Roland P. Malhamé

Roland Malhamé a été un des pionniers des méthodes de construction des modèles de charges électriques à base physique.
C’est en 1983 que dans sa thèse de doctorat ont été développés les premiers modèles de charges thermostatiques agrégées, et fondés sur les méthodes de la mécanique statistique. Ces modèles ont connu depuis un regain d’intérêt important, et ce, dans un contexte où la pression pour introduire de plus en plus de sources d’énergies renouvelables dans les réseaux électriques se fait sentir. En effet, lorsque les énergies de type solaire ou éolien sont sollicitées de façon importante dans un réseau, cela crée des risques d’instabilité puisque ces sources d’énergie sont hautement fluctuantes. Or dans un réseau, il faut constamment maintenir l’équilibre entre génération d’électricité et demande. Alors que les sources d’énergie de type fossile sont contrôlables, mais de plus en plus indésirables, il n’y va pas de même pour les sources renouvelables intermittentes. Ainsi, le stockage d’énergie devient un élément essentiel du maintien d’équilibre génération/ demande. La démarche alors est de stocker un trop plein d’énergie, et d’utiliser le stockage présent lorsqu’il y a un excédent de demande. Les charges thermostatiques distribuées (chauffage électrique, chauffe-eau électrique, air conditionné) dans le réseau, de même que le stockage associé aux batteries de véhicules électriques sont autant d’exemples de charges électriques associées à des formes de stockage présentes dans le réseau.
Un objectif de recherche est d’identifier de telles charges, de créer des modèles d’affaire encourageant les clients à permettre à un agrégateur de coordonner leurs charges tout en maintenant confort et sécurité, de sorte à permettre une plus grande intégration des sources renouvelables intermittentes. Cependant, coordonner un tel ensemble de charges hétérogènes, individuellement petites, mais très nombreuses (parfois dans les millions), est un défi exigeant des méthodes de commande décentralisée non conventionnelles. Depuis plus d’une décade, Roland Malhamé travaille en collaboration avec d’autres chercheurs et étudiants, sur le développement et l’application de la théorie des jeux à champ moyen. En effet, la théorie des jeux prescriptifs (i.e. les jeux où l’on définit la fonction coût des agents dans un objectif de coordination) est une voie royale pour la synthèse de commandes décentralisées, puisque chaque agent peut se focaliser sur une optimisation locale, mais que les fonctions coûts sont conçues de telle sorte qu’une collection d’optimisations locales permet de réaliser un objectif collectif. Dans ce contexte, les jeux à champ moyen ouvrent des perspectives très intéressantes puisqu’ils permettent d’exploiter l’existence d’un grand nombre d’agents de poids individuel négligeable, pour obtenir des lois de commande décentralisées permettant d’atteindre des objectifs collectifs en utilisant très peu de communications. Ceci est réalisé en partie grâce à la prévisibilité provenant de la loi des grands nombres. Nos applications sont centrées principalement sur l’énergie, et les problèmes de navigation collective à la manière des bancs de poissons. Nous explorons également des problèmes d’apprentissage dans un tel contexte.