Le but de cette thèse est l'optimisation de la production de l'électricité renouvelable pour site isolé de faible puissance. Un système, utilisant deux sources renouvelables : photovoltaïque et éolienne, est étudié afin d'améliorer le rendement énergétique de l'énergie produite. Pour la chaîne de conversion photovoltaïque, un contrôleur pour suivre le point de puissance maximale est conçu en utilisant l'approche de recherche directe (méthode Perturbe & Observe) combinée avec la logique floue, tout en prenant en compte le sens de variation des perturbations. Avec cette combinaison, on peut éviter des défauts de la méthode Perturbe & Observe, s'affranchir des informations sur les caractéristiques du panneau photovoltaïque et des conditions climatiques. Egalement, pour la chaîne de conversion éolienne de petite puissance fonctionnant à vitesse variable couplée à un générateur synchrone à aimant permanent, un contrôleur pour suivre le point de puissance maximale est proposé qui est basé sur le même principe par rapport à la chaîne de conversion photovoltaïque. Cette approche proposée a l'avantage de l'utilisation d'un capteur de tension au lieu d'un capteur de vitesse, ceci présente un intérêt certain notamment pour sites isolés par rapport aux autres solutions. Enfin, pour la réalisation d'un système de production d'électricité hybride, un superviseur est conçu pour obtenir un comportement optimal du système en fonction des variations de la charge et de la production en prenant en compte du système de stockage et de délestage. Pour chaque point abordé, des études en simulation sont fournies pour montrer l'efficacité des approches proposées. / The objective of this thesis is to optimize the production of renewable electricity for small isolated network. A system using two renewable sources: solar and wind power, is studied in order to improve the efficiency of energy extracted. For the photovoltaic conversion system, a maximum power point tracking controller is designed using direct searching approach (method Perturbe & Observe) combined with fuzzy logic, taking into account the direction of perturbation. This combination can avoid the disadvantages of the method Perturbe & Observe, and not requires any information about the generator's characteristics or climate conditions. Similarly, for the variable speed wind turbine using permanent magnet synchronous generator, a controller to track the maximum power point, based on the same principle with photovoltaic conversion system, is proposed. This approach has the advantage of using a voltage sensor instead of a speed sensor, this presents a particular interest for stand-alone system comparing to other solutions. Finally, for the realization of hybrid generation system, a fuzzy supervisor is adapted to obtain an optimal behavior of the system according to the variations of load demand and extracted power, taking into account the storage and dissipation system. For each issue, simulation studies are provided to show the effectiveness of the proposed approaches.

Main purpose of this thesis is to give complex overview of energy policy development in Japan and to identify the impact of Fukushima accident on actual energy policy in Japan. Thesis is divided into five chapters. In the first chapter the emphasis is put on development in second half of 20th century in which were created foundations of Japanese energy policy. Second chapter is focused on analysis of energy policy during first decade of 21st century, when complex definition and structure of Japanese energy policy was established. In third chapter author addresses the impact of Fukushima accident on official energy policy of Japan. The emphasis is put on identification of main changes in government attitude to nuclear energy and its place in energy mix of the country. Fourth chapter involves analysis of influence of Fukushima accident on three pillars of Japanese energy policy -- economy, energy security and environment. In last chapter author studies reactions of other countries on events in Fukushima in context of nuclear energy. Thesis is closed by analysis of present trend in world nuclear energy.

En France, le secteur de bâtiment est le plus gros consommateur d'énergie avec 43% de la consommation énergétique française et avec 24% des émissions nationales de CO2. En effet, le bâtiment constitue donc ainsi un immense gisement d'économies d'énergie, donc de réduction de gaz à effet de serre. Pour répondre à cet objectif, il est nécessaire d'améliorer l'efficacité énergétique et réaliser la gestion optimale de consommation énergétique dans le bâtiment. Notre thématique de recherche et notre contribution dans cette thématique rejoint l'un des premiers verrous dans cette perspective, celui de la modélisation et de la simulation système. Les travaux de ce mémoire de thèse s'inscrivent donc dans la modélisation unitaire et globale des composantes énergétiques de la plateforme Monitoring et Habitat Intelligent (MHI) PREDIS, au sein du laboratoire Génie Electrique de Grenoble (G2Elab). Les modèles développés sont appliqués à la simulation dynamique, la gestion des flux énergétiques, la réhabilitation et la conception du bâtiment. / In France, the building sector is the largest energy consumer with 43% of the French energy consumption and 24% of national CO2 emissions. Indeed, it is a huge field for energy savings and reducing greenhouse gas emissions. To reach this goal, it is necessary to improve energy efficiency and achieve optimal management of energy consumption in building. Our research theme and our contribution to this theme could be one of the first looks in this perspective, the modeling and simulation system. My thesis is realized for modeling energy components of the platform and Smart Home Monitoring (MHI) PREDIS, inside the Grenoble Electrical Engineering Laboratory (G2Elab). These developed models are applied for dynamic simulation, energy flow management, rehabilitation and device design in building.

Dans les dernières décennies, un modèlecosmologique, dénommé “modèle ACDM” ,a émergé et plusieurs observations ont montréqu’il est consistant avec les données. Toutefois, ilsexistent des problèmes encore ouverts ; en particuliernous ne connaissons pas la cause de l’accélérationobservée de l’expansion de l’Univers. De nombreuxmodèles alternatifs ont été proposés.Cette thèse traite d’une approche pour contraindreles alternatives au modèle ACDM dénommée “EffectiveTheory of Dark Energy”. Elle s’applique àtoutes les théories où un seul degré de liberté scalaireest ajouté aux deux degrés de liberté de la RelativitéGénérale. Ces théories sont appelées “théoriestenseur-scalaire”.Le chapitre 1 résume la plus générale classe de théoriestenseur-scalaire viables actuellement connue.Le chapitre 2 introduit la théorie efficace de l’énergienoire. L’inclusion dans la théorie efficace descouplages généraux entre le secteur gravitationnelle(métrique et champ scalaire) et la matière est décritdans le chapitre 3. Ceci inclut aussi la possibilitéque différentes espèces interagissent de façondifférente avec la gravité. La possibilité d’analyseren détail la stabilité de la théorie est explicité dansle chapitre 4.Un objectif de cette thèse est aussi l’investigationdes effets observables des déviations du modèleLCDM. Le chapitre 5 considère la possibilité d’uneinteraction entre la matière noire et l’énergie noire.Ce chapitre étudie les effets d’une telle interactionet, plus généralement, analyse la capacité des observationsfutures à imposer des contraintes sur lesparamètres libres de la théorie efficace. Le chapitre 6 se concentre sur les effets observationnels de lathéorie “ beyond-Horndeski” , en démontrant quedans ce théorie il existe un melange cinétique entrela matière et le champ scalaire. Ce melange donnelieu à un effets particuliers: l’affaiblissement de lagravité aux échelles des grands structures. / In the last decades, a cosmological model that fits observations through a vast range of scales emerged. It goes under the name of ACDM. However, there are still challenging questions that remain unanswered by this model, such as what causes the observed accelerated expansion of the universe. Hence, many alternative models have been proposed. This thesis concerns an approach to test such models known as “Effective Theory of Dark Energy” . It applies to all models where general relativity is modified by adding a single scalar degree of freedom, called “ scalar-tensor theories”. In Chapter 1 I introduce the most general classof such theories currently known. In Chapter 2, I resume the Effective theory of dark energy. The inclusion of a general coupling between matter and the gravitational sector is the subject of Chapter 3. Chapter 4 analyses in details the stability of different classes of theories.Another goal of the thesis is to study the observable effects of deviations from ACDM. In Chapter5, I consider the possibility of an interaction between dark matter and dark energy and I analyse the constraining power of future surveys on the free parameters of the theory. Chapter 6 focuses on the observational effects of theories where a kinetic mixing between matter and the scalar field exists.This gives a peculiar effect, namely the weakening of gravity at large scale structure scales.

Résumé : Des feuillets de graphène fonction-nalisés FGSx avec un rapport C/O~x ont été post-fonctionnalisés avec des dérivés de tétrazine (3,6-bis(2-pyridyl)-1,2,4,5-tétrazine) par cycloa-ddition de Diels-Alder à demande inverse. Des applications potentielles de ces graphènes fonctionnalisés ont été explorées sur le stockage d'énergie (supercondensateur) et l’électrocatalyse (réaction de réduction de l'oxygène).Pour les applications de supercondensateurs, des nanocomposites constitués de FGS20 fonction-nalisé et de polypyrrole ont été synthétisés en deux étapes en incorporant d’abord les fonctions pyridine-pyridazine à la surface du FGS20 par cycloaddition suivie de l’électropolymérisation du pyrrole dans l’acétonitrile. La capacité spéci-fique du matériau a été mesurée par des cycles de charge-décharge galvanique et la stabilité au cyclage a été étudiée dans divers milieux électro-lytiques (acétonitrile, liquide ionique, eau acide et eau neutre) et les résultats comparés par rapport au FGS20 non fonctionnalisé avec ou sans polypyrrole. Alors que l'acétonitrile révèle un comportement capacitif pur pour tous les matériaux étudiés, l'eau acide est le milieu où les valeurs de capacité sont les plus élevées et, de manière surprenante, où les nanocomposites contenant du polypyrrole présentent une meilleure rétention de capacité lors du cyclage que le graphène seul. Un impact positif de la fonctionnalisation du graphène avant l'électropoplymérisation a été mis en évidence dans tous les milieux électrolytiques (pertes de capacité limitées à moins de 8% après 1500 cycles dans tous les milieux sauf l'eau neutre), soulignant l'intérêt du contrôle d'interface dans ce type de nanocomposites. / Abstract: Functionalized graphene sheets with a ratio C/O~x (FGSx) was further functionalized with a tetrazine derivatives (3,6-bis(2-pyridyl)-1,2,4,5-tetrazine) by inverse demand Diels-Alder cycloaddition reactions. Functionalized FGS20 and FGS13 potential applications were explored on energy storage (super-capacitor) and catalysis (oxygen reduction reaction).In supercapacitor applications, nanocomposites made of functionalized FGS20 with polypyrrole were synthesized in two steps by first incorporating pyridine-pyridazine functions on FGS20 surface through cycloaddition followed by electropolymerization of pyrrole in acetonitrile. The specific capacitance of the material was measured by galvanic charge-discharge cycles and the stability upon cycling investigated in various electrolytic media (acetonitrile, ionic liquid, acidic, and neutral water) in comparison with non-functionalized FGS20 with or without polypyrrole. While acetonitrile reveals pure capacitive behaviour for all investigated mate-rials, acidic water is the medium where the capacitance values are the highest and surprisingly where nano-composites with polypyrrole show better capacitance retention upon cycling than graphene alone. A positive impact of graphene functionalization prior to electropolymerization was demonstrated in all electrolytic media (capacitance losses limited to less than 8% after 1500 cycles in all media but neutral water), highlighting the interest of interface control in this kind of nanocomposites.

Design and realisation of electronic regulated ballast with USB interface. The ballast has three functions: constant I, constant U and constant R. This device is intended for example to measure discharge curves of accumulators.

This diploma thesis is focused on the evaluation of the effectiveness of using municipal waste to produce energy. On the basis of legislation applicable in the EU methodology is summarized evaluation of the facility as an energy recovery of waste. In the thesis is also created a consecution to determine decisive coefficients of legislatively-based criteria. The consecution is applied to the case study. Thesis serves as the basis for a software application.

V této práci je prezentována studie fragmentačního procesu zvolené molekuly a jeho vztah ke složení fragmentačních produktů. Práce je zaměřená na výpočet fragmentační energie molekuly pomocí ab initio kvantově chemických metod, metodou „density functional theory (DFT)“ a také srovnáním s experimentem. Je prezentován vliv výpočetní metody, bázového setu, a geometrie molekuly na simulaci. Byla porovnána fragmentace methylfenylsilanu (MPS), dimethylfenylsilanu (DMPS), a trimetylfenylsilanu (TMPS). Fragmentace byla iniciována monochromatickým elektronovým svazkem (EII). Hmotnostní spektrometrie byla využita ke studiu složení fragmentačních produktů MPS a TMPS. Fragmentační produkty MPS a TMPS měřené v rámci této práce byly doplněny o experimentální studii DMPS, která byla prezentována v literatuře. Takto byla získána řada molekul, které jsou strukturně podobné, ale mají výrazně rozdílné chování během fragmentace. Pomocí měření účinného průřezu byly měřeny disociační energie vazeb a tyto disociační energie byly vypočteny pomocí metody DFT. Kombinací teoretického výpočtu metodou DFT a experimentálního měření jsme poukázali na společné rysy a na rozdíly ve fragmentačním schématu všech tří molekul. Navrhli jsme odštěpení dvou vodíkových atomů během plazmově indukovaného fragmentačního procesu. Vodíky mohou být odštěpeny pomocí dvou mechanismů: i. odštěpení dvou vodíků jeden po druhém a ii. odštěpení molekuly H2 v jednom kroku. Z profilů energie dokážeme určit, který mechanismus bude v tom konkrétním případě pravděpodobnější. Předpokládaný mechanismus je v korelaci s experimentálními výsledky fragmentace zjištěnými z hmotnostních spekter.

The thesis contains is familiar with the issues of renewable energy and global warming. Assessing the use of these resources in households in the Czech Republic. The selected family house, perform measurements on the existing heating system. In conclusion, there is suggestions for optimalization system houses, the possibility of linking the with renewable energy sources and an assessment of economic turn.

Legal instruments of energy efficiency Abstract and key words The diploma thesis deals with energy efficiency as a unique source of energy. The subject of this thesis is to specify key legal instruments of energy efficiency, i.e. conceptual, administrative and economical instruments. The diploma thesis is divided into five chapters. In the introductory chapter, being called Energy Policy, there is a brief outline of the background of energy politics on both the international and EU level, including environmental protection. This introductory chapter also ranks the Czech Republic among countries with high energy performance. Energy efficiency is the opportunity to lower its energy performance. The second chapter, Legal Instruments of Energy Efficiency, defines legal instruments of energy efficiency as a part of environmental protection. This chapter is a general one; the instruments are concretized in the following chapters. In addition, this chapter focuses on the principle of sustainable development, as well as issues related to human factor, climate conditions and rebound effect. The third chapter, called Conceptual Instruments, provides further information relating to conceptual strategies of energy efficiency. For the EU conceptions, key directives are mentioned to regulate energy efficiency, namely the...