Stage de Fin d'Etude AGE

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Année universitaire : 2014-2015 Sous le thème : Période de stage : du 01/04/2014 au 30/05/2014 Réalisé par : Encadré par : M. Anas Hmimad M. EL FANAOUI ABDESLAM M. TOUMERTE TEIB Soutenu le 02 juin 2015 devant la commission d’examen : Nom de Prof. Enseignant, EST Guelmim Examinateur Nom de Prof. Enseignant, EST Guelmim Examinateur Nom de Prof. Enseignant, EST Guelmim Examinateur Etude technique d’une installation photovoltaïque au COTE D’IVOIRE

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stage de fin d'étude par Anas Hmimad

Transcript of Stage de Fin d'Etude AGE

Page 1: Stage de Fin d'Etude AGE

Année universitaire : 2014-2015

Sous le thème :

Période de stage : du 01/04/2014 au 30/05/2014

Réalisé par : Encadré par :

M. Anas Hmimad M. EL FANAOUI ABDESLAM

M. TOUMERTE TEIB

Soutenu le 02 juin 2015 devant la commission d’examen :

Nom de Prof. Enseignant, EST Guelmim Examinateur

Nom de Prof. Enseignant, EST Guelmim Examinateur

Nom de Prof. Enseignant, EST Guelmim Examinateur

Etude technique d’une installation photovoltaïque au

COTE D’IVOIRE

Page 2: Stage de Fin d'Etude AGE

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الرحيم الرحمن هللا بسم ال العالمين رب هلل ومماتي ومحياي ونسكي صالتي إن ق ل

المسلمين أول وأنا أمرت وبذلك له شريك العظيم هللا صدق

Page 3: Stage de Fin d'Etude AGE

ii

Dédicace

À mes chers parents

« Qui sont pour moi un symbole de sacrifice et de dévouement.

C’est avec euphorie que je leur dédie ce modeste travail »

À mes frères et mes sœurs

À tous mes oncles

À toutes ma famille

À tous mes amis

À tous ce qui, de près ou de loin, se sont sacrifiés pour moi.

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iii

Remerciement

Avant tout, nous remercions ALLAH, le tout puissant, de nous ’avoir donné le courage et la

volonté pour accomplir ce travail.

Je souhaite remercier toute l’équipe de l’AGE « INGETEAM »pour son accueil chaleureux

ainsi que sa collaboration.

Je tiens aussi tout particulièrement à exprimer mon sincère gratitude et estime envers :

Mr. Toumerte gérant d’AGE. Mon étude n’aurait pas été aussi fructueuse

sans son aide et les renseignements précieux qu’il avait mis à ma disposition.

Mr.Lamkhidda, pour avoir mis à ma disposition tout le matériel

nécessaire au bon déroulement de ce stage et à la réalisation de mon rapport.

Le travail présenté dans ce rapport a été dirigé par Monsieur EL FANAOUI ABDESLAM,

professeur à l’école supérieure de technologie de Guelmim. Je tiens à lui exprimer toute ma

gratitude et ma reconnaissance de m’avoir proposé ce stage au sein d’AGE « INGETEAM ».

Nous devons chaque bribe de notre connaissance à nos enseignants à

l’Ecole Supérieure de Technologie de Guelmim qui ont si bien mené leurs nobles quêtes

d’enseigner les bases de l’énergie renouvelable et procédés. Nous les remercions non seulement

pour le savoir qu’ils nous ont transmis, mais aussi pour la fierté et l’amb ition que leurs personnes

nous aspirent.

Non loin de tout projet ambitieux, il existe des gens qui partagent sans jamais se laisser les

meilleurs et ses pires moments. Ce sont des personnes qui m’ont soutenus dans chacun de mes

instants de faiblesse, et qui, sans leur extrême attention et gentillesse, je ne serais pas ce que

je suis devenu aujourd’hui. En tête de liste de ces gens je placerai ma famille bien aimée qui

n’ont jamais hésité à m’offrir le meilleur qu’elles pouvaient. Viennent alors tous mes camarades

de promotion ainsi que tous mes amis qui m’ont aidé de façon directe ou tout simplement par

leurs présences et leurs soutiens moral.

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iv

Glossaire

Photovoltaïque : Est le terme relatif à la transformation de la lumière en électricité. Dans la suite du document l’abréviation « PV » est utilisée pour « photovoltaïque ». Cellule PV : Dispositif PV fondamental pouvant générer de l’électricité lorsqu’il est soumis à un rayonnement solaire. Module PV : Le plus petit ensemble de cellules solaires interconnectées complètement protégées de l’environnement. Chaîne PV : Circuit dans lequel les modules PV sont connectés en série afin de former des ensembles de façon à générer la tension de sortie spécifiée. Dans le langage courant, les chaînes sont plus communément appelées « string ». Groupe PV : Ensemble de chaînes constituant l’unité de production d’énergie électrique en courant continu. Boîte de jonction : Boîte dans laquelle tous les groupes PV sont reliés électriquement et où peuvent être placés d’éventuels dispositifs de protection. Onduleur : Dispositif transformant la tension et le courant continus en tension et en courant alternatifs. Partie courant continu : C’est la partie d’une installation PV située entre les modules PV et les bornes de courant continu de l’onduleur. Partie courant alternatif : C’est la partie de l’installation PV située en aval des bornes à courant alternatif de l’onduleur. Irradiance : Puissance instantanée du rayonnement solaire en W.m-2.

Irradiation : C’est l’énergie du rayonnement solaire. Elle correspond à la quantité d’énergie reçue.

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v

Liste des figures

Figure I.1 : différents secteurs d’activité d’INGETEAM

Figure II.1 : Variation de l'irradiation solaire au cours de l'année

Figure II.2 : L’emplacement d’un régulateur dans une installation P.V

Figure II.3 : Le rôle d’un onduleur dans une installation P.V

Figure II.4 : Caractéristiques de l’onduleur INGETEAM

Figure II.5: Schéma descriptif du système connecté au réseau.

Figure III.1: Schéma synoptique de l’installation autonome.

Figure III.2: Schéma d’implantation électrique de l’installation autonome

Figure III.3: Schéma synoptique de l’installation couplé au réseau avec injection

Figure III.4: Schéma d’implantation électrique de l’installation couplé au réseau avec injection.

Figure III.5: Schéma synoptique de l’installation sans injection

Figure III.6: Schéma synoptique de l’installation mixte sans injection

Figure III.7: Schéma d’implantation électrique de l’installation mixte

Page 7: Stage de Fin d'Etude AGE

vi

Liste des tableaux

Tableau III.1 : bilan de consommation journalière du cas étudié

Tableau III.2 : bilan de production photovoltaïque

Tableau III.3 : Caractéristiques de l’onduleur INGECON SUN 3Play 33 TL

Tableau III.4 : Caractéristiques des batteries TECNA 2V-1000Ah

Tableau III.5 : bilan de consommation durant 7.3h

Tableau III.6 : bilan de production photovoltaïque pour 7.3h d’ensoleillement

Tableau III.7 : Caractéristiques de l’onduleur INGECON SUN 3Play 28 TL

Tableau III.8 : bilan de consommation durant 7.3h

Tableau III.9 : bilan de production photovoltaïque

Tableau III.10 : Caractéristiques de l’onduleur INGECON SUN LITE 10 TL

Tableau III.11 : Caractéristiques des batteries TECNA

Page 8: Stage de Fin d'Etude AGE

vii

Table des matières

Dédicace ................................................................................................................... ii

Remerciement .......................................................................................................... iii

Glossaire ................................................................................................................... iv

Liste des figures ........................................................................................................ v

Liste des tableaux .................................................................................................... vi

Introduction générale ............................................................................................... 1

Chapitre 1 : Présentation de l’entreprise d’accueil ................................................. 3

Introduction ........................................................................................................................... 3

1. Présentation de l’entreprise ............................................................................................................... 3

2. Études de projets Photovoltaïque ...................................................................................................... 4

3. Centrales photovoltaïque ................................................................................................................... 4

4. Parkings et Serres ............................................................................................................................... 4

5. Secteurs d’activité .............................................................................................................................. 5

Conclusion ............................................................................................................................. 6

Chapitre 2 : Dimensionnement d'une installation photovoltaïque ........................ 7

Introduction ........................................................................................................................... 7

I. Dimensionnement d’une installation photovoltaïque autonome .................................... 7

1. Calcul de la puissance crête ............................................................................................................... 7

2. Dimensionnement des batteries ...................................................................................................... 10

3. Le régulateur photovoltaïque ........................................................................................................... 10

4. Rôle de l'onduleur photovoltaïque................................................................................................... 12

II. Dimensionnement d’une installation photovoltaïque couplé au réseau ....................... 20

III. Systèmes photovoltaïque hybrides ............................................................................... 21

Conclusion ........................................................................................................................... 22

Chapitre 3 : Dimensionnement d'une installation au COTE D’IVOIRE ........... 24

Introduction ......................................................................................................................... 24

I. Installation photovoltaïque autonome .......................................................................... 24

1. Les données géographiques et météorologiques ............................................................................ 24

Page 9: Stage de Fin d'Etude AGE

viii

2. Bilan de puissance et capacité.......................................................................................................... 25

3. Dimensionnement de l’installation .................................................................................................. 26

4. Rapport fournit par le site officiel de l’onduleur .............................................................................. 27

5. Schéma Synoptique de l’installation ................................................................................................ 28

6. Schéma d’implantation électrique ................................................................................................... 29

II. Installation photovoltaïque couplé au réseau ............................................................... 29

1. Installation couplé au réseau avec injection .................................................................................... 29

2. Installation couplé au réseau sans injection .................................................................................... 34

III. Installation photovoltaïque mixte triphasé ................................................................... 35

1. Bilan de puissance ............................................................................................................................ 35

2. Dimensionnement de l’installation .................................................................................................. 35

3. Rapport fournit par le site officiel de l’onduleur .............................................................................. 37

4. Schéma Synoptique de l’installation ................................................................................................ 38

5. Schéma d’implantation électrique ................................................................................................... 39

Conclusion ........................................................................................................................... 39

Conclusion générale ............................................................................................... 40

Bibliographie ........................................................................................................... 41

Annexe : Fiches techniques .................................................................................... 42

Annexe : Lexique .................................................................................................... 56

Page 10: Stage de Fin d'Etude AGE

1

Introduction générale

Profiter de l’énergie solaire est une des manières possibles de produire de l’électricité. La conversion du rayonnement en électricité, appelée effet photovoltaïque, a été découverte par E. Becquerel en 1839. Il a fallu attendre près d’un siècle pour que les scientifiques approfondissent et exploitent ce phénomène de la physique.

L’électricité photovoltaïque présente une option technique et économique intéressante pour des sites non raccordés au réseau de distribution centralisée. Lorsque les besoins à couvrir sont faibles où l’absence d’une maintenance lourde (diesel) constitue un avantage évident - les systèmes photovoltaïques trouvent leur pleine justification, en comparaison du service rendu.

Dans le cadre de notre formation en licence professionnelle à l’École Supérieure de Technologie de Guelmim, il est nécessaire d’effectuer un stage technique permettant de mettre en pratique les connaissances théoriques acquises durant cette formation et d’en acquérir de nouvelles expériences .Ce stage m’a donné aussi l’opportunité à confronter le monde de travail ainsi la vie professionnelle. Mon stage a été effectué au sein d’un bureau d’étude « AFRICA GREEN ENERGY » ma tâche était de faire le dimensionnement d’une installation photovoltaïque à une ville au COTE D’IVOIRE et aussi de faire l’étude d’un projet qui est jusqu’à maintenant confidentiel, ce qui m’empêche de le présenter ou de donner plus d’information dans ce rapport.

Le manuscrit s’articule en trois chapitres. Le premier chapitre donne une présentation sur Africa Green Energy. Le deuxième chapitre présente les différentes étapes pour faire le dimensionnement d’une installation photovoltaïque et enfin, le dernier chapitre est consacré à l’étude de mon sujet se stage.

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2

Chapitre 1 :

Présentation de l’entité d’accueil

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CHAPITRE 1 Présentat ion de l’entreprise

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Chapitre 1 : Présentation de l’entreprise d’accueil

Introduction La connaissance de l’organisme d’accueil s’avère une étape incontournable avant d’entamer

l’étude du projet. Cette première partie constitue un aperçu sur les missions, les attributions et

l’organisation d’Africa Green Energy « INGETEAM ».

1. Présentation de l’entreprise

AGE, EDE est une entreprise qui intervient dans le domaine des énergies renouvelables et de

l’efficacité Énergétique du bâtiment.

AGE, EDE possède une grande expérience et de nombreuses compétences en électricité, solaire

photovoltaïque, efficacité énergétique, secteurs dans lesquels ont exercé ses dirigeants pendant plus

de 20 ans chacun.

AGE, EDE propose un conseil et un accompagnement personnalisé de qualité à tous les acteurs

de la filière des énergies renouvelables et du bâtiment : Producteur d'énergie / Maitre d'Ouvrage /

Bailleur / Institutionnel /Architecte / EPC ...

Notre motivation, la sélection des produits innovants, les plus performants du marché, afin de

vous faire bénéficier de nos compétences et de réaliser des économies.

AGE, EDE, c'est avant tout une équipe proche de ses clients, passionnée, professionnelle avec

un grand sens du service.

AGE, EDE sélectionne pour vous les meilleurs produits du marché. AGE, EDE vous assure

des produits vendus et la garantie des fabricants.

Notre connaissance du marché constitue un savoir-faire réel et performant à disposition de notre

clientèle.

Page 13: Stage de Fin d'Etude AGE

CHAPITRE 1 Présentat ion de l’entreprise

4

2. Études de projets Photovoltaïque

AGE réalise à la demande tous types d'études techniques. Plans de bâtiments, Calepinage et

configuration de centrale photovoltaïque, étude de dimensionnement, analyses des coûts, analyses de

production, études de rentabilité, Conception de mise en autonomie de sites isolés et de smart grid.

Négociation fournisseurs.

Pilotage de projets.

Suivi et réalisation de projets.

Management de la logistique projets.

3. Centrales photovoltaïque

Le bureau d’étude commercialise et installe tous types de centrales photovoltaïques, de toutes

puissances et de toute nature.

AGE joue le rôle de porteur de projet en relation avec des investisseurs, de développeur de

projet pour des commandes précises, d’EPCiste capable de fournir le matériel de qualité au meilleur

prix, de maître d'œuvre encadrant plusieurs corps de métiers, et d'installateur spécialisé.

4. Parkings et Serres

AGE, EDE propose également des solutions d'ombrières de parking, charpente bois ou

métalliques, ainsi que des solutions de serres photovoltaïque pour les horticulteurs.

Maintenance professionnelle de toutes installations, suivi et contrôle de production

Page 14: Stage de Fin d'Etude AGE

CHAPITRE 1 Présentat ion de l’entreprise

5

5. Secteurs d’activité

AGE INGETEAM est un groupe international spécialisé dans 6 secteurs différents

(Énergie, Industrie, Secteur Naval, Traction, Technologies de Base et Services), tous orientés client

et basés sur l’électronique de contrôle et de puissance, les machines électriques et l’ingénierie

d’application. Forte de ses 60 années d’expérience dans le secteur électrique, avec plus de 3000

salariés professionnels de l’ingénierie et du développement de projets, et après plus de 31

GW fournis au marché global des énergies renouvelables, Ingeteam s’investit d’autant plus dans

la technologie et l’innovation, qu’elle les considère comme les piliers de la croissance future. Depuis

1990, la division Energy d’Ingeteam Power Technology, S.A. se consacre à la fourniture

d’équipements pour le secteur des énergies renouvelables (éolienne, photovoltaïque, solaire

thermique, hydroélectrique, biomasse et biocombustibles)

Figure I.1 : différents secteurs d’activité d’INGETEAM

Page 15: Stage de Fin d'Etude AGE

CHAPITRE 1 Présentat ion de l’entreprise

6

Conclusion AGE est une SARL constituée d’un personnel qualifié qui offre des prestations appréciables à

une clientèle diversifié. Maintenant passons aux étapes pour faire le dimensionnement d’une

l’installation photovoltaïque.

Page 16: Stage de Fin d'Etude AGE

6

Chapitre 2 :

Dimensionnement d'une installation photovoltaïque

Page 17: Stage de Fin d'Etude AGE

Chapitre 2 Dimensionnement d’une installation photovoltaïque

7

Chapitre 2 : Dimensionnement d'une installation photovoltaïque

Introduction La conception et le dimensionnement d’un champ photovoltaïque précis est en réalité un

processus relativement complexe car il y a de nombreux paramètres à prendre en considération, une

certaine dose d’impondérable (la météorologie), et surtout de multiples interactions entre les choix.

Le choix de ces paramètres dépend de la taille du champ photovoltaïque, lui-même déterminé

par la consommation…Donc la conception d’un système photovoltaïque est le résultat d’une

optimisation réalisée par itérations.

I. Dimensionnement d’une installation photovoltaïque autonome

1. Calcul de la puissance crête

Dans une installation photovoltaïque autonome, la seule source d’énergie disponible est le

champ photovoltaïque.

Ainsi, pour calculer la puissance crête du champ photovoltaïque, la première condition

nécessaire à satisfaire est la suivante :

L’énergie électrique journalière produite par le champ photovoltaïque doit être au

minimum égale à l’énergie journalière consommée par les équipements

électriques.

Il est à noter que l’énergie électrique journalière produite par le champ photovoltaïque varie au

cours de l’année. En effet, en hiver les jours étant plus courts, l’énergie produite par les modules

photovoltaïques est moins importante qu’en été (où les jours sont plus longs), ainsi qu'illustré sur le

graphe suivant :

Page 18: Stage de Fin d'Etude AGE

Chapitre 2 Dimensionnement d’une installation photovoltaïque

8

Figure II.1 : Variation de l'irradiation solaire au cours de l'année

Il est également à noter que l’énergie journalière consommée par les équipements électriques

varie aussi selon les jours de l’année. En effet, en hiver, les nuits étant plus longues, la consommation

électrique d’éclairage est plus importante qu’en été.

Il convient de considérer le cas le plus défavorable, c’est-à-dire :

Concernant l’énergie électrique journalière produite par le champ photovoltaïque, celle-ci

correspond à l'énergie solaire journalière la plus faible de l’année diminuée du rendement de

l'installation photovoltaïque. On notera Ei,Min l'énergie solaire journalière la plus faible de

l’année, exprimée en kWh/m²/jour.

Concernant l’énergie journalière consommée par les équipements électriques, celle-ci

correspond à l'énergie journalière électrique consommée la plus importante de l’année. On la

notera EC,Max, exprimée en kWh/Jour

Or, la production électrique potentielle d'une installation photovoltaïque autonome s'écrit de la

façon suivante :

Page 19: Stage de Fin d'Etude AGE

Chapitre 2 Dimensionnement d’une installation photovoltaïque

9

[1]

Avec :

EELEC : est l’énergie électrique journalière potentiellement produite par l’installation

photovoltaïque, exprimée en kWh/jour.

PC : est la puissance crête du champ photovoltaïque.

Pi : est la puissance radiative dans les conditions standard de test (conditions STC), exprimée

en kW/m². Donc, Pi = 1 kW/m².

Ei : est l’irradiation solaire journalière reçue par une surface unitaire (1 m²) du champ

photovoltaïque, en prenant en compte l’orientation et l’inclinaison de celui-ci.

PR : est le ratio de performance de l’installation photovoltaïque.

Notre but étant de calculer la puissance crête PC de l’installation photovoltaïque, exprimons

PC en fonction des autres paramètres :

[2]

Ainsi qu’expliqué précédemment, dans le cadre du calcul de la puissance crête PC, il convient

de se placer dans la cas le plus défavorable. Il convient donc de remplacer EELEC par EC,Max (énergie

électrique consommée en une journée la plus importante de l’année)

[3]

Tel que :

PC : Puissance crête [kWc] du champ photovoltaïque

Eelec, Max : Energie journalière [kWh] consommée maximale.

Ei,Min : Energie solaire journalière [kWh/m2/jour] la plus faible de l’année.

Pi : Puissance d’éclairement [Kw/m2] aux conditions STC.

PR : Ration de performance.[sans unité]

La formule ci-dessus permet donc de dimensionner le champ photovoltaïque d'une installation

photovoltaïque autonome.

Page 20: Stage de Fin d'Etude AGE

Chapitre 2 Dimensionnement d’une installation photovoltaïque

10

2. Dimensionnement des batteries

Le rôle des batteries est de stockée le surplus d’énergie produit par le champ photovoltaïque, et

de la restituer lorsque le champ photovoltaïque n’est plus capable d’alimenter les équipements

électriques.

Le dimensionnement de la batterie consiste à effectuer deux choix :

Choix de la tension de la batterie.

Choix de la capacité de la batterie.

2.1. Calcul de la tension de la batterie

Une batterie est constituée de plusieurs éléments de conversion électrochimique (chaque

élément est composé d’une cathode, d’une anode et d’un électrolyte). Chaque élément est considéré

comme un générateur de tension de 2 V. En empilant ces éléments, on obtient des batteries de 6 V,

12 V, 24 V ou 48 V.

Ainsi, il convient de choisir une de ses tensions. Le choix repose sur 2 critères :

La puissance électrique qu’est susceptible de fournir la batterie.

La section des câbles entre la batterie et les équipements électriques.

Afin de déterminer la tension adaptée de la batterie, il convient de se placer dans la

configuration la plus défavorable, c’est-à-dire lorsque les batteries alimentent totalement les

équipements électriques (sans aucun apport du champ photovoltaïque).

2.2. Calcul de la capacité nominale de la batterie

La capacité nominale de la batterie, noté CN (= C10), permet de quantifier l’autonomie de la

batterie vis-à-vis de la consommation électrique des équipements.

Le calcul de la capacité s’effectue en considérant que la batterie doit être capable d’alimenter

l’ensemble des équipements électriques pendant une certaine période. Généralement, on calcule la

capacité de la batterie afin d’obtenir une autonomie de 3 jours.

3. Le régulateur photovoltaïque

Le régulateur occupe une place essentielle et indispensable au sein d’une installation

photovoltaïque autonome.

Page 21: Stage de Fin d'Etude AGE

Chapitre 2 Dimensionnement d’une installation photovoltaïque

11

Figure II.2 : L’emplacement d’un régulateur dans une installation P.V

Un régulateur est un outil permettant de maintenir l’état d’une grandeur égale à une valeur

consigne. Dans le domaine de l’électronique, un régulateur est un organe électronique qui maintient

une grandeur physique égale une valeur consigne.

Dans le cadre des installations photovoltaïques autonomes, la tension fournie par le champ

photovoltaïque est une tension fluctuante (la tension du champ photovoltaïque dépend de la

température et de l’ensoleillement).

Or, l’alimentation des récepteurs électriques, d’une part, et la charge de la batterie, d’autre

part, ne peuvent se faire sous une tension fluctuante. Ainsi, il convient de mettre en place un régulateur

de tension.

Le régulateur de tension doit donc transformer la tension continue fluctuante en une tension

continue non-fluctuante compatible avec les récepteurs électriques (équipements électrique et

batteries).

3.1. Rôle du régulateur photovoltaïque

3.1.1. Gérer la charge de la batterie

Lorsque la batterie est en mode de charge, elle se comporte comme un récepteur et non-plus

comme un générateur. La charge d’un accumulateur au plomb consiste à forcer une réaction

d’oxydoréduction par électrolyse (c’est-à-dire grâce à un générateur électrique).Dans le cas des

accumulateurs au plomb, une tension minimum théorique de 2V par élément* est requise pour

Page 22: Stage de Fin d'Etude AGE

Chapitre 2 Dimensionnement d’une installation photovoltaïque

12

enclencher cette réaction. Ainsi, lorsque la tension imposée aux bornes de l’accumulateur est

inférieure à 2V, aucun courant de charge ne circule. Lorsque la tension imposée dépasse 2V, un

courant de charge apparaît.

*2 V par élément : si la batterie est constituée de 6 éléments en série, une tension de 12 V est

nécessaire.

3.1.2. Gérer la décharge

Une décharge trop profonde provoque une sulfatation excessive des électrodes. A terme, une

couche isolante de sulfate de plomb empêche les réactions chimiques de se produire. L’accumulateur

devient alors inutilisable, ou tout du moins voit sa capacité fortement chuter.

La décharge ne doit donc pas être trop profonde. Ainsi, le régulateur doit protéger les batteries

contre le risque de décharge profonde. La régulation est effectuée par rapport à la tension de la

batterie.

Typiquement, la capacité résiduelle de la batterie ne doit pas descendre en dessous de 20 %

de sa capacité initiale. Ce seuil de décharge profonde correspond à peu près à une tension de la batterie

de 1.75 V par éléments, mais cela dépend en fait du courant de décharge.

La tension d’arrêt permet de déterminer le seuil de décharge profonde. Ainsi, dès que le

régulateur détecte la tension d’arrêt, il déconnecte la batterie des équipements électriques, ce qui

permet d’éviter la décharge profonde et les conséquences néfastes sur la durée de vie de la batterie.

C’est ce qu’on appelle le délestage. Il s’agit donc d’une procédure de sécurité permettant de protéger

la batterie.

En général, les régulateurs sont réglés pour une déconnection de la batterie lorsque sa tension

atteint 1.75 V par éléments.

4. Rôle de l'onduleur photovoltaïque

Un onduleur photovoltaïque doit remplir plusieurs fonctions essentielles dans une installation

photovoltaïque raccordées au réseau :

La conversion du courant et de la tension continus en courant et tension alternatifs

compatibles avec le réseau

La recherche du point de puissance maximum du champ photovoltaïque

La protection de découplage

Le contrôle de l’isolement de la partie CC de l’installation photovoltaïque

Page 23: Stage de Fin d'Etude AGE

Chapitre 2 Dimensionnement d’une installation photovoltaïque

13

4.1. Conversion continue → alternatif

Dans une installation photovoltaïque raccordée au réseau, l’onduleur occupe une place

centrale. Il va transformer le courant et la tension continus, délivrés par le champ photovoltaïque, en

un courant et une tension alternatifs compatibles avec le réseau. On distinguera donc toujours la partie

continue notée CC (Courant Continu), en amont de l’onduleur, et la partie alternative notée CA

(Courant Alternatif), en aval de l’onduleur.

Figure II.3 : Le rôle d’un onduleur dans une installation P.V

4.2. Point de puissance maximum

Un groupe photovoltaïque présente un point de puissance maximum, c’est-à-dire un couple

courant-tension (I, U) dont la puissance associé P=U×I est maximum. Ce couple (I, U) définit un

point de fonctionnement appelé point de puissance maximum, noté aussi MPP (abréviation anglaise

de Maximum Power Point).

Il est à noter que le point de fonctionnement d’un générateur dépend de la charge à ses bornes.

Afin d’exploiter le maximum de puissance du champ photovoltaïque, des dispositifs

électroniques sont intégrés aux onduleurs afin de rechercher le point de puissance maximum d’un

ensemble de chaînes photovoltaïques. On appelle ces dispositifs communément des MPPT pour

l’abréviation anglaise de Maximum Power Point Tracker (en français : poursuite du point de

puissance maximale). Le principe du MPPT est d’adapter l’impédance (résistance) d’entrée afin de

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Chapitre 2 Dimensionnement d’une installation photovoltaïque

14

calculer le point de fonctionnement du champ photovoltaïque sur le point de puissance maximale. On

tire ainsi un maximum de puissance du champ photovoltaïque.

Dans une installation photovoltaïque, le point de

puissance maximale évolue constamment

essentiellement à cause de la variation de luminosité

extérieure. Ainsi, la capacité d’un tracker à

poursuivre le point de puissance maximale tout-au-

long de la journée est un point important de la

performance d’une installation photovoltaïque.

Des algorithmes de recherche de point de puissance

maximale ont été développés et ont permis

d’augmenter de manière considérable le rendement

des installations photovoltaïques

Aujourd’hui, tous les fabricants intègrent

de série au moins un MPPT sur leurs onduleurs.

Certains onduleurs présentent plusieurs MPPT. Il

est alors plus intéressant d’un point de vue de la

performance de l’installation photovoltaïque

d’utiliser les deux trackers.

La multiplicité des MPPT se justifie

seulement lorsque le champ photovoltaïque est

soumis à l’ombrage, et il est parfois pertinent de

prévoir un système MPPT par module.

Page 25: Stage de Fin d'Etude AGE

Chapitre 2 Dimensionnement d’une installation photovoltaïque

15

4.3. Protection de découplage de l'onduleur

Toute producteur d’électricité, quel qu’en soit l’origine, a le droit d’injecter l’énergie

électrique au réseau, à condition qu’il n’en résulte aucune entrave au bon fonctionnement de la

distribution.

Il est en outre requis une protection particulière dite « protection de découplage », dont le but

est d’interrompre le fonctionnement de l’unité de production lors d’un défaut sur le réseau.

La protection de découplage a donc pour objet, en cas de défaut sur le réseau de :

Eviter d’alimenter un défaut et de laisser sous tension un ouvrage électrique défaillant.

Ne pas alimenter les autres installations raccordées à une tension ou à une fréquence

anormale.

Arrêter l’injection d’électricité dans le réseau lors des travaux de maintenance du réseau.

La protection de découplage est généralement intégrée

à l’onduleur. Dans ce cas, l’onduleur doit être conforme à la

norme DIN VDE 0126-1-1.

Lorsque la protection de découplage n’est pas intégré

à l’onduleur, il est nécessaire d’ajouter un dispositif externe de

type B1 lorsque la puissance de raccordement est inférieure à

250 kVA, ou H1 sinon.

Cette protection de découplage externe doit être

conforme aux dispositions du guide de l’UTE C 15-400.

Page 26: Stage de Fin d'Etude AGE

Chapitre 2 Dimensionnement d’une installation photovoltaïque

16

4.4. Performance de l'onduleur photovoltaïque

o Rendement de l'onduleur photovoltaïque

Le rendement exprime l’efficacité de l’onduleur.

Rappelons que l’onduleur convertit un courant et une tension continus

en un courant et une tension alternatifs.

Cette conversion s’effectue grâce à des composants électriques

qui chauffent (diodes, condensateurs, etc.).

Une partie de la puissance continue en entrée de l’onduleur est donc

dissipée sous forme de chaleur.

On définit alors le rendement de l’onduleur comme le rapport

de la puissance de sortie (alternative) sur la puissance d’entrée

(continue) La puissance continue est tout simplement le produit du

courant et de la tension délivrés par le groupe photovoltaïque en entrée de l’onduleur : PDC = UDC × IDC.

De même, la puissance alternative est le produit de la tension et du courant fournis par l’onduleur en sortie de celui-ci : PAC

= Ueff,AC × Ieff,AC × cos φ.

Un rendement de 100 % signifie que la puissance délivrée en sortie de l’onduleur (alternatif)

est égale à la puissance fournie par le groupe photovoltaïque en entrée. Ce cas idéal ne peut pas exister

car il existe des pertes de puissance induite par les composants de l'onduleur. Ainsi, un onduleur

présente généralement un rendement de l'ordre de 95 %, c'est-à-dire que 95 % de la puissance continue

générée par le groupe photovoltaïque en entrée est convertie sous forme de puissance alternative en

sortie de l’onduleur. Les 5 % restants représentent des pertes par échauffement des composants de

l'onduleur.

Page 27: Stage de Fin d'Etude AGE

Chapitre 2 Dimensionnement d’une installation photovoltaïque

17

o Durée de vie de l’onduleur

La durée de vie des onduleurs varie en fonction des fabricants. En règle générale, les onduleurs

disposent d’une durée de vie d’une dizaine d’années. Pour s’adapter aux exigences du contrat d’achat

de l’électricité d’une durée de 20 ans, les fabricants proposent des extensions de garantie de série ou

en option permettant de faire coïncider les garanties avec la durée du contrat d’achat.

4.5. Fiche technique de l'onduleur photovoltaïque

Les propriétés électriques des onduleurs sont essentielles en vue du dimensionnement d’une

installation

photovoltaïque. Nous

apprenons ici à lire et

comprendre les

informations

pertinentes contenues

dans une fiche

technique d’un

onduleur.

Dans une fiche

technique, on retrouve

toujours deux parties

distinctes :

Figure II.4 : Caractéristiques de l’onduleur INGETEAM

Les paramètres d’entrées de l’onduleur

Les paramètres de sortie de l’onduleur

Page 28: Stage de Fin d'Etude AGE

Chapitre 2 Dimensionnement d’une installation photovoltaïque

18

o Paramètres côté continu de l'onduleur

o Puissance d'entrée maximale de l'onduleur photovoltaïque

La puissance d’entrée maximale correspond à la puissance

maximale que peut recevoir l'onduleur. Cette puissance reçue par

l'onduleur provient du groupe photovoltaïque qui débite un

courant continu I et une tension continue U aux bornes d'entrées

de l'onduleur.

Le produit de ce courant et de cette tension correspond à la

puissance injectée côté CC dans l'onduleur.

Les onduleurs disposent d'une adaptation d'impédance qui permet d'adapter le point de fonctionnement électrique

du système modules-onduleur. En fonctionnement normal, l'onduleur se cale sur le point de puissance maximum (MPP) du

groupe photovoltaïque.

Lorsque la puissance délivrée par le groupe photovoltaïque est supérieure à la puissance maximale de l'onduleur

côté CC, celui-ci va se caler sur un autre point de fonctionnement électrique, correspondant à une puissance plus faible.

Ce point de fonctionnement ne correspond donc plus au point de puissance maximale, mais à

un point fonctionnement dont la puissance est inférieure ou égale à la puissance maximale de

Page 29: Stage de Fin d'Etude AGE

Chapitre 2 Dimensionnement d’une installation photovoltaïque

19

l'onduleur côté CC. Dans ce cas, le rendement du groupe photovoltaïque se trouve diminuer, car il ne

fournit pas toute la puissance qu'il pourrait débiter.

o Tension d'entrée maximale de l'onduleur photovoltaïque

La tension d’entrée maximale correspond à la

tension maximale que peut supporter l'onduleur

côté CC.

Contrairement au dépassement de la puissance maximale ou du courant maximal, dès que la

tension délivrée par le groupe photovoltaïque dépasse la valeur de la tension maximale admissible

par l'onduleur, celui-ci sera irrémédiablement détruit.

o Courant d'entrée maximal de l'onduleur photovoltaïque

Le courant d'entrée maximal de l’onduleur correspond

au courant maximal que peut supporter l'onduleur côté CC.

Page 30: Stage de Fin d'Etude AGE

Chapitre 2 Dimensionnement d’une installation photovoltaïque

20

o Paramètres côté alternatif de l'onduleur

Intéressons-nous aux paramètres

d’entrées (côté CA) de l’onduleur :

Contrairement au côté CC, le côté CA est

caractérisé par un courant alternatif et une

tension alternative compatibles avec le réseau,

c'est-à-dire : fréquence de 50 Hz et tension

efficace de 230 V.

Ainsi, côté CA, lorsque nous parlerons de courant ou de tension, nous ne parlerons que de courant efficace et de tension

efficace.

o Courant de sortie de l'onduleur photovoltaïque

Le courant en sortie de l'onduleur est un courant alternatif de fréquence 50 Hz.

A l’inverse de la tension, le courant de sortie de l’onduleur varie en fonction de la production

électrique instantanée du groupe photovoltaïque (en amont de l’onduleur côté CC).

Il est important de connaître le courant maximal en sortie de l’onduleur afin de pouvoir

dimensionner les composants électriques situés en aval de celui-ci.

L'extrait de la fiche technique de l’onduleur ci-dessous indique un courant maximal de sortie

est de 13 A :

II. Dimensionnement d’une installation photovoltaïque couplé au

réseau

Les systèmes de production d’énergie photovoltaïque connectés à un réseau sont une résultante

de la tendance à la décentralisation du réseau électrique. L’énergie est produite plus près des lieux de

consommation– et non pas seulement par de grandes centrales thermiques ou hydroélectriques. Au

fil du temps, les systèmes connectés à un réseau réduiront la nécessité d’augmenter la capacité des

Page 31: Stage de Fin d'Etude AGE

Chapitre 2 Dimensionnement d’une installation photovoltaïque

21

lignes de transmission et de distribution. Un système connecté à un réseau produit sa propre électricité

et achemine son excédent d’énergie vers le réseau, auprès duquel il s’approvisionne au besoin; ces

transferts éliminent le besoin d’acheter et d’entretenir une batterie d’accumulateurs. Il est toujours

possible d’utiliser ceux-ci pour servir d’alimentation d’appoint lorsque sur vient une panne de réseau,

mais ce n’est pas nécessaire.

Figure II.5: Schéma descriptif du système connecté au réseau.

III. Systèmes photovoltaïque hybrides

Les systèmes hybrides, qui sont également indépendants des réseaux de distribution

d’électricité, sont composés d’un générateur photovoltaïque combiné à une éolienne ou à un groupe

électrogène à combustible, ou aux deux à la fois. Un tel système s’avère un bon choix pour les

applications qui nécessitent une alimentation continue d’une puissance assez élevée, lorsqu’il n’y a

pas assez de lumière solaire à certains moments de l’année, ou si on désire diminuer notre

investissement dans les champs de modules photovoltaïques et les batteries d’accumulateurs.

Page 32: Stage de Fin d'Etude AGE

Chapitre 2 Dimensionnement d’une installation photovoltaïque

22

Conclusion Dans ce chapitre j’ai expliqué la différente étape pour faire le dimensionnement d’une

installation basé sur le photovoltaïque du niveau théorique, pour s’en servir dans le cas étudié du

COTE D’IVOIRE.

Page 33: Stage de Fin d'Etude AGE

23

Chapitre 3 :

Dimensionnement d'une installation au

COTE d’IVOIRE « Grand Bassam »

Page 34: Stage de Fin d'Etude AGE

Chapitre 3 Dimensionnement d’une installation au COTE D’IVOIRE

24

Chapitre 3 : Dimensionnement d'une installation au COTE D’IVOIRE

Introduction L’objet de ce chapitre est de faire une étude technique du projet de la ville « GRAND

BASSAM » et de donner les différentes propositions afin de persuader le client sur la proposition la

plus économique.

I. Installation photovoltaïque autonome

1. Les données géographiques et météorologiques

Page 35: Stage de Fin d'Etude AGE

Chapitre 3 Dimensionnement d’une installation au COTE D’IVOIRE

25

2. Bilan de puissance et capacité

Tableau III.1 : bilan de consommation journalière du cas étudié

Consommateur Puissance en watts

nombre heures d'utilisation par

jour consommation

journalière en KWh

Eclairage 100 45 12 54

Télévision 265 9 24 57,24

Ordinateur bureau 90 4 20 7,2

Ordinateur portable 45 5 20 4,5

Congélateur 350 2 24 16,8

Réfrigérateur 350 2 24 16,8

Climatiseur 1500 14 12 252

Système vidéo surveillance 100 1 24 2,4

consommation totale 410,94

a. Le calcul de puissance

La relation de la puissance s’écrit de la façon suivante : 𝑃 = 𝐸

𝐼 ×𝑘 sachant que irradiation

journalière de GRAND BASSAM est : I= 5.04 kWh /m².j

Tel que :

E : l’énergie consommée en (Wh)

I : Ensoleillement du site d'installation (en). (I= 5.04)

K : Facteur de conversion appliqué pour tenir compte de différentes pertes (modules,

batteries, convertisseur)

Dans ce cas 𝑃 = 410,94×103

5,04×0.7= 𝟏𝟏𝟔, 𝟒𝟖 𝒌𝑾𝒄

b. Le calcul de capacité pour une autonomie de 3 jours

La relation de la capacité s’écrit de la façon suivante : 𝐶 = 𝐸×𝑁

𝛿×𝑉 .

Tel que :

E : l’énergie consommée en (Wh).

N : jours d’autonomie en (j).

𝛿 : profondeur de décharge.

𝑉 : Tension de sortie des batteries (V).

Page 36: Stage de Fin d'Etude AGE

Chapitre 3 Dimensionnement d’une installation au COTE D’IVOIRE

26

Dans le cas des batteries stationnaire « TECNA » la profondeur de décharge est de 50% :

𝐶 = 410,94 × 3

0,5 ×360= 𝟔𝟖𝟒𝟗 𝑨𝒉 .

3. Dimensionnement de l’installation

Le tableau ci-dessous représente le bilan d’énergie produite par les panneaux photovoltaïques

Tableau III.2 : bilan de production photovoltaïque

L’onduleur choisit pour cette installation :

Tableau III.3 : Caractéristiques de l’onduleur INGECON SUN 3Play 33 TL

Les batteries choisissent pour cette installation :

Tableau III.4 : Caractéristiques des batteries TECNA 2V-1000Ah

Production photovoltaïque

Consommation journalière (KWh) 411

La puissance crête (KWc) 116,5

Nombre totale de modules photovoltaïques de 240Wc 483

Onduleur INGECON SUN 3Play 33 TL

Tension Min de l’onduleur 560 V

Courant d’entré max de l’onduleur 61 A

Batteries TECNA stationnaire 2V -1000 Ah (durée de vie 10 à 12 ans)

Capacité max de stockage pour une autonomie

de 3 jours 6849 Ah

Capacité pour chaque batterie 1000 Ah

Profondeur de décharge 50%

Plage de tension d’entrée pour les batteries 330-820 V

Courant Max de charge et décharge des batteries 318 A

Tension des Batteries 360 V

Nombre des batteries en parallèle 7

Nombre des batteries en série 180

Nombre totale des éléments 1260

Page 37: Stage de Fin d'Etude AGE

Chapitre 3 Dimensionnement d’une installation au COTE D’IVOIRE

27

4. Rapport fournit par le site officiel de l’onduleur

Page 38: Stage de Fin d'Etude AGE

Chapitre 3 Dimensionnement d’une installation au COTE D’IVOIRE

28

5. Schéma Synoptique de l’installation

Figure III.1: Schéma synoptique de l’installation autonome.

Dans cette installation, on a mis 3 onduleurs INGECON SUN 3PLAY 33 TL pour faire la

conversion du courant continue au courant alternatif triphasé, et le rôle d’INGECON STORAGE

POWER 100 et de faire la gestion du stockage.

Page 39: Stage de Fin d'Etude AGE

Chapitre 3 Dimensionnement d’une installation au COTE D’IVOIRE

29

6. Schéma d’implantation électrique

Figure I1I.2: Schéma d’implantation électrique de l’installation autonome.

II. Installation photovoltaïque couplé au réseau

1. Installation couplé au réseau avec injection

1.1. Donnée météorologique

Durée d’ensoleillement

7.3h

Page 40: Stage de Fin d'Etude AGE

Chapitre 3 Dimensionnement d’une installation au COTE D’IVOIRE

30

1.2. Bilan de puissance

L'énergie consommée par les charges durant 7.3h d’ensoleillement

Tableau III.5 : bilan de consommation durant 7.3h

1.3. Dimensionnement de l’installation

Le tableau ci-dessous représente le bilan de l’énergie produite par les panneaux

Tableau III.6 : bilan de production photovoltaïque pour 7.3h d’ensoleillement

L’onduleur adéquat à cette installation

Tableau III.7 : Caractéristiques de l’onduleur INGECON SUN LITE 10 TL

Consommateur Nombre Puissance

apparente (W)

nombres heures

d'ensoleillement

ENERGIE CONSOMMEE

(KWh)

Eclairage 45 100

7,3 h

32,85

Télévision 9 265 17,41

Ordinateur bureau 4 90 2,63

Ordinateur portable 5 45 1,64

Congélateur 2 350 5,11

Réfrigérateur 2 350 5,11

Climatiseur 14 1500 153,30

Système vidéo surveillance 1 100 0,73

consommation totale 218,78

ENERGIE (KWh) 218,78

Puissance (KW) 62,01

Production photovoltaïque

Consommation journalière (KWh) 218

La puissance crête (KWc) 62,4

Nombre totale de modules photovoltaïques 260

Onduleur INGECON SUN LITE 10 TL

Tension Min de l’onduleur 300 V

Courant d’entré max de l’onduleur 35 A

Page 41: Stage de Fin d'Etude AGE

Chapitre 3 Dimensionnement d’une installation au COTE D’IVOIRE

31

1.4. Rapport fournit par le site officiel de l’onduleur

Page 42: Stage de Fin d'Etude AGE

Chapitre 3 Dimensionnement d’une installation au COTE D’IVOIRE

32

1.5. Schéma Synoptique de l’installation

Figure III.3: Schéma synoptique de l’installation couplé au réseau avec injection.

Pour établir cette installation photovoltaïque couplé au réseau avec injection, on a utilisé 5

onduleurs INGECON SUN LITE 10 TL afin de convertir l’énergie DC en AC et de 260 modules

photovoltaïques pour satisfaire les besoins du client.

Page 43: Stage de Fin d'Etude AGE

Chapitre 3 Dimensionnement d’une installation au COTE D’IVOIRE

33

1.6. Schéma d’implantation électrique

Figure I1I.4: Schéma d’implantation électrique de l’installation couplé au réseau.

Page 44: Stage de Fin d'Etude AGE

Chapitre 3 Dimensionnement d’une installation au COTE D’IVOIRE

34

2. Installation couplé au réseau sans injection

2.1. Schéma Synoptique de l’installation

Pour empêcher l’injection on l’intérêt d’ajouter l’EMS manager :

Figure III.5: Schéma synoptique de l’installation sans injection

Pour établir cette installation photovoltaïque couplé au réseau sans injection, on a utilisé 5

onduleurs INGECON SUN LITE 10 TL afin de convertir l’énergie DC en AC , de 260 modules

photovoltaïques pour satisfaire les besoins du client et d’un EMS MANAGER pour empêcher

l’injection .

Page 45: Stage de Fin d'Etude AGE

Chapitre 3 Dimensionnement d’une installation au COTE D’IVOIRE

35

III. Installation photovoltaïque mixte triphasé

1. Bilan de puissance

L'énergie consommée par les charges durant 7.3h d’ensoleillement

Tableau III.8 : bilan de consommation durant 7.3h

2. Dimensionnement de l’installation

Le tableau ci-dessous représente le bilan de l’énergie produite par les panneaux

Tableau III.9 : bilan de production photovoltaïque

Consommateur nombre Puissance

apparente (W)

nombres heures

d'ensoleillement

ENERGIE CONSOMMEE

(KWh)

Eclairage 45 100

7,3 h

32,85

Télévision 9 265 17,41

Ordinateur bureau 4 90 2,63

Ordinateur portable 5 45 1,64

Congélateur 2 350 5,11

Réfrigérateur 2 350 5,11

Climatiseur 14 1500 153,30

Système vidéo surveillance 1 100 0,73

consommation totale 218,78

ENERGIE (KWh) 218,78

Puissance (KW) 62,01

Capacité

"1jour"(Ah) 1215,45

Production photovoltaïque

Consommation journalière (KWh) 218

La puissance crête (KWc) 62,01

Nombre totale de modules photovoltaïques 276

Page 46: Stage de Fin d'Etude AGE

Chapitre 3 Dimensionnement d’une installation au COTE D’IVOIRE

36

L’onduleur choisit pour cette installation est INGECON SUN 3 PLAY 28 TL dont les

caractéristiques sont ci-dessous

Tableau III.10 : Caractéristiques de l’onduleur INGECON SUN 3Play 28 TL

Dans cette installation on a utilisé les batteries stationnaires TECNA dont les caractéristiques :

Tableau III.11 : Caractéristiques des batteries TECNA

Onduleur INGECON SUN 3Play 28 TL

Tension Min de l’onduleur 560 V

Courant d’entré max de l’onduleur 52 A

Batteries TECNA stationnaire 2V -1000 Ah (durée de vie 10 à 12 ans)

Capacité max de stockage pour une autonomie de 1 jour 1215,45 Ah

Capacité pour chaque batterie 1500 Ah

Profondeur de décharge 50%

Plage de tension d’entrée pour les batteries 330-820 V

Courant Max de charge et décharge des batteries 318 A

Tension des Batteries 360 V

Nombre des batteries en parallèle 1

Nombre des batteries en série 180

Nombre totale des éléments 180

Page 47: Stage de Fin d'Etude AGE

Chapitre 3 Dimensionnement d’une installation au COTE D’IVOIRE

37

3. Rapport fournit par le site officiel de l’onduleur

Page 48: Stage de Fin d'Etude AGE

Chapitre 3 Dimensionnement d’une installation au COTE D’IVOIRE

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4. Schéma Synoptique de l’installation

Figure III.6: Schéma synoptique de l’installation mixte sans injection

Dans cette installation, on a mis 2 onduleurs INGECON SUN 3PLAY 28 TL pour faire la

conversion du courant continue au courant alternatif triphasé, le rôle d’INGECON STORAGE

POWER 100 et de faire la gestion du stockage et EMS PLANT CONROLLER pour empêcher

l’injection dans le réseau.

Page 49: Stage de Fin d'Etude AGE

Chapitre 3 Dimensionnement d’une installation au COTE D’IVOIRE

39

5. Schéma d’implantation électrique

Figure I1I.7: Schéma d’implantation électrique de l’installation mixte

Conclusion L’installation photovoltaïque couplé au réseau est l’installation la plus adéquate aux attente du

client est aussi la moins couteuse.

Page 50: Stage de Fin d'Etude AGE

40

Conclusion générale

Les exigences du protocole de Kyoto imposent que notre avenir énergétique doit être basé sur des énergies non polluantes ayant des ressources importantes. Le photovoltaïque, est une jeune énergie renouvelables dans la production de l’énergie électrique. Il pourrait devenir l’énergie du futur, parce que l'électricité qu’il produit respecte globalement l'environnement grâce à sa faible émission de CO2, ce qui participe à diminuer les émissions à effet de serre. Ainsi on peut dire que le photovoltaïque répond aux exigences du protocole de Kyoto, et que c’est une énergie qui sera exploitée et utilisée.

L’industrialisation du photovoltaïque, à une échelle significative, n'a qu'une vingtaine d'années. Il faut donc stimuler son marché pour que l'industrie devienne compétitive, grâce aux progrès technologiques et au développement des marchés qui s’associent pour faire baisser les prix. Les améliorations recherchées sur les piles photovoltaïques portent principalement sur la durée de vie, la progression du rendement, la réduction de poids (primordiale pour les applications spatiales) et du coût, ce qui permettrait d'envisager le développement des applications terrestres, parce que les modules représentes 50 à 60% du prix d’une installation photovoltaïque et même si le coût est élevé, le fait de produire soi-même son électricité sans déchets peut justifier la démarche au nom des générations futures.

L'énergie solaire peut s'avérer très avantageuse dans le cas d'installations chez des particuliers, tel est le cas de mon travail qui répond à la demande d’un utilisateur potentiel au COTE D’IVOIRE « Grand Bassam », et dans le but de réduire sa facture électrique. Pour ce faire, nous lui proposons de différentes installations photovoltaïques (autonome, couplé au réseau et mixte) afin que le client puisse choisir l’installation la plus adéquat et la plus économique.

D’après cette étude technique qu’on a fait dans ce travail, nous avons recommandé au client de choisir une installation photovoltaïque couplé au réseau ce qui signifie que l’utilisateur au fil du jour, toutes les charges vont être alimentée des panneaux photovoltaïques et en cas de déficit on fait appelle au réseau, et au fil de la nuit, la consommation va être faite a base du réseau, l’avantage aussi de cette installation que si l’utilisateur a le droit d’injecter le surplus d’énergie dans le réseau donc le cout de revient de cette installation sera plus important. Ce type d’installation d’une part moins couteuse par rapport aux autres installations autonome et mixte dont le problème était le stockage d’énergie qu’il est jusqu’au aujourd’hui pose un obstacle au niveau financière vue le cout qui est très important et aussi la technologie qu’elle n’est pas encore développé pour l’utilisation domestique.

Page 51: Stage de Fin d'Etude AGE

41

Bibliographie

- Ingecon Solar Technology: http://www.ingeconsunplanner.com/Planner/Projects

- RET Screen International– Ministère des Ressources naturelles, «ANALYSE DE

PROJETS D’INSTALLATION PHOTOVOLTAÏQUE ».Canada-‐ 2001-‐2004.

- ALAIN RICAUD, «Modules et systèmes photovoltaïques », Septembre ‐‐2008.

- B. Bouzidi et A. Malek, ‘Introduction aux Critères Micro-économiques des Systèmes

Photovoltaïques’, SIPE 6, Béchar, 2000.

- M. Capderou, ‘Atlas Solaire de l’Algérie, Aspects Energétiques’, Office des Publications

Universitaires, Tome 2, Alger, 1985.

- Y. Jannot, ‘Le Rayonnement Solaire’, Janvier 2003.

- J. Duffie and W. Beckmann, ‘Solar Geometry of Thermal Processes’, John Wiley & Sons,

2nd Edition, 1991.

- B. Chabot, ‘From Cost to Prices - Economic Analysis of Photovoltaic Energy and

Services’, Process in Photovoltaics, Research and Applications, Vol. 5, pp. 55-68, January-

February 1998.

- R. Wagdy et al., ‘Economic Feasibility of Photovoltaic Systems in the Developing

Countries’, Solar & Wind Technologie, Vol. 2, N°1, pp. 9 - 14, 1985.

- M. Buresch, ‘Photovoltaic Energy System, Design and installation’. McGraw-Hill Book

Company, NJ, 1983.

Page 52: Stage de Fin d'Etude AGE

42

Annexe : Fiches techniques

1. Fiche technique des Panneaux photovoltaïques « TENESOL »

Page 53: Stage de Fin d'Etude AGE

43

Page 54: Stage de Fin d'Etude AGE

44

2. Fiches techniques des onduleurs utilisés

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45

Page 56: Stage de Fin d'Etude AGE

46

Page 57: Stage de Fin d'Etude AGE

47

Page 58: Stage de Fin d'Etude AGE

48

Page 59: Stage de Fin d'Etude AGE

49

Page 60: Stage de Fin d'Etude AGE

50

Page 61: Stage de Fin d'Etude AGE

51

3. Fiche technique d’EMS Manager

Page 62: Stage de Fin d'Etude AGE

52

Page 63: Stage de Fin d'Etude AGE

53

Page 64: Stage de Fin d'Etude AGE

54

Page 65: Stage de Fin d'Etude AGE

55

4. Fiche technique des batteries

Page 66: Stage de Fin d'Etude AGE

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Annexe : Lexique

Ampèreheure (Ah) Courant d'un ampère pendant une heure.

Autres composants du système Éléments du système photovoltaïque autres que les modules et les accumulateurs. Englobe notamment les interrupteurs, les contrôleurs, les compteurs, le matériel de conditionnement d'énergie, les dispositifs de poursuite solaire et la structure qui supporte le champ de modules photovoltaïques.

Cellule photovoltaïque Dispositif convertissant directement la lumière en électricité. Élément fondamental du module photovoltaïque.

Champ de modules photovoltaïques Ensemble de modules photovoltaïques interconnectés et fonctionnant comme une seule unité de production d'électricité. Les modules sont assemblés sur un support ou bâti commun. Dans le cas d'un système de dimension réduite, il peut s'agir d'un ensemble de deux modules sur leur support ou bâti.

Charge Tout ce qui, dans un circuit électrique, tire de l'énergie du circuit, lorsque celui-ci est sous tension (lampes, appareils, outils, pompes, etc.).

Connexion en parallèle Méthode d'interconnexion de dispositifs de génération ou de consommation d'électricité, selon laquelle la tension produite ou requise demeure la même alors que le courant des dispositifs s'additionne. Contraire de « connexion en série ».

Connexion en série Méthode d'interconnexion de dispositifs de génération ou de consommation d'électricité, selon laquelle la tension des dispositifs s'additionne alors que le courant demeure le même. Contraire de « connexion en parallèle ».

Courant de court-circuit Courant circulant librement d'une cellule photovoltaïque dans un circuit externe sans charge ni résistance; courant maximal possible.

Kilowatt (kW) Mille watts.

Kilowattheure (kWh) Quantité d'énergie équivalant à mille watts de puissance pendant une heure.

Page 67: Stage de Fin d'Etude AGE

57

Module photovoltaïque Cellules photovoltaïques interconnectées (en série ou en parallèle) montées habituellement en une unité étanche de dimension pratique pour l'expédition, la manipulation et l'assemblage en champs de modules. Synonyme de « panneau photovoltaïque ».

Optimiseur de puissance fournie (MPPT) Contrôleur de la charge qui surveille en continu le point de puissance maximale fournie d'un module ou d'un champ de modules photovoltaïques dans le but d'en augmenter le rendement. Le point de puissance maximale, sur la courbe courant-tension (I-U) d'un système photovoltaïque, est celui où la puissance maximale est produite.

Système photovoltaïque Ensemble complet d'éléments de conversion de la lumière solaire en électricité utilisable par processus photovoltaïque, comprenant les modules photovoltaïques et les autres composants du système.

Système photovoltaïque autonome Système photovoltaïque non connecté à un réseau de distribution d'électricité ne comportant pas de source d'appoint et dépendant uniquement de l'énergie solaire pour répondre à la demande d'électricité. Il peut ou non être complété d'accumulateurs.

Système photovoltaïque hybride Système photovoltaïque comportant d'autres sources de production d'électricité, tel une éolienne ou un groupe électrogène au diesel.

Système photovoltaïque non connecté au réseau Système PV qui n'est pas connecté à un réseau de distribution d'électricité. Il peut être autonome ou hybride. Il peut aussi comporter ou non des accumulateurs (un réservoir d'eau pompée, par exemple), bien qu'il doive comprendre le plus souvent des accumulateurs.