Déploiement optimal à large échelle des systèmes photovoltaïques de pompage pour améliorer l'accès à l'eau – OPPA

En Afrique, plus de 300 millions de personnes n'ont pas accès à l'eau potable. Les systèmes de pompage alimentés par l'énergie photovoltaïque sont une solution prometteuse pour relever ce défi et sont encouragés par de nombreuses institutions de développement. Actuellement, la majorité des recherches sur les systèmes photovoltaïques de pompage d'eau (PVWPS) se concentrent sur les performances des systèmes installés localement. Peu d'études se sont penchées sur les performances des PVWPS sur de larges zones géographiques (ex : des pays) et elles demeurent incomplètes. Les analyses à large échelle sont néanmoins essentielles pour identifier les zones où les systèmes ont un fort potentiel, tout en garantissant la soutenabilité des ressources en eau. L'objectif du projet OPPA est de proposer une approche de déploiement optimal à large échelle visant à positionner et dimensionner les PVWPS afin de (1) maximiser le nombre de personnes ayant accès à de l'eau potable, tout en (2) maintenant un coût des systèmes faible, et (3) en assurant la soutenabilité environnementale à long terme. L'approche devra être applicable à l'ensemble du continent africain et prendre en compte l'incertitude sur les données d'entrée (ex : sur les données d’irradiance). Pour atteindre l'objectif du projet, nous devrons notamment relever les défis scientifiques suivants : (I) développer un modèle techno-économique qui lie la taille des PVWPS à leur coût pour n'importe quelle localisation en Afrique, (II) formaliser un problème d'optimisation interdisciplinaire (technique, environnemental, sociétal, économique) incluant plusieurs critères quantifiables à large échelle (jusqu'à plusieurs millions de km2) et (III) proposer une approche incorporant des modèles de substitution de granularité progressive pour répondre aux contraintes computationnelles fortes et ainsi résoudre le problème d'optimisation dans un temps de calcul raisonnable. Une fois l'approche développée, elle sera intégrée dans un outil destiné aux acteurs locaux (ex : gouvernements, ONGs). Ce projet interdisciplinaire mêlera des aspects liés aux systèmes énergétiques, aux sources d’énergies renouvelables, à l’hydrogéologie, aux sciences économiques et sociales et aux sciences des données.