Etude et conception d'un système de régulation automatique de la fréquence et de la tension de sortie d'une hydrolienne en fonction de la vitesse de la roue (cas du projet d'électrification décentralisée de la ferme Benjin Agriculture).

CHAPITRE I : PRESENTATION DE LA FERME BENJIN AGRICULTURE ET SA PUISSANCE ELECTRIQUE NETTE

I.1. PRESENTATION DE LA FERME BENJIN AGRICULTURE.

La ferme Benjin Agriculture est situées à 58 Km de la ville de Lubumbashi, au sud-est sur la route Kasenga, non loin du village Kanama : Elle s'étend sur une superficie de 3800 Ha et a une altitude de 1200 m tout en se laissant drainé par la rivière Kiswishi.

Crée sous l'initiative du  général John Numbi en 1998, la ferme Benjin Agriculture a pour objectif.

§ La production végétale (Maïs, Haricots, soja, arachide, pomme de terre, manioc, la culture maraîchère).

Pour la culture de maïs particulièrement, elle vise produire 6000 Tonnes pour l'an 2008 sur 1000Ha de plantation, 3000 plantes de palmiers

§ La production animale : elle possède 110 têtes de vaches, 100 moutons, 126 chèvres, 70 lapins ainsi que la volaille (poules, dindons, pintades, canards,...)

§ La création d'un centre d'attraction touristique avec un mini zoo, elle possède 60 crocodiles, un âne, une autruche, des singes, perroquets...

§ A long terme, elle vise implanter deux écoles, un centre de santé (en construction), un guest house (en construction), etc.

Les facteurs climatiques tels que les précipitations et les températures sont indispensables pour expliquer certains caractères du tarissement et de la dynamique des rivières.

L'examen des différentes caractéristiques telles que la température, les précipitations, l'insolation, l'humidité de l'air, le vent et l'évaporation justifient l'appartenance du territoire de Lubumbashi et en particulier de la ferme Benjin Agriculture au climat du type soudanien caractérisé par l'alternance d'une saison des pluies et d'une saison sèche.

D'après les données prélevées sur le site depuis sa création, la pluviométrie varie de 800 à 1200 mm avec constat qu'elle est en train de diminuer (1500 en moyenne pour l'année 2003, 1100 pour l'année 2004 et 870 pour l'année 2005).

Tableau I.1 Quantité de pluie 2004-2005[3]

	Novembre	Décembre	Janvier	Février	Mars	Avril	Mai	Total
Quantité de pluies en mm	105	274	433	87	118	13	-	1045

Tableau I.2 Quantité de pluie 2005-2006[3]

	Novembre	Décembre	Janvier	Février	Mars	Avril	Mai	Total
Quantité de pluies en mm	95	134	203	148	219	62	20	881

Pour la période 2006-2007, la quantité de pluie relevée (de novembre à mars) est 987 mm.

L'humidité relative varie entre 70 et 80 pendant la saison de pluie et elle varie entre 10 et 20 durant la saison sèche.

I.1.1 Données Hydrologiques De La Riviere Kiswishi

Comme dit ci haut, la ferme Benjin Agriculture est drainée par la rivière Kiswishi. Cette dernière présente plusieurs irrégularités (profondeur, largeur, et vitesse d'écoulement par endroit) lors de son passage dans l'étendue de la ferme.

Deux endroits ont attirés notre attention pour la mise en place des hydroliennes^1(*). Ce sont les parties de la rivière situées en aval d'un mini rapide réalisé suite à un aménagement du lieu.

Les mesures de vitesse effectuées pendant les périodes d'étiages correspondant au mois d'Août et Septembre ont données une vitesse moyenne d'écoulement de l'ordre de 2,53m/s.

Soulignons que la vitesse est déterminée par le rapport de la distance parcourue par un flotteur sur le temps réalisé.

Pour ce qui est de la vitesse moyenne pendant la période de pluie abondante (mois de Décembre - Janvier) est elle de 3,217m/s.

Néanmoins, puisse qu'il s'agit de l'électrification rurale décentralisée, s'il arrivait qu'un cours d'eau ne fournit pas la vitesse souhaitée pour le bon fonctionnement de l'hydrolienne, plusieurs aménagement peuvent être envisagées pour relever la vitesse.

* ¹ Confère annexes 4, 5, 6