Portrait de Bertrand Cornélusse — Professeur au Département d'électricité, électronique et informatique (Institut Montefiore) — Smart-microgrids
Côté Face – Côté Pile
Le chercheur et l'homme : son parcours
Bertrand Cornélusse est né à Liège en 1984. Il obtient son diplôme d’ingénieur civil électricien de l’Université de Liège (ULiège) en 2006, avec une spécialisation en électronique. Néanmoins, dès la fin de ses études, il s’oriente vers les réseaux électriques. Il bénéficie alors d’une bourse FRIA du FRS-FNRS pour travailler sur l’application des méthodes d’apprentissage automatique pour la planification optimale de la production d’électricité, sous la supervision du professeur Louis Wehenkel (ULiège) et en collaboration avec le département OSIRIS d’Électricité de France. Comme bon nombre de chercheurs qui se focalisent maintenant sur les réseaux de neurones (artificiels ou non), Bertrand Cornélusse prend d’abord goût aux arbres de régression. À l’issue de sa thèse en 2010, il choisit de travailler dans le privé dans l’équipe “énergie” chez N-SIDE, dont le siège social est implanté à Louvain-la-Neuve. Il se concentre, en particulier, sur l’algorithme EUPHEMIA, toujours utilisé aujourd’hui quotidiennement pour optimiser les échanges d’énergie du marché de l’électricité . Il dirige alors l’équipe « énergie » chez N-SIDE, en occupant, en parallèle, un poste de chercheur post-doctorant à l’ULiège. En 2016, il décroche un poste de Chargé de cours et se concentre sur la thématique des micro-réseaux “intelligents”. Bertrand Cornélusse est promu au rang de Professeur en 2024.
Côté face, Bertrand Cornélusse dirige une équipe d’une dizaine de chercheurs actifs dans la modélisation, la simulation et l’optimisation des réseaux électriques. Il s’intéresse aux aspects techniques et économiques, tels que la gestion des surtensions liées à l’intégration des panneaux solaires dans les réseaux de distribution, l’organisation des échanges d’énergie dans les communautés d’énergie ou, encore, la gestion de l’énergie dans une habitation. Il dédie aussi, avec son équipe, une importante part de son temps à l’enseignement, notamment, au sein du Master en génie de l’énergie, mis en place lors de l’année académique 2023.
Côté pile, papa de deux enfants, avec une épouse, elle aussi, ingénieure issue de l’ULiège, Bertrand Cornélusse apprécie les moments en famille, les voyages, les randonnées, notamment en Italie. Peut-être le croiserez-vous sur un vélo, que ce soit sur le trajet vers l’université ou en balade dans la région de Huy. Il aime aussi mettre en pratique ses compétences d’ingénieur électricien en réalisant de petites installations de production et de stockage d’électricité et les systèmes de monitoring associés.
Des enjeux sociétaux et industriels importants
Le système électrique permet à notre société industrialisée de fonctionner et à chacun d’entre nous d’utiliser des appareils électriques à tout moment. Ce système est extrêmement complexe et en perpétuelle évolution. Du côté de la production et du stockage, les nouvelles centrales thermiques, l’intégration des sources d’énergie renouvelables et des systèmes de stockage par batterie notamment, sont concernés. Du côté de la consommation, on pense à l’intégration des pompes à chaleur, de la mobilité électrique et à l’électrification des processus industriels. Finalement, on doit aussi considérer les réseaux de transport et de distribution, nécessairement évolutifs face aux changements de production et de consommation.
Ainsi, l’objectif des recherches de Bertrand Cornélusse et de son équipe est d’améliorer les réseaux électriques et leur gestion en utilisant des techniques d’optimisation mathématique et d’intelligence artificielle.
Par exemple, un projet est en cours pour le gestionnaire du réseau de transport d’électricité en Belgique, ELIA. L’objectif est de prédire les fortes variations de production des éoliennes implantées en mer du Nord. La production des éoliennes installées en mer du Nord et raccordées au réseau d’ELIA, dont la capacité installée avoisine les 2200 MW, peut en effet varier de plusieurs centaines de MW en quelques minutes, ce qui rend difficile l’équilibrage de la production et de la consommation.
À travers le projet CleanGrid (Pôle de compétitivité Mecatech), porté par la société JEMA active dans la conversion de puissance, l’équipe de Bertrand Cornélusse a participé à la simulation, sur du matériel de « », d’un nouveau convertisseur AC-DC pour la production d’hydrogène par électrolyse. Grâce à ce matériel, les algorithmes de contrôle du convertisseur peuvent être développés et testés avant de construire la partie électrique du convertisseur, ce qui permet l’optimisation des paramètres de contrôle et de design, en plus de limiter le risque de gaspillage de composants.
Le projet DUnES (Pôle de compétitivité Mecatech), coordonné par la société CE+T, vient de débuter. Son but est de concevoir un système de conversion de puissance polyvalent à partir d’un nombre restreint de modules. À l’issue du projet, ces convertisseurs permettront d’interfacer une grande variété d’unités de production, de consommation et de stockage. La complexité majeure de ce projet réside dans l’optimisation de la configuration des équipements et de leur contrôle.
Finalement, l’équipe de Bertrand Cornélusse travaille sur des méthodes fondamentales de gestion de la flexibilité des équipements de production, de consommation et de stockage afin d’aider à la gestion des micro-réseaux et des réseaux de distribution.
De la recherche à l’enseignement
Lier la recherche à l’enseignement est un enjeu capital dans le milieu universitaire, spécialement au niveau des cours de master qui se doivent d’évoluer constamment. Cependant, il n’est pas toujours facile de rendre concrète la recherche dans le domaine des réseaux électriques et de l’enseignement y associé. La raison ? La plupart des phénomènes sont invisibles et les installations expérimentales présentent des coûts très élevés. Dans une optique de développement des recherches menées au sein de son équipe et les rendre moins abstraites, Bertrand Cornélusse a acquis du matériel de "hardware-in-the-loop", utile pour la simulation détaillée de convertisseurs électroniques et de petits systèmes électriques.
Illustration du matériel de « hardware-in-the-loop », avec une simulation en cours (écran de gauche)
Entre autres, ce matériel a été utilisé dans le cadre du projet Cleangrid pour mettre au point un nouveau convertisseur de puissance pour la production d’hydrogène par électrolyse. Cet outil est, à présent, mis à disposition des étudiants dans plusieurs cours du Master en génie de l’énergie afin, par exemple, de faciliter le développement d’un convertisseur dans le cours d’électronique de puissance. Par ailleurs, Bertrand Cornélusse s’appuie largement sur sa vaste expérience personnelle dans le monitoring et la prédiction de la production des installations d’énergie renouvelable pour illustrer ses cours et les ancrer dans la réalité de terrain.
