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Prise de décision sur les énergies renouvelables et énergie solaire

Explorer la prise de décision multi-critères dans les technologies d'énergie renouvelable, surtout l'énergie solaire.

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Avec l'augmentation de la population mondiale, les niveaux de pollution montent aussi. Ça a entraîné une demande croissante pour des appareils alimentés par de l'Énergie renouvelable. Plusieurs facteurs expliquent cette demande, comme des coûts de fonctionnement plus bas et moins d'émissions nocives. Pour obtenir les meilleurs résultats de l'énergie renouvelable, ceux qui prennent des décisions doivent prendre en compte plusieurs facteurs importants.

La prise de décision multicritères (MCDM) est une méthode utile pour faire des choix impliquant plusieurs objectifs. Cette approche aide à prioriser les différentes options selon leur importance et leur impact sur la décision en cours. Cet article va discuter de comment la MCDM peut être appliquée pour identifier les critères clés des technologies d'énergie renouvelable.

L'Importance de l'Énergie

L'énergie joue un rôle crucial dans la croissance d'un pays. Des recherches montrent un lien fort entre le développement économique et l'utilisation de l'électricité. Au fil du temps, la dépendance forte aux combustibles fossiles a nui à l'environnement. Selon le Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (GIEC), si l'utilisation des combustibles fossiles continue, les températures mondiales pourraient grimper de manière significative d'ici la fin du siècle. Donc, trouver des sources d'énergie alternatives est une décision complexe qui implique de nombreux facteurs.

Avec l'augmentation des populations et des niveaux de pollution, le besoin en sources d'énergie alternatives a également crû. On estime que la demande mondiale en énergie augmentera d'environ 1 % par an jusqu'en 2040. De plus, environ un milliard de personnes dans le monde n'ont toujours pas accès à l'électricité. Cependant, il y a eu des progrès dans l'utilisation des sources d'énergie renouvelable ces dernières années.

Transition vers l'Énergie Renouvelable

Les pays se tournent vers les sources d'énergie renouvelable pour lutter contre le changement climatique et réduire leur dépendance aux combustibles fossiles. Cette transition vers une énergie plus propre peut être difficile, surtout pour les nations qui dépendent fortement des exportations de combustibles fossiles. Développer un cadre pour les systèmes d'énergie renouvelable implique d'identifier les obstacles à l'utilisation de ces sources plus propres.

Quand on crée des politiques pour l'énergie renouvelable, les faibles coûts et l'efficacité sont des facteurs essentiels. L'énergie solaire, en particulier, est l'une des sources les plus fiables pour générer de l'électricité. Les dégâts environnementaux causés par les sources d'énergie traditionnelles ont motivé l'avancement des technologies vertes visant à réduire les émissions de gaz à effet de serre.

Différentes technologies renouvelables sont en cours d'évaluation pour répondre à la demande croissante d'énergie durable. Par exemple, le secteur des transports émet une grande part des émissions de carbone totales. Les Véhicules Électriques (VE) ont le potentiel d'émettre zéro, et la demande pour les VE a fortement augmenté ces dernières années.

Avec cette montée de la demande en électricité, il y a un besoin urgent de voir comment répondre à ces besoins de manière efficace. Divers facteurs doivent être pris en compte lors de la sélection des meilleurs systèmes de production d'énergie.

La Complexité de la Planification Énergétique

La planification énergétique est devenue plus complexe à cause de divers défis qui ne peuvent pas être résolus avec des méthodes traditionnelles se concentrant sur un seul objectif. Cette complexité rend difficile pour les décideurs d'optimiser leurs choix énergétiques. De plus, des facteurs géographiques peuvent aussi compliquer la planification énergétique.

À cause de ces défis, les méthodes MCDM sont des outils efficaces pour évaluer différentes options sans biais. Ces méthodes aident les décideurs à considérer plusieurs critères et objectifs conflictuels dans le processus de gestion de l'énergie.

Certains chercheurs ont appliqué des approches MCDM, comme Fuzzy AHP et TOPSIS, pour déterminer les meilleurs emplacements pour la production d'énergie renouvelable. D'autres ont étudié des facteurs comme les coûts d'investissement et l'efficacité des émissions pour prendre de meilleures décisions sur les technologies énergétiques.

Pourquoi Choisir l'Énergie Solaire ?

Les cellules Photovoltaïques (PV) convertissent directement la lumière du soleil en électricité, faisant de l'énergie solaire un choix prometteur dans le secteur des énergies renouvelables. Avec la collecte d'énergie décentralisée, l'énergie solaire soutient une production d'énergie durable. Actuellement, il existe deux types principaux de panneaux PV : les panneaux monocristallins et polycristallins. Les panneaux monocristallins sont plus efficaces mais aussi plus chers à cause de leur conception.

Depuis 2022, la Chine est leader en production d'énergie renouvelable, particulièrement dans l'énergie éolienne, tandis que l'Europe domine la génération d'énergie solaire. On s'attend à ce qu'en 2023, l'Europe remplace les sources d'énergie non renouvelables par des alternatives renouvelables.

Production d'Énergie Renouvelable

La croissance de la population et les problèmes environnementaux ont poussé un changement significatif des sources d'énergie traditionnelles vers les renouvelables. Installer des systèmes d'énergie renouvelable peut réduire les coûts de l'électricité et promouvoir un environnement durable. De plus en plus de gens choisissent maintenant des véhicules électriques à cause de la hausse des prix du carburant.

Cet article a pour but d'identifier les critères nécessaires pour les panneaux PV disponibles sur le marché, d'évaluer leur efficacité et de développer un modèle pour déterminer les meilleures options.

Application de l'Analyse Mathématique

La MCDM est un outil efficace pour analyser les différents critères et alternatives dans la prise de décision. Elle permet aux décideurs de classer les options selon leur importance. Les méthodologies présentées dans la MCDM considèrent plusieurs objectifs et peuvent gérer différents types de données, ce qui les rend particulièrement utiles dans des systèmes énergétiques complexes.

Les méthodes traditionnelles, comme la programmation linéaire, ont pour but de fournir des solutions optimales à des coûts minimaux. Cependant, les questions de Durabilité peuvent exiger de prendre en compte plusieurs objectifs à la fois. Les techniques MCDM aident à évaluer les critères et options disponibles dans le processus décisionnel.

Facteurs Clés pour la Durabilité Énergétique

Plusieurs dimensions de la durabilité sont essentielles pour les systèmes énergétiques. La recherche a montré que ces dimensions doivent être incluses lors de l'évaluation des projets d'énergie renouvelable. Un aspect technique qui aide à une électrification adéquate a été ajouté aux paramètres de durabilité existants.

Peser différents critères est crucial pour comprendre leur impact sur la prise de décision. La méthode de l'écart type aide à identifier les cibles relatives aux alternatives dans l'espace décisionnel. Une matrice normalisée est créée, et l'écart type pour chaque objectif est calculé.

Peser les Options

Pour sélectionner des panneaux PV, tous les paramètres contribuent significativement à la prise de décision. Attribuer des poids à ces attributs aide à éliminer les biais et mène à de meilleurs résultats. Certains paramètres, comme la production d'énergie, peuvent montrer peu de variation dans leurs poids attribués, indiquant une cohérence à travers les options.

La méthodologie discutée, comme TOPSIS et MOORA, est utilisée pour valider les résultats. TOPSIS aide à classer les alternatives selon leur distance par rapport aux solutions idéales.

Résultats et Analyse

Les comparaisons des techniques MCDM mettent en lumière leur efficacité à évaluer les options d'énergie renouvelable. La performance des sources d'énergie conventionnelles est souvent liée à des emplacements géographiques et aux conditions météorologiques locales. Les méthodes MCDM aident à choisir des alternatives adaptées, surtout quand on fait face à des critères conflictuels.

L'énergie renouvelable offre une option plus propre et durable par rapport aux sources traditionnelles. Cependant, il reste des défis à gérer l'approvisionnement variable des sources renouvelables et l'investissement initial plus élevé dans certaines zones.

En recherchant des systèmes solaires PV, de nombreux paramètres, comme la température et l'insolation, peuvent influencer les résultats. Les deux techniques MCDM donnent des classements similaires basés sur les paramètres définis. Les principaux facteurs influençant incluent souvent le taux de décharge du panneau PV et sa durée de vie.

Conclusion

Cette recherche souligne l'importance des techniques MCDM dans le domaine de l'énergie renouvelable, en se concentrant principalement sur l'énergie solaire. Elle fournit un cadre pour que les décideurs puissent évaluer de manière critique diverses options et paramètres. En comprenant l'importance de ces critères, on peut travailler vers des solutions efficaces pour répondre à la demande croissante d'énergie renouvelable.

Source originale

Titre: Selection of Criteria Using MCDM Techniques -- An Application in Renewable Energy

Résumé: With increases in population, there is a noticeable change across the world in pollution levels. Recently there has been growing demand for renewable energy operated devices boomed. Numerous reasons have led to such growth including lower operating costs and reduced greenhouse gas emissions. In order to obtain the optimised output, it is required to consider all the major parameters constraining the decision-making. Multi-Criteria Decision-Making (MCDM) is one of the most reliable and effective tools for decision making with many objectives. The technique focuses to prioritise the available alternatives in the decision space by considering the influential factors (or parameters) and their relative importance in the overall decision making. Because analysis conducted using MCDM approaches utilises an algorithm to obtain the desired output, this paper focuses on the application of an MCDM approach to identify those criteria that are essential in renewable energy technology systems.

Auteurs: Mahak Bhatia, Aled Williams

Dernière mise à jour: 2023-03-30 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://arxiv.org/abs/2303.17520

Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2303.17520

Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

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