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Évaluation et analyse du TCO et des risques des modèles d'intégration collaborative des infrastructures de communications du Smart Grid.

Charni, Ramzi (2013). Évaluation et analyse du TCO et des risques des modèles d'intégration collaborative des infrastructures de communications du Smart Grid. Mémoire. Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en télécommunications, 124 p.

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Résumé

La majorité des études technico-économiques antérieures donnent un aperçu de l'ensemble des coûts de la mise en place des infrastructures de communication pour différents scénarios. Mais, l'évaluation d'un projet de télécommunication est évidement bien plus que cela. En fait, ces travaux ne prennent en considération que le modèle traditionnel d'intégration verticale. Cependant, en réalité, par exemple lors du déploiement du réseau Fiber To The Home (FTTH) à Stockholm ou Amsterdam, ces coûts ont été supportés par plusieurs acteurs. Par conséquent, il est nécessaire de considérer de plus près les gains réalisés grâce aux collaborations dans l'intégration. Dans ce travail, nous développons un nouvel outil d'analyse de Total Cost of Ownership (TCO) générique et assez flexible permettant de calculer les coûts globaux liés au déploiement des technologies de communication pour différents scénarios. Notre outil d'analyse de TCO contient cinq éléments constitutifs: outil de dimensionnement de réseau, modèle des dépenses d'investissement de capital (CAPEX), modèle des dépenses d'exploitation (OPEX), et finalement deux outils d'analyse de sensibilité et des risques. Nous comparons à la fois qualitativement et quantitativement les différents modèles d'intégration des infrastructure de communication du réseau électrique intelligent en nous basant sur notre outil développé d'analyse de TCO. Ce qui différencie notre travail des études précédentes est un nouveau modèle d'intégration collaborative, dans lequel nous considérons une infrastructure partagée pour les communication du réseau électrique intelligent et l'accès à large bande. De plus, les Housing companzes (HCs) peuvent collaborer en offrant les surplus d'énergie renouvelable aux opérateurs des réseaux à travers les Microgrids. Nous étudions l'impact de ce nouveau modèle proposé sur le TCO. Nous effectuons également une analyse de sensibilité des paramètres d'entrée et nous analysons les risques liés à l'intermittence de l'énergie renouvelable (solaire, éolienne) ainsi que les coupures aléatoires des fibres en termes de pénalités et TCO.

Abstract

Most previous techno-economic studies give insight into the overall costs of various communications network architectures for different scenarios. However, evaluating a telecom deployment project is much more than Just summing up all costs. They just consider the case of vertical integration model. However, in realistic network cases, e.g. Fiber To The Home (FTTH) deployments in Stockholm and Amsterdam, these costs are not carried by a single actor. Thus, it is necessary to take a closer look at the possibilities and gains achieved through collaboration. In this work, we develop a flexible, generic yet comprehensive Total Cost of Ownership (TCO) framework, which calculates the overall costs related to the rollout of smart grid communications networks for different scenarios. Our TCO framework contains five building blocks : network dimensioning tool, Capital Expenditures (CAPEX) model, Operational Expenditures (OPEX) model, and finally two tools for sensitivity and risk analysis. This TCO framework will be our tool for the investigation of implementation models for our smart grid communications infrastructure. We will also compare different implementation models for the Fiber-Wireless (FiWi) smart grid communications infrastructure both qualitatively and quantitatively by using our developed tool. Further, we contribute a novel collaborative implementation model for a shared infrastructure for bath broadband access and smart grid communications. In addition, we take into account that buildings currently shift from a product to a service (i.e., renewable power supply) and exploit the idea that Housing Companies (HCs) may collaborate by offering the surplus renewable energy to communications network providers across interconnected smart microgrids. We study the impact of our implementation model on TCO and compare it with the traditionnal model. We also conduct a sensitivity analysis for the key cost parameters and analyze the risks related to renewable power intermittency (e.g., solar, wind) and random fiber cuts in terms of power service penalty, fiber cut related costs, and TCO.

Type de document: Mémoire
Directeur de mémoire/thèse: Maier, Martin
Mots-clés libres: analyse de sensibilité et des risques; analyse de TCO; bâtiments à énergie positive; infrastructure de communication Wifi du réseau électrique intelligent; intermittence des énergies renouvelables; modèle d'intégration collaborative; outil de dimensionnement.
Centre: Centre Énergie Matériaux Télécommunications
Date de dépôt: 09 juill. 2014 20:47
Dernière modification: 12 nov. 2015 16:14
URI: http://espace.inrs.ca/id/eprint/2140

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