Cong Wang remporte le Prix 2020 Patrick Denantes Memorial

Nous sommes nombreux à rêver d’une vie où les énergies renouvelables seraient la seule énergie utilisée. Ces 10 dernières années, les réseaux de distribution d’électricité ont évolué, avec l’intégration de sources d’énergie renouvelables, de batteries et de stations de charge pour véhicules électriques. Cela pose des défis redoutables aux réseaux électriques en termes d’équilibre entre qualité de service et énergie. Cong Wang, qui a obtenu son doctorat en 2019 pour sa thèse « Inverse Problems and Optimal Power Flow in Active Distribution Networks », travaille sur des solutions à certains de ces problèmes émergents.

Ses travaux ont été supervisés par le professeur Jean-Yves Le Boudec, responsable du Computer, Communications and Applications Laboratory (LVC2) de la Faculté informatique et communications de l’EPFL, en collaboration avec le professeur Mario Paolone, responsable du Distributed Energy Systems Lab de l’EPFL. Il a développé une théorie mathématique puissante et élégante autour du problème de calcul de l’état d’un réseau électrique, en tenant compte des éventuelles informations incertaines sur les injections de puissance. Ses travaux de thèse sont la base d’une méthode radicalement nouvelle de contrôle des réseaux de distribution et micro-réseaux qui consiste à agir sur la production et la consommation électriques individuelles.

Pendant son doctorat, Cong Wang a appliqué sa méthode au prototype de réseau intelligent à l’EPFL. Celle-ci a aujourd’hui trouvé une application industrielle. En effet, son code est utilisé par Commelec Grid Agent, un système de gestion à pilotage automatique qui sécurise les réseaux et permet l’intégration d’une production entièrement basée sur les énergies renouvelables. Commelec Grid Agent a été transféré vers GridSteer, une start-up qui a été créée à partir du projet de réseau intelligent de l’EPFL.

Son déploiement est prévu pour 2021 dans un réseau intelligent de la ville suisse d’Aigle en partenariat avec Romande Energie et Migros, pour contrôler un réseau avec des stations de charge pour véhicules électriques, des panneaux solaires et une batterie stationnaire. Le calcul des points de charge des véhicules électriques sans surcharger le réseau lorsque les panneaux solaires fluctuent est un exemple concret d’un des problèmes résolus par la thèse de Cong Wang. 

« C’est un grand honneur de remporter ce prix pour ma thèse sur la sécurité opérationnelle et l’optimalité des réseaux de distribution actifs à courant alternatif. Il est évident que des modèles génériques de réseau de distribution actifs, par exemple une topologie de réseau maillé, et de multiples phases déséquilibrées ont été employés pendant ma thèse, rendant les conclusions valables et applicables à un grand nombre de scénarios pratiques », déclare Cong Wang. 

Cong Wang envisage de poursuivre ses recherches sur les réseaux de distribution actifs en s’orientant davantage sur la mesure et l’instrumentation. Reconnaissant de l’EPFL, il poursuit : « Pendant mon doctorat, j’ai appris de nombreuses leçons importantes. J’ai notamment appris à faire des recherches indépendantes, et c’est la leçon la plus importante que j’enseignerai à mes étudiants à l’université de Jilin en Chine où je travaille à présent ». 

D’après le professeur Le Boudec, la recherche doctorale de Cong Wang représente un exemple rare de progrès fondamental de la technologie par la science. « Sa thèse a abouti à une théorie mathématique puissante et élégante, et à de nouvelles solutions à un ancien problème. L’essence même de cette théorie est exposée dans une série de théorèmes très élégants, qui sont étonnants de par leur simplicité et leur généralité. Sa thèse fournit des algorithmes issus de cette théorie pour une application pratique aux contrôleurs de réseau intelligents. Dans ses travaux, Cong Wang propose un nouveau raisonnement sur le contrôle des systèmes, tels que les réseaux électriques, mais aussi les réseaux de fluides incompressibles, qui peuvent être modélisés par des équations quadratiques à plusieurs variables. »

Patrick Denantes était doctorant d’IC. Il a trouvé la mort dans un accident en montagne en 2009. Le prix annuel qui porte son nom honore sa mémoire. Un jury remet ce prix au lauréat lors de la cérémonie de fin d’année de l’école. Un soutien financier est apporté par la famille Denantes et le centre de recherche Nokia. Le lauréat reçoit la somme de 5 000 CHF.