Soutenance de thèse de Manon Cassagnole

Titre : Analyse du lien entre la qualité des prévisions hydrologiques et leur valeur économique pour le secteur hydroélectrique

Le jury sera composé de :
Mme Florence HABETS, Directrice de recherche CNRS, Laboratoire de Géologie de l'ENS, Paris, rapporteur
M. Christophe CUDENNEC, Professeur, UMR1069 SAS, Agrocampus Ouest, INRAE, Rennes, rapporteur
M. Pierre RIBSTEIN, Professeur des universités, SU, METIS UMR7619, examinateur
M. Amaury TILMANT, Professeur agrégé, GCI-GEX, Université Laval, Québec, examinateur
M. Andrea CASTELLETTI, Professeur associé, École polytechnique de Milan, Milan, examinateur
M. Rémy GARçON, Ingénieur-expert en hydrométéorologie, EDF, DTG Grenoble, invité
Mme Maria-Helena RAMOS, Directrice de recherche, INRAE, Antony, directrice de thèse
M. Guillaume THIREL, Chargé de recherche, INRAE, Antony, co-encadrant de thèse

La soutenance se déroulera en visio-conférence https://eu.bbcollab.com/guest/e760e0aaba134b5696edf19400197563

Résumé : La qualité des prévisions hydrologiques est un domaine largement étudié. Il est démontré que les prévisions probabilistes ou d’ensemble (c'est-à-dire à plusieurs scénarios) apportent souvent plus en termes de qualité et d’aide à la décision qu’une prévision déterministe (à scénario unique). Les prévisions probabilistes sont donc de plus en plus utilisées par les centres opérationnels de prévisions. L’apport de ces prévisions en termes de valeur économique pour l’utilisateur reste cependant un sujet, jusqu’à présent, peu étudié. En effet, dans la littérature, l’évaluation d’une prévision se fait principalement par rapport à sa qualité (comparaison avec l’observation). Or, une prévision s'évalue également par rapport à l'aide qu'elle peut apporter en contexte de décision, ce qui contribue à définir la valeur d'une prévision. Dans le contexte de la gestion des apports en eau aux réservoirs destinés à la production hydroélectrique, les études portant sur la valeur des prévisions sont rares, notamment pour la prévision à courte échéance (prévision allant de quelques jours à quelques semaines).
Les travaux menés dans cette thèse ont pour objectif d'examiner le lien entre qualité et valeur économique d’une prévision pour le secteur hydroélectrique. En d’autres termes, nous nous intéressons à déterminer dans quelle mesure une meilleure prévision a un impact sur le revenu de gestion. Nous valorisons les prévisions hydrologiques à plusieurs échéances : courte (jusqu’à sept jours) et moyenne (jusqu’à sept mois). Enfin, nous nous posons la question de savoir si la gestion à courte échéance peut être améliorée lorsque celle-ci est couplée à la gestion à moyenne échéance. Le dernier axe de recherche de cette thèse consiste ainsi à mettre en place un système de prévision-gestion de réserve hydroélectrique couplé qui prend en compte des informations de la gestion à moyenne échéance pour informer la gestion à courte échéance.
Les résultats de cette thèse apportent, d’une part, un éclairage sur les liens entre qualité et valeur d’une prévision hydrométéorologique et, d’autre part, des outils de modélisation de la gestion des réserves en eau utiles à la production hydroélectrique. Ces outils permettent de représenter des systèmes hydroélectriques complexes de manière simplifiée. Avec leur aide, nous avons mis en évidence l'existence d'un lien entre la qualité de la prévision hydrologique et sa valeur économique. La valeur économique des prévisions hydrologiques à courte échéance dépend de leur qualité : le système de prévision ayant la meilleure qualité correspond au système de prévision ayant les meilleurs revenus de gestion, et inversement. Cependant, ce lien dépend également de la manière dont l'information de la prévision d'ensemble est prise en compte dans la gestion, et des dimensions du réservoir par rapport aux volumes moyens des apports. Dans un contexte de gestion à moyenne échéance, le lien entre la qualité des prévisions et leur valeur économique peut également exister, mais il est moins évident. Enfin, les revenus de gestion obtenus avec une gestion de la réserve en eau à courte échéance peuvent être améliorés de plus de 10 % quand des informations sur la gestion à moyenne échéance sont prises en compte.

Mots-clefs: hydrologie, prévisions, qualité, valeur économique, gestion, hydroélectricité