PEPR TASE

PEPR TASE aims to accelerate the deployment of innovative solutions to increase the share of renewable energies in the energy mix.

In 2021, the French government approved the establishment of a Priority Research Program and Equipment on Advanced Energy Systems Technologies (PEPR TASE), and entrusted CEA and CNRS with its management. It includes the “Energy Systems & Renewable Energies” research program.

With funding of €45 million between now and 2029, TASE supports research into energy networks and photovoltaic solar energy. The program will also study the environmental, economic, social and technological consequences of the transformation of the energy system.

Main objectives


To support France’s reindustrialization and sovereignty plan, and achieve carbon neutrality by 2050, a number of key objectives have been identified:

Research fields


Two sectors have been identified as having strong potential for transforming our economy and society, and the ability to become robust drivers of economic growth for our country. These are photovoltaics and energy networks. Moreover, for these two sectors, as well as for the emerging floating wind energy sector, consideration of environmental and societal impact will be a crucial factor in the program’s success.

Photovoltaics

Against a backdrop of massive deployment on both a European and global scale, photovoltaics represent an opportunity for the French industry, which possesses world-renowned technological know-how and can aspire to position itself on fast-growing markets, particularly in Europe, but also in countries that are beginning to develop their industries. The development of the French industrial sector will depend in particular on its ability to innovate and position itself on its domestic market.

Until now, industrial players in the sector have concentrated on encapsulating photovoltaic modules using imported cells. However, new generations of high-efficiency cells could emerge, with interesting prospects in higher value-added markets such as ingot and cell production, the integration of solar tiles into buildings, agrivoltaics to combine solar power and agricultural production, floating solar power… Cell technologies, which are still dominated by silicon, are evolving very rapidly indeed. Innovations in cell passivation and heterojunction technology currently appear to be penetrating markets, and could well replace most current technologies within the next few years. Other innovations concern silicon ingot and wafer manufacturing technologies (mono-cast silicon). Another advantage of these new approaches is that they use manufacturing processes with a much smaller carbon footprint than current standards.

By 2025-2030, tandem cells using different materials in combination with silicon could also become widespread. The aim of all these innovations is to improve cell efficiency, which is a key factor in the profitability of projects, thanks to the reduction in installation costs (land, modules, structures, cabling, etc.). Technical developments are also taking place in module design, with a trend towards greater bifaciality, larger cell sizes, the use of half-cells, and in general, the implementation of all innovations that increase the unit power of modules.

In addition to the design and manufacture of photovoltaic modules, the industry’s future development will also involve the manufacture of inverters, which are becoming increasingly important due to their integration with control systems for managing storage systems and, more broadly, energy management. Other panel components, notably glass and frames, are also growth segments. Finally, the development of innovative French solutions such as building integration, technical solutions dedicated to agrivoltaics, floating photovoltaics, photovoltaics on flexible substrates, or design, supervision and predictive maintenance tools, will also represent new industrial challenges and could constitute tools for international differentiation.

 AGRIPV-ER
AGRIPV-ER
Agrivoltaics for improved resilience in the water-energy-food nexus: application to the Euro-Mediterranean region.
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 BIOFLEXPV
BIOFLEXPV
Biobased encapsulation materials for flexible photovoltaic modules
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 FLEX-MEDIATION
FLEX-MEDIATION
Analyser les intermédiations sociales et les régulations politiques relatives à la consommation d’électricité
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Illustration projet FlexTASE. Ville vue du dessus avec énergies renouvelables
FLEXTASE
Socio-technical study of flexibility for massive RE integration
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 HyMES
HyMES
Hybrid modeling and control of multi-energy systems
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 IOTA
IOTA
High-performance thin films on silicon for tandem solar cells
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 LCA-TASE
LCA-TASE
Assessing and mitigating the environmental impact of energy systems
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 MINOTAURE
MINOTAURE
Characterize and model the degradation mechanisms of new generations of cells
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 POWDEV
POWDEV
Optimizing the resilience of power systems to extreme climatic events
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 Smart4Module
Smart4Module
Reduce the environmental impact of PV cell modules.
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 SOLSTICE
SOLSTICE
Reduce or even substitute Indium and Silver in the sustainable industrial deployment of high-efficiency solar cells.
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Pas d’actualités

Les réseaux énergétiques

Les réseaux énergétiques sont appelés à évoluer fortement dans les décennies à venir. En effet, l’indispensable décarbonation du système énergétique français va se traduire par un renforcement des réseaux, en particulier de chaleur et d’électricité, dont certains usages, tels que la mobilité, vont s’intensifier. En parallèle, l’incorporation toujours croissante de sources renouvelables dans ces réseaux (éolien et photovoltaïque pour l’électricité, biogaz pour le gaz, biomasse, géothermie ou récupération de chaleur fatale pour les réseaux de chaleur), couplée à la nécessité d’équilibrer en permanence l’injection et la consommation sur ces réseaux, sont sources de défis techniques de plus en plus complexes.

Pour permettre une fourniture d’énergie sûre et décarbonée en optimisant le coût complet du système énergétique, les réseaux devront s’adapter à une production flexible, intégrer du stockage d’énergie et du couplage entre fluides énergétiques afin d’absorber les variations de production, et enfin favoriser la flexibilité de la demande. Ceci nécessite d’allier les technologies des systèmes énergétiques avec les technologies numériques et télécoms, et une plus grande standardisation et interopérabilité des données et des protocoles de communication pour intégrer efficacement les actions des différents utilisateurs, consommateurs et/ou producteurs.

L’industrie française des réseaux, qui comprend des donneurs d’ordre majeurs parmi les plus importants d’Europe, est présente sur l’ensemble de la chaine de valeur (équipements réseaux, stockage d’énergie, équipements et pilotage des consommations aval compteur, conduite des réseaux, infrastructures télécoms, traitement des données, ingénierie et conseil). Elle dispose de la capacité à s’imposer à l’international en proposant une offre complémentaire ou intégrée. Elle est en mesure de faciliter les premiers déploiements industriels d’une taille suffisamment significative pour créer des références crédibles à l’international et ainsi soutenir des solutions françaises à l’export.

 AI-NRGY
AI-NRGY
Distributed AI architecture for future energy systems integrating a large number of distributed sources.
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 DC-ARCHITECT
DC-ARCHITECT
Modernize distribution grid infrastructure to facilitate massive insertion of renewable energy
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 FINE4CAST
FINE4CAST
A new generation of tools for forecasting energy demand and renewable energy production on fine spatial and temporal scales.
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 FLEX-MEDIATION
FLEX-MEDIATION
Analyser les intermédiations sociales et les régulations politiques relatives à la consommation d’électricité
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Illustration projet FlexTASE. Ville vue du dessus avec énergies renouvelables
FLEXTASE
Socio-technical study of flexibility for massive RE integration
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 HyMES
HyMES
Hybrid modeling and control of multi-energy systems
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 LCA-TASE
LCA-TASE
Assessing and mitigating the environmental impact of energy systems
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 POWDEV
POWDEV
Optimizing the resilience of power systems to extreme climatic events
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Pas d’actualités

L’impact environnemental et sociétal

La pénétration croissante des énergies renouvelables sous de multiples formes (électricité, gaz, chaleur, …) modifie considérablement le paysage énergétique. Ainsi, de nouveaux champs de réflexion en matière d’impact environnemental et d’appropriation sociétale méritent d’être explorés, au-delà des considérations purement technologiques de production, d’acheminement et de consommation de l’énergie.

La transition énergétique implique le déploiement massif de technologies innovantes. Elle ne peut s’envisager qu’à partir de solutions dont l’impact environnemental est maitrisé, ce qui implique la mise en œuvre d’approches prenant en compte les cycles de vie complets et la poursuite d’actions de R&D en sciences environnementales permettant une meilleure compréhension des interactions avec les milieux.

Par ailleurs, la question du changement de comportement, et plus généralement, de l’évolution de nos modes de vie, est également un enjeu clé. En effet, si la marge de manœuvre à l’échelle individuelle est réelle, elle n’en reste pas moins limitée et les exercices prospectifs mettent en évidence que seule l’articulation de leviers à l’échelle individuelle et à l’échelle collective permet d’atteindre des gains énergétiques à la hauteur des objectifs de la France.

Ainsi, une parfaite compréhension des attentes, des freins voire des appréhensions sociétales vis-à-vis des nouvelles technologies mises en œuvre est fondamentale et requiert une collaboration intense entre les univers académiques de la recherche énergétique et des Sciences Humaines et sociales, en collaboration avec les acteurs industriels.

 AGRIPV-ER
AGRIPV-ER
Agrivoltaics for improved resilience in the water-energy-food nexus: application to the Euro-Mediterranean region.
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 FLEX-MEDIATION
FLEX-MEDIATION
Analyser les intermédiations sociales et les régulations politiques relatives à la consommation d’électricité
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Illustration projet FlexTASE. Ville vue du dessus avec énergies renouvelables
FLEXTASE
Socio-technical study of flexibility for massive RE integration
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 LCA-TASE
LCA-TASE
Assessing and mitigating the environmental impact of energy systems
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Governance

The program has put in place a transparent, neutral and high-quality governance structure to steer and coordinate the program as a whole. It liaises with the French government, pilot organizations and representatives of institutional partners. It coordinates the projects financed. It coordinates the program with maturation/upgrading facilities and socio-economic partners. It communicates regularly with other related research programs.

Program governance is based on 3 bodies:

The Program also relies on a Socio-Economic Partners Club, made up of representatives from the industry and local authorities, whose role is to assess the potential for value-added and propose R&D topics. In addition, an Institutional Advisory Committee (IAC), made up of representatives of public research bodies heavily involved in the Program, is consulted annually on the progress of the Program, and every 2 years on changes to its roadmap.

The consortium