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Republique de Côte d'Ivoire
ANNEE ACADEMIQUE 2016 - 2017
MEMOIRE
Pour l'obtention du Diplôme de
LICENCE
PROFESSIONNELLE
PARCOURS : ELECTRONIQUE, ELECTROTECHNIQUE ET
AUTOMATISME
THEME: DIMENSIONNEMENT D'UN
SYSTEME PHOTOVOLTAIQUE D'UNE
AUBERGE D'ABOISSO
Mémoire soutenu publiquement le
PAR : MBOUNGOU MERVEILEDEN
Directeur de mémoire : Maître de stage
:
M. MAHAN CONSTANT M. SEYDOU COULIBALY
Ingenieur electronicien Ingenieur electrotechnicien
Chef d'atelier de mésure
Domaine : Sciences et Technologies
Mention: Informatique et Telécommunication
Département : ITER
Ministère de L'Enseignement Supérieur et de la
Recherche Scientifique
DIMENSIONNEMENT D'UN SYSTEME PHOTOVOLTAIQUE
DEDICACE
MBOUNGOU MERVEIL EDEN I
Je dédie ce mémoire :
A mon DIEU, le SEIGNEUR Jésus Christ qui me garde, me
fortifie et me soutien en toutes choses.
DIMENSIONNEMENT D'UN SYSTEME PHOTOVOLTAIQUE
REMERCIEMENTS
MBOUNGOU MERVEIL EDEN II
Je ne saurais commencer sans remercier au préalable
l'éternel Dieu de m'avoir donné la vie et la connaissance.
Je remercie sincèrement les hautes personnalités de
L'UTT-LOKO à savoir :
- Le professeur AIDARA DAOUDA le Recteur L'UTT-LOKO ;
- Le professeur BIEMIE le vice-recteur de L'UTT-LOKO ; - M NEFZY
Directeur de département ITER.
Ainsi qu'aux président et membres du jury d'avoir
accepté de porter un avis sur ce mémoire. Je remercie vivement
mon Directeur de mémoire Monsieur MAHAN Constant Guillaume pour la
confiance qu'il a su m'accorder en acceptant d'encadrer mes travaux de
recherche et qui n'a pas cessé de me faire profiter de sa haute
compétence, son aide efficace et ses conseils pertinents. Je lui suis
très reconnaissant pour sa patience surtout pendant la rédaction
de ce mémoire.
J'adresse mes remerciements les plus chaleureux aux membres de
l'équipe de l'Université Tertiaire et Technologique (UTT-LOKO) et
à tous les professeurs du département ITER à savoir : M
MOUIN Romain ; M ADOPO Joseph Désiré; Maitre Koné
Abdoulaye ;
C'est le moment aussi pour dire un grand merci à tous ceux
qui m'ont aidé pour que je puisse réaliser mes études
supérieures par leurs encouragements. Je cite surtout mon père,
ma mère, mon oncle BIENVENUE MOULOUNDA, mes soeurs et frères, et
tous mes amis. J'exprime mes plus sincères gratitudes à toutes
ces personnes et leur dit que vous étiez toujours présents ici
avec votre humour, votre charme et votre chaleur.
DIMENSIONNEMENT D'UN SYSTEME PHOTOVOLTAIQUE
AVANT- PROPOS
MBOUNGOU MERVEIL EDEN III
La réalisation de ce document s'inscrit dans le cadre
du mémoire de fin de cycle de licence en électronique
électrotechnique et automatisme (EEA) à l'université
tertiaire et technologique LOKO (UTT-LOKO).Cette université est
née le deux (02) janvier 2007 suite aux décisions numéro
001/MESRS/DESPRI/S-DAH/CF et numéro 002/MESRS/DESPRI/S-DAH/CF.
Elle se présente comme l'une des universités de
référence en matière de formation des étudiants en
système LMD en côte d'Ivoire.
Son objectif est de former des étudiants à
être opérationnel dans le monde professionnel .Pour y parvenir,
l'université soumet à ses étudiants en fin de formation un
stage professionnel dans les organismes, les institutions publiques,
parapubliques ou privées. La fin du stage est sanctionnée par la
rédaction d'un mémoire professionnel dont le thème est
choisi par la structure d'accueil, suivi de la soutenance qui sera
apprécié par un jury composé d'enseignants. Ce stage
permet à l'étudiant de mettre en pratique la connaissance
théorique acquise tout au long de sa formation et aussi de se
familiariser avec la vie professionnelle à laquelle il sera
confronté les jours à venir. Ce mémoire a
été élaboré à l'issue d'un stage pratique de
trois mois (03) mois du 25 mai au 25 Août au sein du centre INGEENER
SERVICE MAINTENACE (ISM).Le thème qui nous a été
donné est le suivant : « DIMENSIONNEMENT D'UN SYSTEME
PHOTOVOLTAIQUE D'UNE AUBERGE D'ABOISSO ».
MBOUNGOU MERVEIL EDEN IV
DIMENSIONNEMENT D'UN SYSTEME PHOTOVOLTAIQUE
TABLE DES MATIERES :
DEDICACE I
REMERCIEMENTS II
AVANT- PROPOS III
LISTE DES FIGURES : VII
LISTE DES TABLEAUX : VIII
RESUME : IX
ABSTRACT : X
INTRODUCTION 1
CHAPITRE I : ETUDE PRELIMINAIRE 2
1.1. Présentation de la structure d'accueil : 3
1.1.1 Historique : 3
1.1.2 Présentation d'ISM : 3
1.1.3 Secteur d'activités : 3
1.1.4 Domaines de compétences : 4
1.1.5 Organigramme d'ISM : 5
1.2. Présentation du thème : 6
1.2.1. Intitulé du thème : 6
1.2.2. La problématique du thème : 6
1.2.3. Cahier des charges : 6
MBOUNGOU MERVEIL EDEN V
DIMENSIONNEMENT D'UN SYSTEME PHOTOVOLTAIQUE
CHAPITRE 2 : BILAN ET DIMENSIONNEMENT DE L'INSTALLATION 7
2.1. Bilan des puissances de l'installation : 8
2.1.1 Visite du site : 8
2.1.2 Présentation du site 8
2.1.3 Compte rendu de la visite : 9
2.1.4 Bilan des puissances de l'Auberge 9
2.2 Dimensionnement des éléments de
l'installation : 11
2.2.1 Cahier de charges et données
complémentaires : 11
2.2.2 Calculs et choix des éléments du
système : 12
2.2.2.1 Choix des cellules photovoltaïques (panneaux) :
12
2.2.2.2 Choix et dimensionnement des batteries : 14
2.2.2.3 Choix et dimensionnement de l'onduleur : 15
2.2.2.4 Choix des sections des câbles reliant les
panneaux à l'onduleur, et ceux reliant
l'onduleur à la batterie : 16
2.3 Schéma synoptique de l'installation : 20
2.4 Schéma électrique de l'installation: 21
CHAPITRE 3 : BILAN DU PROJET 23
ET COUT LIE A LA STRATEGIE DE MAINTENANCE 23
3.1 LES CRITIQUES : 23
3.1.1. Le réseau d'onduleurs avec le raccordement
photovoltaïque 23
3.2 BILAN DU PROJET 24
DIMENSIONNEMENT D'UN SYSTEME PHOTOVOLTAIQUE
MBOUNGOU MERVEIL EDEN VI
3.3 COUT DE LA MAINTENANCE : 25
CONCLUSION 26
ANNEXES 26
BIBLIOGRAPHIE : 30
DIMENSIONNEMENT D'UN SYSTEME PHOTOVOLTAIQUE
MBOUNGOU MERVEIL EDEN VII
Liste des figures :
FIGURE 1: AUBERGE (EN PERSPECTIVE) 8
FIGURE 2: MISE EN PLACE DU CABLAGE ELECTRIQUE DE
L'INSTALLATION .... 17
FIGURE 3: AUBERGE (SCHEMA SYNOPTIQUE). 20
FIGURE 4: SCHEMA ELECTRIQUE DU CABLAGE DE L'AUBERGE 21
DIMENSIONNEMENT D'UN SYSTEME PHOTOVOLTAIQUE
MBOUNGOU MERVEIL EDEN VIII
Liste des tableaux :
TABLEAU 1: BILAN DES PUISSANCES : 9
TABLEAU 2: BILAN DE PUISSANCE DES RECEPTEURS ALIMENTES PAR LA
CIE 11
TABLEAU 3: DIMENSIONNEMENT DE L'INSTALLATION 13
TABLEAU 4: DIMENSIONNEMENT DES BATTERIES : 15
TABLEAU 5: DIMENSIONNEMENT DE L'ONDULEUR 16
TABLEAU 6: ESTIMATION FINANCIERE : 24
TABLEAU 7: TABLEAU COMPARATIF 25
DIMENSIONNEMENT D'UN SYSTEME PHOTOVOLTAIQUE
Résumé :
MBOUNGOU MERVEIL EDEN IX
L'objectif de ce travail est le dimensionnement d'un
système photovoltaïque pour alimenter une auberge dans la
région d'ABOISSO. Pour dimensionner ce système, on doit
connaître les données suivantes: l'emplacement de la
région, l'inclinaison optimale des panneaux solaires, la durée
d'insolation journalière et la quantité
d'électricité consommée dans cet habitat connecté
au réseau électrique. Pour faciliter l'accès aux
dimensions du système, nous avons utilisé un logiciel des
systèmes hybrides privés Homer énergie de ses
capacités: une faible consommation d'électricité à
travers la grille de puissance de 14%, et la production
d'électricité solaire par le système
photovoltaïque.
DIMENSIONNEMENT D'UN SYSTEME PHOTOVOLTAIQUE
Abstract :
MBOUNGOU MERVEIL EDEN X
The aim of this work is the sizing of a photovoltaic system to
power a hostel in the ABOISSO area. To dimension this system, we must know the
following data: the location of the region, the optimal inclination of the
solar panels, the duration of insolation and the amount of electricity
consumption in this habitat connected to the electrical network. To facilitate
access to the dimensions of the system we used; software Homer private hybrid
energy systems software. As a result we have the following: low power
consumption through the 14% power grid, the production of solar electricity by
the photovoltaic system and sell the surplus electricity grid.
MBOUNGOU MERVEIL EDEN 1
DIMENSIONNEMENT D'UN SYSTEME PHOTOVOLTAIQUE
INTRODUCTION
De nos jours, il nous semble que personne ne peut douter de
l'importance et la nécessité de l'énergie pour les besoins
humains. Avec les avancées technologiques, le besoin en énergie
n'a cessé d'augmenter. Ce problème d'énergie est encore
plus sensible dans les sites isolés où l'utilisation des
ressources classiques s'avère souvent très coûteuse. En
effet, plusieurs contraintes, comme le transport du combustible et les
entretiens périodiques des moteurs diesels, rendent la recherche d'une
source d'énergie alternative indispensable pour ce type de sites.
Comme nous le savons, la plus grande partie de
l'énergie consommée actuellement provient de l'utilisation des
combustibles fossiles comme le pétrole, le charbon, le gaz naturel ou
encore l'énergie nucléaire. Les études de la convention
Franco-britannique du 22 mai 2011et celui la cop21 ont permis de se fixer
l'objectif, de bannir les énergies fossiles tout en limitant le
réchauffement climatique à 1,5° et 2,5° d'ici 2100 .Or
les prévisions récentes nous alertent sur l'utilisation massive
de ces ressources qui pourraient conduire certainement à
l'épuisement total de ces réserves. En plus, tout le monde est
convaincu du danger que ce processus représente sur l'environnement.
A partir de ce constat, il a été
nécessaire de chercher d'autres ressources d'énergie de
remplacement. Les énergies renouvelables, comme l'énergie
photovoltaïque, éolienne ou hydraulique, représentent une
solution de remplacement par excellence et elles sont de plus en plus
utilisées de nos jours. Ce type d'énergie n'est pas seulement
gratuit et inépuisable, mais aussi très propre pour
l'environnement. D'ailleurs, on parle souvent d'une énergie « verte
», puisqu'elle permet d'éviter totalement la pollution produite par
les sources traditionnelles.
Dans ce travail, nous nous sommes intéressés
plus particulièrement au dimensionnement d'un système
photovoltaïque afin d'alimenter une auberge. Nous verrons que cette
solution est particulièrement intéressante pour ce type de
site.
.
DIMENSIONNEMENT D'UN SYSTEME PHOTOVOLTAIQUE
MBOUNGOU MERVEIL EDEN 2
CHAPITRE I :
ETUDE PRELIMINAIRE
MBOUNGOU MERVEIL EDEN 3
DIMENSIONNEMENT D'UN SYSTEME PHOTOVOLTAIQUE
1.1. Présentation de la structure d'accueil :
Cette partie a pour but de préciser le cadre du
déroulement de stage, à travers la description de l'entreprise
hôte. Ceci vise une meilleure appréhension de la suite de ce
document.
1.1.1 Historique :
Dans le souci de promouvoir l'expansion des activités
économiques et de la globalisation financière afin
d'améliorer les conditions de vie et de bien être de sa
population, la Cote d'Ivoire s'est fixé des objectifs dans cette voie du
développement durable.
Pour ce faire, l'accroissement du secteur industriel est
indispensable. C'est dans ce cadre que s'inscrit l'entreprise INGEENERING
SERVICE MAINTENANCE crée le 15 avril 2006.
1.1.2 Présentation d'ISM :
ISM est née de la volonté d'apporter des
solutions aux besoins techniques et technologiques des entreprises, en vue
d'accroitre leur productivité tout en augmentant la fiabilité de
leur procédé de fabrication.
S'appuyant sur une expérience issue de tous les
secteurs d'activité, d'un personnel hautement qualifié et
d'outils de travail adaptés, ISM met à
disposition toute l'expertise nécessaire afin d'accompagner les
industries à tous les niveaux de leur fonctionnement.
1.1.3 Secteur d'activités :
Le cabinet de prestation Ingénierie Service et Maintenance
(ISM) exerce dans les secteurs
suivants :
- Agroalimentaire ;
- Energies ;
- Oïl & gaz ;
- Chimie ;
- Mines ;
- Services.
DIMENSIONNEMENT D'UN SYSTEME PHOTOVOLTAIQUE
MBOUNGOU MERVEIL EDEN 4
1.1.4 Domaines de compétences :
Il exerce dans plusieurs domaines :
- Electricité ;
- Automatisme industriel ;
- Instrumentation ;
- Electromécanique ;
- Groupes électrogènes ;
- Palans et pont roulants ;
- Moteurs électriques ;
- Variateurs de vitesse ;
- Formations ;
- Etudes, conception, mise en oeuvre industrielle ;
- Froid (climatiseurs & groupes froid) ;
- Vente de matériels.
DIMENSIONNEMENT D'UN SYSTEME PHOTOVOLTAIQUE
MBOUNGOU MERVEIL EDEN 5
1.1.5 Organigramme d'ISM :
MBOUNGOU MERVEIL EDEN 6
DIMENSIONNEMENT D'UN SYSTEME PHOTOVOLTAIQUE
1.2. Présentation du thème : 1.2.1. Intitulé
du thème :
Le thème soumis à notre étude s'intitule
« DIMENSIONNEMENT D'UN SYSTEME PHOTOVOLTAIQUE D'UNE AUBERGE
d'ABOISSO» L'enjeu de ce thème consiste à concevoir
un système de génération électrique hybride
destiné à une auberge d'altitude.
1.2.2. La problématique du thème :
Le propriétaire soucieux d'améliorer les
coûts de factures trop élevés de la CIE, engendrés
par des récepteurs à faibles et à fortes puissances de
l'installation, et de maintenir ses récepteurs sous tension pendant les
heures de travail, a fait appel au cabinet de prestation ISM afin que les
récepteurs de faibles puissances soient alimentés par un
système photovoltaïque. C'est dans cette perspective que
l'équipe technique d'ISM nous a suggéré ce thème
«DIMENSIONNEMENT D'UN SYSTEME PHOTOVOLTAIQUE D'UNE AUBERGE
d'ABOISSO ».
1.2.3. Cahier des charges :
Dans le souci, d'orienter de façon objective notre
étude, un cahier de charge nous a été soumis.
Il s'articule autour de cinq points énumérés
ci-après :
- Faire le bilan des puissances et estimer la
demande énergétique du site ;
- Calculer à partir du cahier des charges
le nombre de panneaux et le nombre de batteries
nécessaires ;
- Choisir la section des câbles reliant
les panneaux à l'onduleur et ceux reliant l'onduleur à
la batterie ;
- Estimer le cout du matériel de
l'installation ;
- Estimer le cout du projet.
DIMENSIONNEMENT D'UN SYSTEME PHOTOVOLTAIQUE
MBOUNGOU MERVEIL EDEN 7
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