Dans la plupart des régions isolées, le générateur diesel est la source principale d'énergie électrique. Pour ces régions, le prix d'extension du réseau électrique est prohibitif et le prix du combustible augmente radicalement avec l'isolement. La baisse continue des prix des générateurs basés sur l'énergie renouvelable et la fiabilité croissante de ces systèmes ont mené à une plus grande utilisation des sources d'énergie renouvelable pour la génération d'énergie électrique dans les régions

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... ées. Au Québec, en parallèle avec un essor de l'énergie éolienne, principalement sous forme de grands parcs reliés aux réseaux centraux de distribution, l'alimentation électrique des sites isolés, par des diesels, pose toujours d'immenses défis techniques et financiers. En effet, cette production d'électricité est relativement inefficace, très onéreuse et responsable de l'émission de grandes quantités de ga2 à effet de serre (GES). Avec l'explosion des prix du carburant et les coûts élevés de transport, les pertes financières sont ainsi colossales. Ces déficits, 133 millions de dollars par année selon Hydro-Québec 1 , reflètent l'écart entre les coûts élevés de production locale d'électricité dans ces régions et le prix uniforme de l'électricité. Paradoxalement, la plupart de ces communautés sont situées dans des régions possédant une ressource éolienne suffisante pour une exploitation commerciale. L'utilisation du jumelage éolien-diesel (JED) dans ces réseaux autonomes pourrait donc réduire les déficits d'exploitation. Cependant, la rentabilité du JED est atteinte à la condition d'obtenir un taux de pénétration élevé de l'énergie éolienne (TPE) 2 ce qui est possible uniquement en utilisant des systèmes de stockage. Après une étude approfondie basée sur une analyse critique de toutes les caractéristiques des technologies de stockage d'énergie possible, il a été proposé une solution 1 Estimation d'Hydro-Québec pour l'année 2009. Ces valeurs augmenteront avec la tendance croissante du prix du pétrole. 2 TPP -taux de pénétration en puissance (éolienne) représente le rapport entre la puissance éolienne et la puissance totale consommée par la charge à un instant donné TPE -taux de pénétration en énergie (éolienne) représente le rapport entre l'énergie annuelle de source éolienne et l'énergie annuelle totale consommée par la charge types d'applications à petite et à moyenne échelle. Cependant, d'autres travaux sont requis : (1) élaborer une stratégie de commande pour les deux systèmes, (2) réaliser une étude plus détaillé dans le cas d'un SHEDACME en prenant en considération le profil de charge d'un village nordique, (3) réaliser une étude économique et écologique plus détaillée en prenant en considération tous les facteurs possibles pouvant influencer sur la rentabilité du système, etc. industry (civil and military vehicles). For logistical and financial reasons, the prototype for the small scale system, the compression and storage system was not realized. The results, theoretical and experimental, obtained during this thesis have demonstrated the great potential of wind-diesel-compressed air energy storage system for both types of applications: small and medium scale. However, there is a lot of improvement to be made in the future work: (1) elaborate a strategy of command for the 2 systems, (2) realize a study more detailed in the case of a WDCAMSHS by considering the load profile of the northern village, (3) realize a more detailed economic and ecological study, taking into consideration all factors that may affect the profitability of the system, etc. IX REMERCIEMENTS Certains croient qu'il est inutile de remercier Dieu puisqu'il fait toujours selon sa volonté et non la nôtre. Pourtant, que sa volonté rencontre la nôtre ou pas, il y a toujours lieu de remerciements. Je vous remercie, ALLAH, pour votre bonté et votre amour envers moi, et le courage que vous me donnez pour pouvoir réaliser tous mes objectifs. Le travail de cette thèse a été effectué au sein du Laboratoire de Recherche en Énergie Éolienne (LREE) à l'Université du Québec à Rimouski (UQAR) qu'ainsi au Laboratoire International des Matériaux Antigivre (LIMA) à l'Université du Québec à Chicoutimi (UQAC). Ce travail n'aurait pu être mené à bien sans le soutien de nombreuses personnes à qui je souhaite témoigner ma reconnaissance de m'avoir accompagné durant cette période et que je désire remercier pour leur soutien et d'être activement intervenues dans le déroulement de ces travaux de dièse. Je tiens aussi à m'excuser d'avance auprès de celles que j'aurais omis de citer. J'adresse mes vifs remerciements à mon directeur Adrian ILINCA, professeur à l'UQAR et directeur du LREE, pour m'avoir accepté pour le doctorat, pour sa direction attentive et sa disponibilité malgré ses diverses occupations, son appui scientifique, pour sa patience qu'il avait démontrée en attendant mon arrivée au Québec près de deux ans et pour la confiance qu'il a placée en moi en me donnant cette opportunité de travailler sur un sujet innovant et d'actualité. J'exprime également ma reconnaissance à mon co-directeur Jean PERRON, professeur à l'UQAC et directeur de LIMA, pour son encadrement et son soutien tout au long de ce travail ainsi que pour les discussions enrichissants, ses remarques constructives et ses grandes contributions à la réalisation d'un très beau banc d'essais au sein de son laboratoire. Le long de quatre ans de recherche entre l'UQAR et l'UQAC, il n'était pas difficile de constater que mes directeurs forment une équipe complémentaire, scientifiquement et humainement. Je les félicite alors pour cette collaboration fructueuse et je me félicite aussi d'avoir cette chance, si rare, de travailler avec les deux. En avance pour toujours !!! Parfois, des passages pour certaines personnes restent gravés dans le mémoire pour toujours. Une admiration et un remerciement tout particulier pour Dr. Rafic YOUNES, professeur à la Faculté de Génie à l'Université Libanaise. Pour un court séjour de 3 semaines au mois d'octobre 2006 à l'UQAR et grâce à son dynamisme, sa perfectionisme, son enthousiasme pour la recherche et sa profonde implication et sa riche expertise dans le domaine énergétique, il a réussi à m'aider de réorienter complètement le projet d'une manière croissante et de démarrer une série des autres petits projets dérivants de ma thèse. J'apprécie aussi son aide précieuse en terme de modélisation numérique où les nombreux échanges que nous avons eus autour de la simulation ont pleinement contribué à donner à ces travaux cette finalité. Il est difficile de mener à bien un travail aussi dense qu'une thèse sans un ensemble de personnes n'apparaissant généralement pas dans les documents officiels. J'adresse un merci très chaleureux aux artistes techniques du LIMA, toujours modestes, Martin TRUCHON et Carol MERCIER pour leur travail extraordinaire et leur disponibilité. Sans eux, le moteur diesel serait encore dans sa caisse et n'aurait jamais pu voir la lumière et se transformer en un chef d'oeuvre dont on parle partout à l'UQAC, à l'UQAR et encore aussi, au LIBAN. Chapeau bas!! Pendant cette période, quelques rencontres ont apporté leur lot de bonheur dans les moments fastes et de réconfort dans les moments difficiles. Une sincère pensée et un grand merci à Dr. Mazen GHANDOUR, professeur à la Faculté de Génie à l'Université Libanaise. Pendant son séjour au mois d'août 2008 à Rimouski, dans le cadre de sa mission scientifique, il m'a fait rire pour une année complète. Merci également à mes collègues et mes amis, étudiants de maitrise et doctorat du LREE de l'UQAR et du LIMA de l'UQAC, pour les bons moments passés ensembles. Je tiens à remercier toute l'équipe du LIMA pour leur gentillesse, leur accueil et la bonne ambiance qu'ils savent entretenir au laboratoire. XI J'adresse mes remerciements aussi à l'ensemble du département des Mathématiques, Informatiques et Génie à l'UQAR pour leurs contributions à la mise en service un bureau et les outils informatiques nécessaires. Je tiens à remercier tous les étudiants et étudiantes qui ont travaillé sur les projets enfants de ce grand-père projet surtout Maryelle ADOMOU, Jean-Sébastien SAVARD, Tammam BASBOUS, Hakim CHABOUR et Marwa EL-HAJJ. La famille doit aussi endosser sa part de responsabilité dans l'accomplissement de ces travaux et à qui je dédie cette thèse. Je ne peux passer sous silence le soutien permanent de toute ma famille, mes parents, au Liban et en Bulgarie, qui attendent la fin de mon doctorat depuis le commencement mais qui n'ont cessé de me soutenir et de m'encourager tout au long du chemin, qui m'ont fait et me font toujours confiance, qui m'aident du mieux qu'ils le peuvent. Merci à mes frères, mes soeurs, mes neveux et mes nièces qui me manquent beaucoup et qui sont repartis presque dans tous les pays, France, Liban, Koweït, Canada et États-Unis. Merci de m'avoir supporté le long de toute cette période et merci à vous d'avoir été et d'être là, tout simplement. Je ne saurais terminer ces remerciements sans évoquer mon épouse Mariya pour sa patience, sa compréhension ainsi que son soutien moral, sentimental tout au long de mon doctorat surtout durant la période de la rédaction. Mariya, ma moitié douce, mon coeur qui bat dans cette vie, je m'excuse pour tout ce que tu avais enduré et subi à cause de mon doctorat et merci d'être passé par mon chemin et m'avoir fait comprendre et découvrir le côté humain en moi. Pour mon cher trésor, ma fille Kawthar, née deux semaines après la soutenance, j'adresse mes excuses pour toutes les soirées que j'ai du passer loin de toi à cause de mon doctorat. Kawthar, mon âme, quand tu grandiras, tu comprenderas que tout ce que j'ai fait n'était que pour assurer ton bonheur et garantir une bonne vie de qualité pour toi. Enfin, que toutes les personnes qui ont contribué à l'élaboration de ce projet, trouvent ici l'expression de ma profonde gratitude. Hussein IBRAHIM XII DEDICACE dédie ce mémoire Jb mes parents, « et ton seicpieur a décrété, "n'adores que é=iui ; et (marques) de la bonté envers les pères et mères, si l'un des d'eux OU tous deux doivent atteindre la vieillesse auprès de toi, ahrs ne leur dis point .• « ç^fil » et ne les brusque pas, mais adresse-leur des paroles respectueuses et par miséricorde, abaisse pour eux l'aile de A l'humanité, et dis « (Ë) mon Qfëeigneur, Jais-leur,-à tous deux, miséricorde comme ils m'ont élevé tout petit ". Q&ourate du ô^oran (17 ; 23-2%) ç^e remercie le Ô3on ^3)ieu pour m'avoir assuré un encadrement paternel aussi exceptionnel. cMerci pour votre inestimable soutien, pour tous les sacrifices que vous avez faits afin d'atteindre le chemin de la réussite et du succès. A>u cours de ma vie, vous me marques à jamais aussi bien par votre tendresse que par votre présence.