des impacts environnementaux lors de déploiement de différents scénarios français de transition énergétique L'objectif principal de cette dernière étude est de proposer une approche plus complète pour la caractérisation des impacts des scénarios de transition énergétique, en prenant en compte : L’état du parc existant L’actualisation dynamique des bases de données L’évolution des technologies La capacité de stockage La stabilité du réseau Démantèlement et recyclage • Evaluation dynamique des impacts liés aux émanations du radon des résidus miniers La filière nucléaire est l’une des filières les moins carbonées, mais elle est la plus impactante dans la catégorie « rayonnement ionisant », l'origine principale de cet impact se concentrant au niveau de l’émanation de radon des résidus miniers. Cette étude propose une méthode d’estimation de l’inventaire dynamique du radon au niveau des résidus miniers en prenant en compte les différents paramètres intrinsèques de chaque site, notamment la production annuelle, la teneur du minerai, le rendement d'attaque, l’épaisseur de demi-atténuation (« half-value layer ») du résidu, les durées de chaque phase (exploitation, arrêt et évolution ultérieure), le type et la hauteur de couverture ainsi que son taux de dégradation. Afin de compléter la caractérisation de l’impact radiologique et d’aboutir à une modélisation complète, des facteurs de caractérisation dynamique ont été déterminés en fonction des autres paramètres influents : hauteur des résidus, vitesse du vent, température, intensité de la pluie, distance de la population et son régime alimentaire. La conclusion générale de la thèse récapitule les avantages et inconvénients des différents niveaux d’approche dynamique, en insistant sur leur complexité et leur pertinence par rapport à une approche statique inappropriée pour des systèmes évolutifs

Comment la durée de vie des bâtiments peut-elle influencer les performances en termes de développement soutenable?

Cette thèse se fixe comme objectif de mettre en évidence l importance de la durée devie des bâtiments et de ses composants, durée de vie que nous apprécions à l aune descontraintes qu imposent les critères du développement soutenable, plus précisément dans lecadre de ses principales caractéristiques, à savoir, environnementale, économique et sociale.Après avoir analysé et présenté l état des travaux qui concernent la durée de vie desbâtiments ainsi que ceux de l approche du bâtiment en termes de développement soutenable,il s agit de caractériser l impact du premier sur le second. La méthode s appuie sur deuxobjets principaux :- le premier est une unité de mur extérieur : celui-ci permet de définirprécisément la fonction d usage et les réponses techniques envisageablespour cette fonction ;- le second objet est un bâtiment de logement type : la méthode reprend celledéveloppée pour l unité de mur mais, en la systématisant, elle permet devérifier la neutralisation des comportements à l usage et de produire d autresrésultats plus facilement quantifiables.Nous nous sommes donc attachés à caractériser les comportements de l unité de muret du bâtiment dans le cadre des contraintes imposées par le développement soutenable. Nouspouvons résumer ainsi le cadre dans lequel s est déroulé notre recherche :- une première approche consiste à poser des hypothèses concernant la duréede vie des solutions techniques sur lesquelles reposent nos simulations.- dans un second temps, l analyse prend en compte des durées de vie variablesavec comme finalité d en analyser les conséquences.Afin de favoriser l exploitation des connaissances produites et de mieux les situer ausein de la démarche de projet, nous précisons les étapes concernées et nous proposonsschématiquement une modification des outils actuels d évaluation de performances.Enfin, nous précisons les perspectives de recherche qui s ouvrent à nous, lesdifférentes pistes qui se dégagent de notre travail et des résultats obtenusThe purpose of this thesis is to highlight the importance of the lifespan of the buildingand its components and and as well as to see it in the light of constraints imposed bysustainable development criterias. The focuse of our paper is to characterize the behavior inthis approach, namely environmental, economic and social features.After presenting and analyzing the state of art concerning the lifespan of the building andapproach the building in terms of sustainable development, we characterize the impact of theformer on the latter. Our method is based on two objects of study :- The first is a wall unit outside. This allows us to define precisely the function of useand the technical solutions more specifically for this function;- The second study is a housing-type building. This method is based on that of the wallunit, but we can check behaviour of each technical solutions in the use stage. Thus, we caneasily produce results commensurate.The first approach involves assumptions of lifetimes of technical solutions with which wemake the simulations. In a second step, the analysis takes into account the lifespan as avariable and we analyze the consequences in terms of sustainable development.To promote the exploitation of knowledge produced and to situate them within theproject approach, we propose a schematic modification of current tools for assessingperformanceTOULOUSE-INSA-Bib. electronique (315559905) / SudocSudocFranceF

Conservation des produits agroalimentaires en utilisant des machines frigorifiques solaires à adsorption. Application à la région de Biskra

En tant qu’élucidation des énergies renouvelables, la réfrigération solaire de fruits tels que les dattes du palmier est une alternative de conservation pour préserver les aliments dans des paramètres sains de conditionnement. Cette étude énumérative traite le cas du coût du revenu énergétique au sujet des modèles de diverses dimensions d’entrepôts frigorifiques positifs (CS2r, CS4r et CS6r) sur les chambres froides, concernant la disparité énergétique et les nombreuses fluctuations financières des systèmes appliqués. Ces entrepôts frigorifiques sont construits à la base des matériaux de construction régionaux et locaux. Les résultats du calcul et de l’analyse concernant les panneaux de construction, les équipements, la consommation et la maintenance pour les systèmes de réfrigération classiques, d’absorption et d’adsorption qui conservent les dattes dans ces trois grands locaux froids. Les résultats totaux du calcul seront détaillés sur les divers coefficients. En fin de compte, la comparaison des éléments techniques et économiques dans les tableaux et les figures en énumérant leurs avantages et inconvénients. Conventionnel Bitzer, Absorption WFC SC 5 et Adsorption AG ACS 15 et 08 sont des prototypes dont l’évaluation est liée à leur coût et puissance frigorifique. Le coût moyen après dix ans d'utilisation de refroidisseurs de réfrigération est respectivement 137000 € pour le classique, 76000 € pour l'absorption et 93000 € pour l'adsorption. Après dix ans d'exploitation de système de réfrigération, l'adsorption viendra pour être pas loin du réfrigérateur d'absorption et assurément meilleur que le classique en particulier l'atténuation du prix (aucune consommation électrique permanente). À Biskra, ces résultats signifient que le refroidisseur d’adsorption appelé AG ACS (15 plus 08) est illustré par ses paramètres de simplicité, de durée de vie, de sûreté et de sécurité ; d’une valeur de 1150 €/m² et d’un coût moyen après dix ans d’utilisation est de 93000 €

Argumentation socioscientifique : rôle des connaissances scientifiques et techniques?

The work presented in this thesis has two objectives: on the one hand, the development of a teaching-learning sequence of a socio-scientific issue, dedicated to argumentation and integrated to a traditional French Curriculum; and on the other, the examination of the argumentation and knowledge use (e.g. conceptual scientific knowledge and technical knowledge) and the possible link between them, when high school students in grade 11scientific curriculum (16-17 years old) choose, in the classroom, a heating system for a residence, in the context of debates on climate change. The design of a contextualized teaching-learning environment (or ecology) and means to support this environment is based on two frameworks: the « Experimental Design-based Research », a general framework for conducting research in Science education and the “Modèle d’une écologie d’une controverse socioscientifique » a specific model for the education of socio-scientific controversies. The analysis of argumentation and knowledge use (e.g. conceptual scientific knowledge and technical) is organized around the study of the structure (e.g. mobilization of rebuttals or elaborated arguments (qualifiers mobilization (s) with at least five bases)) and content (e.g. abstraction areas, themes, sources and validity) of the argument, the artifact constructed. The results indicate mobilization by students of quality arguments (rebuttals and elaborated arguments) and content of high abstraction areas, but both remain rare. Students also mobilize conceptual scientific contents and technical one throughout the sequence. However, these contents whether scientific topics, technical or mother, may be of low, medium or high abstraction areas; and drawn from handouts, prescribed curriculum or other sources. A link is established between the mobilization of rebuttals (only encountered during students ‘group discussions and during all class debate) and the mobilization of valid content with at least partial explanation. However, no link is established between the elaborated arguments mobilized during groups presentation and during the pre-test and post-test, and the content, whether scientific, technical or other; wrong or valid; with areas of low abstraction, medium or high; and drawn from handouts, prescribed curriculum or from other sources. A discussion of results is done. In addition, , a retrospective analysis of our results in light of our frames of reference, and of our research objectives, leads us among other things, to propose adjustments to the elaborated methodology and teaching-learning sequence.Le travail présenté dans cette thèse a un double objectif : d’un côté, l’élaboration d’une séquence d’apprentissage-enseignement d’une question socioscientifique, dédiée à l’argumentation et intégrée à un curriculum traditionnel français ; et d’un autre côté, l’examen de l’argumentation et de la mobilisation de connaissances (par exemple, conceptuelles scientifiques et techniques) et de l’interrelation éventuelle entre elles, lors du choix, en classe, d’un système de chauffage pour une habitation dans le cadre de débats sur le(s) changement(s) climatique(s) par des lycéens en Première scientifique. La conception de l’environnement (ou l’écologie) d’enseignement-apprentissage contextualisé et des moyens pour soutenir cet environnement se base sur deux cadres de référence : l’ « Experimental Design-based Research », un cadre général de conduite de recherche en éducation des sciences et le « Modèle d’une Écologie d’une controverse socioscientifique » un modèle spécifique à l’éducation des controverses socioscientifiques et par les controverses socioscientifiques. L’analyse de l’argumentation et de la mobilisation de connaissances (soient conceptuelles scientifiques et techniques) est organisée tout autour de l’étude de la structure (soient mobilisation de réfutations et d’arguments élaborés (mobilisation de qualification(s) avec au moins cinq bases)) et du contenu (soient des domaines d’abstraction, les thèmes, les sources et la validité) de l’argument, le produit de l’argumentation. Les résultats indiquent la mobilisation par les élèves d’arguments de qualité (de réfutations et d’arguments élaborés).et de contenus et de domaines d’abstractions élevés, mais tous les deux restent rares. Les élèves mobilisent aussi des contenus conceptuels scientifiques et techniques tout au long de la séquence. Cependant, ces contenus qu’ils soient de thèmes scientifiques , techniques ou autres, peuvent être de domaines d’abstraction faible, moyen ou élevé, et provenant des documents distribués, du curriculum prescrit ou d’autres sources. Un lien est établi entre la mobilisation de réfutations (rencontrées seulement lors des discussions des élèves en groupe et lors du débat de toute la classe) et la mobilisation de contenus valides avec une explication partielle ou convenable. Toutefois, aucun lien n’est établi entre les arguments élaborés (intégrant de(s) qualification(s) avec au moins cinq bases) mobilisés lors de la présentation des groupes et lors du pré-test et du post-test, et les contenus qu’ils soient de thèmes scientifiques, techniques ou autres ; erronés comme valides ; de domaines d’abstraction faible, moyen ou élevé ; et issus des documents distribués, du curriculum prescrit ou d’autres sources. Une discussion des résultats obtenus est réalisée. En plus, une analyse rétrospective de nos résultats obtenus à la lumière de nos cadres de références et de nos buts de recherche nous mène, entre autres, à proposer des ajustements de la séquence d’enseignement-apprentissage élaborée et de la méthodologie adoptée

Conception et simulation du fonctionnement d’une unité de stockage/déstockage d’électricité renouvelable sur méthane de synthèse au moyen d’un co-électrolyseur à haute température réversible : Approches stationnaire et dynamique

The objective of this thesis is to design, evaluate the energetic performance and study the transient behavior during heating and startup operations of a reversible process Power To Gas process which is a solution for the integration of renewable electricity in the energy mix. Steady state models are first established in Aspen plus. Assessment of energetic performance shows that 66.7% of the electrical energy is stored as a Synthetic Natural Gas and the losses are caused mainly by the converting steps: the AC/DC, co-electrolysis and methanation conversions. Electricity production (Gas to Power) is performed by reversing the RSOC in SOFC mode fueled by synthesis gas (CO and H2) produced in a tri-reformer. This process is energetically autonomous and produces untapped heat which causes its 40% low efficiency. A study of the transient response during heat-up and start-up operations is conducted through the development of dynamic models of reversible co- electrolyzer, reactors and heat exchangers by using Matlab and Dymola softwares. The results allow to specify the energetic penalty and to review the architecture of predefined process in steady state. Several strategies have been studied to optimize the time and the energy consumption. It turned out that the RSOC is the slowest component (60% of total time) with the most energetic consumption (71% of total energy) because of the amount of gas used in heat-up operation and the significant time that must be respected in order to ensure an increase in temperature that prevents the cells deterioration.L'objectif de cette thèse est de concevoir, d'évaluer les performances énergétiques et d'étudier le comportement en régime transitoire pendant les opérations de chauffage et de démarrage d'un procédé réversible Power To Gas qui est une solution pour l'intégration des énergies renouvelables dans le mix énergétique. L'évaluation des performances énergétiques montre que 66,7% de l'énergie électrique entrante est stockée sous forme de substitut du gaz naturel et que les pertes concernent principalement les étapes de conversion en particulier la conversion AC/DC, la co-électrolyse et la méthanation. Le déstockage de l'électricité (Gas To Power) est réalisé en inversant le RSOC en mode SOFC alimenté par le gaz de synthèse (H2 et CO) produit dans un tri-reformeur. Ce procédé est autonome énergétiquement et produit de la chaleur inexploitée qui est à l'origine de sa faible efficacité de 40%. Une étude de la réponse en régime transitoire est conduite en développant des modèles dynamiques du co-électrolyseur réversible, des réacteurs et des échangeurs par le biais de deux logiciels: Matlab et Dymola. Les résultats permettent de préciser la pénalité énergétique et de revoir l'architecture du procédé prédéfinie en régime stationnaire. Plusieurs stratégies ont été étudiées afin d'optimiser le temps de démarrage et l'énergie consommée. Il s'est avéré que le RSOC est le composant qui consomme le plus d'énergie (71% de l'énergie totale) et qui nécessite le plus de temps de démarrage (60% du temps total) à cause de la quantité du gaz utilisée pour le chauffage et du temps important qu'il faut respecter afin d'assurer une augmentation en température progressive qui évite la détérioration des cellules