Des progr ès exp erimentaux importants sont en cours dans l' étude des d ésint égrations rares de m ésons contenant un quark beau et impliquant un quark étrange et une paire de leptons. Le travail pr ésent mesure la port ée indirecte de ces progr ès sur des extensions supersym etriques du mod èle standard. Même dans des mod èles contraints, les limites indirectes ainsi obtenues peuvent dans certains cas être plus fortes que celles provenant de la recherche directe de particules supersym étriques. La pr écision gagn ée par les facteurs de forme et les corrections d'ordre sup érieur nouvellement impl ément és dans le programme public "SuperIso" montrent alors leur importance.

Double Chooz (DC) est une expérience d'oscillation de neutrinos auprès de réacteurs, dont la finalité est la mesure du dernier angle de mélange encore inconnu θ13 . Elle hérite de l'expérience passée CHOOZ qui était limitée par des erreurs statistiques et systématiques à un niveau similaire d'environ 2.8%. Afin de diminuer l'erreur statistique, la masse de la cible du détecteur DC a été augmentée tandis que la réduction de l'erreur systématique est assurée par l'utilisation de deux détecteurs identiques. Un détecteur sera situé dans le voisinage des coeurs des réacteurs dans le but de contrôler le flux et le spectre des anti-νe émis alors que l'autre sera placé à l'endroit où l'effet d'oscillation maximal est attendu. Le premier est communément dénommé 'détecteur proche' par opposition au second dénommé 'd ́etecteur lointain'. Les erreurs attendues sont 0.5% (stat.) et 0.6% (syst.) pour une ultime mesure sin2 2θ13 = 0.05 (θ13 = 6.5◦ ) à trois écart-type après trois années de prise de données. Le démarrage du détecteur lointain est attendu pour novembre 2010 tandis que le détecteur proche sera opérationnel pour la mi-2012. Cette thèse présente tout d'abord une contribution matérielle à l'expérience avec le test des Flash-ADCs qui constituent le coeur du système d'acquisition. Ensuite, elle présente des analyses effectuées sur des simulations Monte Carlo afin d'optimiser la conception du détecteur. Ce travail était composé d'analyses dans le but de choisir des composantes du détecteur avec la contamination radioactives qui convient, des analyses dans le but d'obtenir la meilleure résolution en énergie possible et une manière de déclencher la sauvegarde des données par le système d'acquisition la plus stable et la plus robuste possible. Les travaux sur l'optimisation du détecteur et les connaissances acquises sur les Flash-ADCs nous ont amené à envisager une nouvelle reconstruction spatiale basée sur le temps de vol des photons. Toutes ces contributions à l'expérience sont présentées en détails à travers ce manuscrit.

Dans un contexte de changement climatique, l'intégration des énergies renouvelables aux systèmes électriques est un enjeu majeur des décennies à venir. Les énergies liées au climat (photovoltaïque, éolien et hydro-électricité) peuvent contribuer à une réduction des émissions de gaz à effet de serre. Cependant, elles sont fortement intermittentes et la production électrique associée peine à répondre à la demande.Cette étude vise à évaluer la faisabilité météorologique du développement d'un système de production électrique basé sur les sources d'énergie liées au climat (CRE - Climate-Related Energy). Nous considérons uniquement leurs variations spatiotemporelles et supposons un équilibre entre production et demande moyennes. Nous avons développé CRE-Mix, une chaîne de modèles permettant de convertir les variables météorologiques en chroniques énergétiques. Cet outil permet l'estimation des fluctuations spatiotemporelles de production et de demande énergétiques résultant de la variabilité hydro-climatique. Pour une sélection de régions en Europe, nous évaluons la facilité d'intégration des CRE en fonctions de leur cohérence temporelle avec la demande. Pour chaque source d'énergie et de multiples mix énergétiques nous estimons successivement (i) le taux de pénétration moyen (PE), qui quantifie la proportion de demande satisfaite sur une longue période et (ii) les caractéristiques des périodes de faible pénétration pour lesquelles le taux journalier de demande satisfaite reste bas pendant plusieurs jours consécutifs. Les résultats montrent que les systèmes basés sur une seule source ont du mal à répondre à la demande et souffrent de longues périodes de faible PE, en raison de leur variabilité temporelle. Cependant, une combinaison d'énergies, l'utilisation de systèmes de stockage ou l'échange d'énergie entre régions, permettent d'augmenter fortement la fiabilité des CRE (PE proche de 100% et rares/courtes périodes de faible pénétration). Cette étude, basée sur 30 ans, a été étendue à l'ensemble de XXème siècle afin d'évaluer les fluctuations basse fréquence des CRE résultant de la variabilité interne du climat. De longues chroniques régionales de production et de demande ont été générées grâce au développement d'une méthode de descente d'échelle statistique basée sur les analogues atmosphériques (SCAMP). Cet outil génère des scénarios météorologiques multivariés physiquement cohérents. Les résultats montrent que les variations basse fréquence des CRE sont influencées par les grandes oscillations océano-climatiques. De plus, on montre que les variations multi-décennales de l'hydro-électricité sont particulièrement importantes avec notamment une différence en PE supérieure à 15% d'une décade à l'autre et des périodes de faible pénétration aux caractéristiques très irrégulières.Enfin, nous évaluons la pertinence de systèmes électriques basés sur les CRE en climat futur. SCAMP permet de produire des scénarios régionaux de variables météorologiques à partir des modèles climatiques issus des simulations CMPI5. Pour les précipitations, les tendances simulées par SCAMP sont en désaccord avec de nombreuses études. L'application de SCAMP en "modèle parfait" semble indiquer que le lien entre les situations atmosphériques de grande échelle et les précipitations totales, mais également convectives et stratiformes, change en climat futur. / In the context of climate change, the integration of renewables in electric power systems is one of the main challenges of the coming decades. Climate-Related-Energy sources (CRE - solar, wind and hydro power) can contribute to reduce the greenhouse gas emissions. However, they exhibit large spatio-temporal fluctuations and the associated intermittent electricity generation often leads to an incomplete supply-demand balance. This study aims to evaluate the meteorological feasibility of developing an electric power system that would only rely on CRE sources. We focus on the multi-scale spatio-temporal fluctuations of these renewables by assuming a balance between mean electricity production and mean energy load. We develop and use CRE-mix, a suite of models able to convert meteorological conditions into CRE time series. It gives an assessment the spatio-temporal fluctuations of power production and energy demand, resulting from the multi-scale hydro-climatic variability. For a set of European regions, we assess the ease of integration of CRE sources, regarding their temporal consistency with energy demand. For each CRE source and multiple CRE mixes, we consider in turn (i) the mean penetration rate (PE), which quantifies the proportion of satisfied demand over a long period and (ii) the characteristics of low penetration periods, defined as sequences of days for which the penetration rate is lower than a given threshold. This study proves that single CRE sources have difficulty to meet the energy demand and suffer from long low penetration periods, due to their multi-scale temporal variations. However, using some integrating factors (multi-sources, storage systems, inter-regions electric power transmission), efficiently improves the reliability of CRE-based power systems with PE rates close to 100% and rare low penetration periods.These analyses, based on a 30-yr period, are extended to the entire 20th century in order to assess the low frequency fluctuations of CRE sources resulting from the internal variability of climate. Long regional series of production and demand, were generated thanks to the development of a statistical downscaling method based on atmospheric analogues (SCAMP). It simulates physically-consistent multivariate series of meteorological parameters. The results demonstrate that these fluctuations are related to some large scale oceano-climatic oscillations. Moreover, the multi-decennial variations of hydro power are particularly large: changes in PE rates exceeding 15% from one decade to the other and uneven energy droughts characteristics.Finally, we evaluate the relevance of the CRE sources under future climate conditions. SCAMP is used to produce downscaled projections of meteorological drivers of CRE sources for the 21st century from a selection of CMIP5 climate models. The resulting scenarios for precipitation are not consistent with other studies focusing of the future modifications of this variable in Europe. The application of SCAMP in a perfect-model approach seems to indicate that the large-scale-meteorology/local-precipitation relationship is changing in the course of the 21st century, for all total, convective and stratiform precipitation.

Les problématiques énergétiques sont au sommet des préoccupations politiques dans de nombreux pays, du fait des enjeux environnementaux inhérents, du rôle moteur de l’énergie dans tous les secteurs économiques ainsi que des préoccupations relatives à l’indépendance énergétique. Cet intérêt est accru du fait de la part croissante des sources d’énergie renouvelables et intermittentes dans le mix énergétique mondial. En particulier, de par son fort potentiel et la volonté politique de soutien dont elle a bénéficié, l’énergie photovoltaïque est désormais un acteur clé dans la mutation énergétique mondiale, et son intégration dans le mix mondial doit être réalisée avec attention. Afin d’avoir une compréhension approfondie de la façon dont l’énergie solaire peut pénétrer et transformer le panorama énergétique, nous avons adopté une stratégie en trois niveaux avec une approche multidisciplinaire visant à apporter quelques réponses aux questions suivantes : i/ quel sera la position de l’énergie solaire dans le futur mix énergétique ?; ii/ du fait de son inconvénient majeur, l’intermittence, pouvons-nous fournir une architecture optimale d’une système basé sur l’énergie solaire associant des systèmes de stockage ?; iii/ quelle est l’efficacité des politiques incitatives mises en œuvre pour accélérer son déploiement ?Ainsi, dans un premier chapitre, nous analysons la position particulière de l’énergie photovoltaïque dans le mix énergétique. Après un rappel des enjeux des futurs mix énergétiques mondiaux, nous proposons une description sommaire des différentes technologies solaires et de leurs évolutions attendues en termes d’améliorations techniques et de réductions de coûts. Enfin, nous décrivons la croissance très rapide du marché photovoltaïque et de ces conséquences à la fois sur le mix électrique et sur le secteur industriel. Dans le deuxième chapitre, nous nous intéressons à la problématique de l’intégration de cette énergie intermittente dans le mix électrique, en développant une méthodologie d’évaluation multicritère ainsi qu’un outil d’optimisation multicritère sous contraintes qui permet de faire des simulations d’un système composé de panneaux photovoltaïques et de technologies de stockage. Des cas d’applications sur le cas réel du Cirque de Mafate (L’île de la Réunion, France) sont présentés pour illustrer l’intérêt de la méthode.Enfin, dans le troisième chapitre, nous questionnons l’efficacité de différentes politiques de soutien aux technologies photovoltaïques dans les pays les plus pertinents. Nous examinons plus particulièrement la corrélation entre la puissance installée, l’argent publique dépensé, ainsi que les prix de l’électricité. / The energetic issue is on the top of the political agenda in many countries, for environmental reasons, for its driving role in all the economic sectors, as well as for the energetic independency concerns. This problematic is stressed by the increasing weight of renewable intermittent power sources in the global energy mix. In particular, due to its high potential and the strong national policy support it beneficiated, solar photovoltaic energy is now a key player in the world energy mutation, and the way it is integrated into the global mix should be carefully performed. To deeply understand the way solar energy can penetrate and transform the forthcoming energy framework, we adopted a three-level strategy with an multidisciplinary approach to provide some answers to the following questions: i/ how can we situate the photovoltaic power role in future energy mixes?; ii/ due to its main drawback, intermittency, could we provide an optimal design of a system combining storage devices?; iii/ what is the efficiency of the incentive policies that are or have been implemented to accelerate its deployment?That is why, in a first chapter, the peculiar position of the solar photovoltaic energy in the energy mix is analyzed. After recalling the general issue of future global energetic mixes, we propose a brief description of the different photovoltaic technologies and their promising evolutions in terms of technical improvements and cost reductions. Then, we describe the fast growing photovoltaic market and its consequences both on the electricity mix and the industry sector.In the second chapter we investigate the issue of integrating such an intermittent energy in the electricity mix, by developing a multicriteria evaluation methodology and a multicriteria under constraint optimization tool which simulates a system composed of photovoltaic panels and storage devices. Applications on a real case in the Cirque de Mafate (L’île de la Réunion, France) are presented to illustrate the interest of our method.Finally, in chapter three, we question the efficiency of different public support policies to the photovoltaic technologies in the most relevant countries. We focus on correlating the installed power capacity with the spent public money and the electricity prices.

Este trabalho teve como objetivo pesquisar, à luz do pensamento de Celso Furtado e de especialistas, como Bautista Vidal, as políticas substitutivas energéticas, em especial as relativas à produção de álcool. Nesse contexto, enfoca um estudo de caso na Região Noroeste do Rio Grande do Sul, sobre pequenas propriedades rurais que atuam de modo cooperado para produzir em sistemas integrados, alimentos, energias renováveis e serviços ambientais. Pretende-se mostrar a importância desse modelo, não só para os municípios onde atuam as cooperativas estudadas, como também sua aplicabilidade em outros municípios, de acordo com as suas especificidades regionais, para atender a crescente demanda por um combustível limpo e renovável, dentre eles o álcool, bem como para diminuir as desigualdades regionais, ampliar a produção de alimentos e ainda, para criar mecanismos que possibilitem ao pequeno produtor rural deixar de ser apenas fornecedor de matéria prima. / This work intends to research - according the views of Celso Furtado and Bauptista Vidal the alternative policies of energy particularly to alcohol output. Emphasis is put on the Northwest Region of Rio Grande do Sul where cooperative small-sized proprietors produce integrated activities with food, crops, renewable energies and environment services. It is an attempt to show the importance of this model to countries and cooperative activities. It respects their local particularities in order to satisfy a growing demand for clean and renewable combustible, specially alcohol, contributing to reduce regional inequalities. It allows to expand food output and engendering mechanisms to promote small rural producer beyond the condition of raw materials supplier.

Dans ce travail nous étudions les collisions 40,48 Ca + 40,48 Ca à E = 35 AMeV , mesurées au GANIL avec le couplage unique du spectromètre VAMOS et du multi-détecteur INDRA. Lors de telles collisions les modèles dynamiques prédisent la formation d’un col à basse densité entre deux fragments chauds cinématiquement proches du projectile et de la cible. L’identification isotopique du projectile désexcité (PLF) apportée par VAMOS, et la topologie des espèces détectées en coïncidence dans INDRA, montrent que l’ évolution du rapport N/Z des produits est influencée par le N/Z du système (projectile et cible). Les multiplicités moyennes des particules légères chargées (LCP, Z ≤ 2) suivent en particulier une hiérarchie selon le N/Z du système, et celles des deutons et particules alphas semblent refléter une production dynamique. Une étude des rapports isotopiques a ensuite mis en exergue les mécanismes de transport de l’isospin : la migration et la diffusion de l’isospin, tous deux liés au terme d’ énergie de symétrie de l’ équation d’ état nucléaire. Un objectif de ce travail a été notamment de contraindre les modèles théoriques grâce à l’expérience. Nous avons ainsi appliqué une étude comparative entre les données, le modèle géométrique ELIE et le modèle de transport AMD, désexcités par le code GEMINI++ et filtrés. Cette étude a mis en exergue que le modèle AMD avec un potentiel effectif Gogny asysoft reproduit mieux l’ évolution expérimentale du N/Z du PLF et la hiérarchie des multiplicités des LCP. Enfin nous avons observé que les rapports isotopiques issus des modèles ne reproduisent pas d’enrichissement en neutrons à la mi-rapidité contrairement à l’expérience. / In this work we study the 40,48 Ca+ 40,48 Ca collisions at E = 35 AM eV , measured at GANIL with the coupling of the large acceptance spectrometer VAMOS and the multi-detector array INDRA. During such collisions transport models predict the formation of a low-density neckbetween two hot fragments kinematicaly close to the projectile and the target. The isotopic identification of the projectile-like fragment (PLF) provided by VAMOS, coupled to the topology of the light-charged particles (LCP) detected in coincidence with INDRA, show that the N/Z ratio of the products is influenced by the N/Z of the system (projectile and target). The mean multiplicities associated to the LCP follow a hierarchy according to the system, and the one associated to deuterons and α particles may well reflect a dynamical production. A studyof the isotopic ratios have highlighted isospin transport mechanisms : the isospin drift and the isospin diffusion, both linked to the symmetry energy term of the nuclear equation of state. A goal of this work was also to constrain theoretical models using experiment. We have thenapplied a systematic study to compare data with the geometrical model elie and the transport model amd, both filtered, and using gemini++ as after-burner. This study have highlighted that the amd model with an asysoft equation of state better fits the experimental evolutionof the N/Z of the PLF and also the LCP mean multiplicites shapes. Finally we have observed that the isotopic ratios don’t reproduce the neutron-enrichment of the mid-rapidity observed in the data.

This research aims to develop solutions to relieve system stress conditions in electric grids. The approach adopted in this research is based on a new concept in the Smart Grid, namely, demand response optimization. A number of demand response programs with energy storage systems are designed to enable a community to achieve optimal demand side energy management. The proposed models aim to improve the utilization of the demand side energy through load management programs including peak shaving, load shifting, and valley lling. First, a model is proposed to nd the optimal capacity of the battery energy storage system (BESS) to be installed in a power system. This model also aims to design optimal switchable loads programs for a community. The penetration of the switchable loads versus the size of the BESS is investigated. Another model is developed to design an optimal load operation scheduling of a residential heating ventilation and air-conditioning system (HVACs). This model investigates the ability of HVACs to provide optimal demand response. The model also proposes a comfort/cost trade-os formulation for end users. A third model is proposed to incorporate the uncertainty of the photovoltaic power in a residential model. The model would nd the optimal utilization of the PV-output to supply the residential loads. In the first part of this research, mixed integer programming (MIP) formulations are proposed to obtain the optimal capacity of the (BESS) in a power system. Two optimization problems are investigated: (i) When the BESS is owned by a utility, the operation cost of generators and cost of battery will be minimized. Generator on/o states, dispatch level and battery power dispatch level will be determined for a 24-hour period. (ii) When the BESS is owned by a community for peak shaving, the objective function will have a penalty component for the deviation of the importing power from the scheduled power. MIP problems are formulated and solved by CPLEX.The simulation results present the effect of switchable load penetration level on battery sizing parameters. In the second part, a mixed integer programming (MIP) based operation is proposed in this part for residential HVACs. The objective is to minimize the total cost of the HVAC energy consumption under varying electricity prices. A simplied model of a space cooling system considering thermal dynamics is adopted. The optimization problems consider 24-hour operation of HVAC. Comfort/cost trade-o is modeled by introducing a binary variable. The big-M technique is adopted to obtain linear constraints while considering this binary variable. The MIP problems are solved by CPLEX. Simulation results demonstrate the effectiveness of HVAC's ability to respond to varying electricity price. Then, in the final part of this research, two Benders Decomposition strategies are applied to solve a stochastic mixed integer programming (MIP) formulation to obtain the optimal sizing of a photovoltaic system (PV) and battery energy storage system (BESS) to power a residential HVACs. The uncertainty of PV output is modeled using stochastic scenarios with the probability of their occurrence. Total cost including HVAC energy consumption cost and PV/battery installation cost is to be minimized with the system at grid-connected mode over eight hours subject to a varying electricity price. The optimization problem will nd the optimal battery energy capacity, power limit, a number of PV to be installed, and expected HVAC on/o states and BESS charging/discharging states for the next eight hours. This optimization problem is a large-scale MIP problem with expensive computing cost.

La composition des parcs électriques nationaux est basée sur le classement des différents moyens de production par rapport à leur coût marginal de génération d’électricité. Ainsi, les réserves considérables d’hydrocarbure dans les pays producteurs de pétrole ont favorisé l’usage abusif du pétrole ou du gaz naturel dans le parc de production d’électricité. L’objectif de ce travail de recherche est d’analyser des parcs de production pour ces pays producteurs en construisant le parc optimal d’électricité concernant l’usage rationnel (du point de vue économique) des différents moyens de génération d’électricité. Dans ce travail, nous évaluons la situation actuelle et future de la production d’électricité en Arabie Saoudite, en Egypte et en Iran grâce à plusieurs approches de modélisation : linéaire, dynamique et statistique. Ensuite, nous allons mener une analyse de sensibilité afin d’évaluer l’optimalité et l’efficacité de la production d’électricité en tenant compte de l’intégration des autres ressources alternatives non-carbonées. / National power generation mix composition is based on the ranking (merit-order) of the various means of production from their marginal cost of electricity generation. Thus, significant reserves of hydrocarbons in oil-producing countries favoured the abusive use of oil or natural gas in the electricity mix. The purpose of this research is to analyze the power generation mix of these countries by constructing an optimal electricity mix based on the rational use (from an economic point of view) of various electricity production means. In this work, we assess the current and future situation of electricity production in Saudi Arabia, Egypt and Iran, thanks to linear, dynamic and statistical modeling efforts. Thereafter, we will conduct sensitivity analysis to measure the optimality and efficiency of electricity generation by taking into account the integration of alternative non-fossil-fuel based resources.

Technische Neu- und Weiterentwicklungen sowie eine Änderung der Marktverhältnisse sind maßgebliche Motive für Investitionen. Im Bereich der Kleinwasserkraft sind Investitionen – quantitativ betrachtet – bedingt durch die aktuelle Konjunkturflaute nach der Finanzkrise gesunken. Auf der anderen Seite setzt die Politik verstärkt auf die Nutzung erneuerbarer Energien, um das Konzept der Nachhaltigkeit auf diesem Gebiet zu forcieren.

The Thesis are focused on the area of strategic management using the strategies selection and decision making processes, based on the Game Theory apparatus. The analyses of local energy sources potential and possible use in local transportation are the basis of the Thesis. The problems of energy maintenance and efficient utilisation have not decreasing its importance even in the situation of technology & technical improvements; there are no universally-suitable processes found in this area. One of the approaches should be in the philosophy of maximising the utilisation of local resources to minimise the expenses of the transportation of the energies itself. The Thesis are focused on the increased efficiency of local energy-resources utilisation combined with continuously increasing energy demands in the area of transportation area. The Target is to construct model, having proportionally characterised the suitable strategies to the decision -- making in the areas of local energies production and/or their utilisation in the area of the local transportation demand saturation. The Game Theory approaches creating the basis for the different interested groups; it allows to compare the advantages of different options / strategies of the progress, having respected counter-strategies of the other parties of the conflict situation. The recommendation of the most advantageous strategies for the individual interested groups of the conflict (transport companies, potential producers of energies from local resources, society) is the result of the process. The construction of the model, having the ability to compare the merits of different options -- related to the energies-utilisation (strategies) is the contribution of the thesis. There is specific approach given to allow finding the results suitable for both interested parties of the conflict situation (producers of the organic matter for the energy production, potential energy producers, local transporting companies). All the results are based mainly on the verified statistic data sources. Resulting model allow good and transparent comparison of different strategies of the different interested groups related to the energy resources. The results could work not only in the area of theoretical calculations, but also companies and interested parties strategies recommendations to their own decision-making processes.