Distribution system planners and operators have increasingly exposed great attention to maximizing the penetration of renewable energy resources (RERs), and electric vehicles (EVs) toward modern microgrids. Accordingly, intensive operational and economic problems are expected in such microgrids. Specifically, the operators need to meet the increased demand for EVs and increase the dependence on RERs. The charging strategy for EVs and the RER penetration level may result in increased power loss, thermal loading, voltage deviation, and overall system cost. To address these concerns, this paper proposed an optimal planning approach for allocating EV charging stations with controllable charging and hybrid RERs within multi‐microgrids, where the charging strategy in the proposed planning approach contributed to improving power quality and overall system cost, where the voltage deviation, energy not supplied, total cost have been reduced to 26.03%, 49.57%, and 70.45%, respectively. The simulation results are compared with different optimization techniques to verify the effectiveness of the proposed algorithm. The proposed simultaneous allocation approach of EV charging stations and RERs can reduce operating costs for RERs and conventional stations while increasing the charging stations' capacity.

This review details a large panel of experimental studies (Inelastic Neutron Scattering, Quasi-Elastic Neutron Scattering, Nuclear Magnetic Resonance relaxometry, Pulsed-Gradient Spin-Echo attenuation, Nuclear Magnetic Resonance Imaging, macroscopic diffusion experiments) used recently to probe, over a large distribution of characteristic times (from pico-second up to days), the dynamical properties of water molecules and neutralizing cations diffusing within clay/water interfacial media. The purpose of this review is not to describe these various experimental methods in detail but, rather, to investigate the specific dynamical information obtained by each of them concerning these clay/water interfacial media. In addition, this review also illustrates the various numerical methods (quantum Density Functional Theory, classical Molecular Dynamics, Brownian Dynamics, macroscopic differential equations) used to interpret these various experimental data by analyzing the corresponding multi-scale dynamical processes. The purpose of this multi-scale study is to perform a bottom-up analysis of the dynamical properties of confined ions and water molecules, by using complementary experimental and numerical studies covering a broad range of diffusion times (between pico-seconds up to days) and corresponding diffusion lengths (between Angstroms and centimeters). In the context of such a bottom-up approach, the numerical modeling of the dynamical properties of the diffusing probes is based on experimental or numerical investigations performed on a smaller scale, thus avoiding the use of empirical or fitted parameters.

Influence de l'organisation des particules et d'une double porosité sur la diffusion de l'eau et de solutés dans des milieux poreux argileux: Les roches compactées riches en minéraux argileux sont souvent caractérisées par une conductivité hydraulique très faible et la présence de tout petits pores (nanopores). Ces caractéristiques les rendent idéales pour confiner notamment des déchets chimiques et radiologiques. Dans ces contextes de barrières ouvragées, il est important de comprendre/prédire les processus de diffusion dans ces systèmes car il s'agit du principal mécanisme de transport de l'eau/solutés vers les milieux environnants. Dans ces systèmes, les particules d'argile sont les principaux acteurs contrôlant (i) les mécanismes d'adsorption-désorption de l'eau et des ions en raison de leur taille souvent inférieure au micromètre, de leur grande surface spécifique et de leur réactivité élevée pour les processus d'échange d'ions, (ii) l'anisotropie spatiale de la diffusion des solutés dans les milieux poreux en raison de leur morphologie en plaquettes, qui conduit à une orientation préférentielle lorsqu'elles sont compactées et, (iii) la perméabilité de ces formations, en raison de leurs différents types de porosité (interfoliaire vs. interparticulaire) qui peuvent être totalement ou partiellement accessibles ou inaccessibles pour les ions et l'eau. Dans ce contexte, cette thèse étudie l'influence de (i) l'orientation préférentielle des particules d'argile, (ii) la présence de différents types de porosités accessibles à l'eau et aux ions (interfoliaire vs interparticulaire), et (iii) la présence d'une charge structurale négative de certaines particules d'argileuses, sur la diffusion d'eau/solutés dans des milieux argileux poreux compactés. La première partie de ce manuscrit reporte des résultats sur les propriétés minéralogiques et morphologiques d'échantillons d'illite du Puy (IDP) provenant de trois sources différentes. L'IDP est un matériau naturel utilisé après purification et saturation en Na dans plusieurs expériences présentées dans la littérature consacrées à la sorption/diffusion de cations/traceurs d'eau. Cependant, les propriétés de ce matériau (purifié ou non) reportées dans ces études sont assez variables. Pour cette raison, cette partie met en évidence les différences entre les différents matériaux IDP. Elle fournit également des données de référence grâce à des analyses détaillées du matériau; celui-ci étant également utilisé dans le projet EURAD (European Joint Programme on Radioactive Waste Management).La deuxième partie est consacrée aux résultats de la diffusion d’un traceur de l’eau (HDO) et d’ions (Na+ et Cl-) à travers des milieux poreux compactés constitués de particules de vermiculite Na, de Na-IDP et de Na-kaolinite sous différents gradients de salinité en utilisant un setup de through diffusion (TD). Ces minéraux argileux ont été soigneusement choisis pour construire des milieux poreux caractérisés par une simple porosité (i.e., interparticulaire ; IDP, kaolinite) ou une double-porosité (i.e., interfoliaire et interparticulaire ; vermiculite) et dans des conditions de saturation en eau. Un protocole développé dans ce travail nous a permis de fabriquer des milieux poreux caractérisés par des degrés variables d'anisotropie dans l'orientation préférentielle des particules tout en ayant une porosité interparticulaire similaire, et présentant une porosité interfoliaire accessible ou non à l'eau et aux ions. Cette approche a permis d'obtenir des informations quantitatives sur l'influence (i) de l'orientation préférentielle des particules et (ii) de la présence d'une porosité interfoliaire accessible (pour HDO), sur la diffusion de ces traceurs au sein des milieux poreux constitués de ces minéraux. Dans cette partie, toutes les données expérimentales obtenus pour HDO par TD ont été comparées à celles simulées par dynamique brownienne (BD) réalisée avec des milieux poreux virtuels représentatifs des échantillons expérimentaux utilisés afin d'évaluer la capacité de prédiction de cet outil (simulation en BD).