Développement d’un système hybride de génération d’énergie en site isolé pour la télécommunication. Réalisation d’un régulateur de charge solaire

Thèse de Master , 2018 , 90 Pages , Note: 18,00

Ingénierie - Technique énergétique

L’objectif de ce travail est de développer un système hybride de génération d’énergie en milieu rural ou isolé afin de satisfaire la demande de charge pour l’alimentation des systèmes de télécommunications tels que les pylônes de réseau de télécommunication aux Comores plus particulièrement à la Grande Comores .

Le document de synthèse du travail de ce mémoire est structuré en Cinque grands chapitres : Le premier chapitre sera consacré à un état de l’Art sur les énergies renouvelables, surtout un cas général du système énergétique et de la consommation de l’énergie dans le monde, en Afrique et aux Comores, en vue d'aboutir aux résultats attendus. Le deuxième chapitre portera, éventuellement sur les modèles mathématiques. Un troisième chapitre parlera du Dimensionnement d’un système énergétique pour l’alimentation électrique des pylônes pour les télécommunications. Le quatrième chapitre abordera les résultats et les discussions de notre travail. Le cinquième chapitre parlera de la réalisation de notre dispositif, qui est un régulateur de charge. Enfin, nous allons conclure ce modeste travail par un rappel concernant les principaux résultats obtenus durant les simulations et nous allons donner les éventuelles perspectives envisagées

TABLE DES MATIÈRES

DÉDICACES

REMERCIEMENTS

TABLE DES MATIÈRES

LISTE DES NOMENCLATURES

LISTE DES ABRÉVIATIONS

LISTE DES ANNEXES

LISTE DES FIGURES

LISTE DES TABLEAUX

INTRODUCTION GÉNÉRALE

Introduction
I.1. CONSOMMATION ÉNERGÉTIQUE DANS LE MONDE ET EN AFRIQUE
I.1.1. Contextes et problématiques
I.1.1.1. Consommation énergétique dans le monde
I.1.1.2. Situation énergétique en Afrique
I.1.1.3. Capacité en termes d’énergie renouvelable en Afrique
I.2. DÉFINITIONS ET GÉNÉRALITÉS SUR LES ÉNERGIES RENOUVELABLES
І.2.1. Croissance de l’exploitation des énergies renouvelables
I.2.2. Production de l’électricité par les énergies renouvelables
І.2.2.1. Production de l’énergie électrique d’origine solaire
І.2.2.3. Production de l’énergie électrique d’origine biomasse
І .2.2.4. Production de l’énergie électrique d’origine hydraulique
І.2.2.5. Production de l’énergie électrique d’origine géothermique
І.2.2.6. Production de l’énergie électrique d’origine marine
I.3. SYSTÈME HYBRIDE
I.3.1. Définition des systèmes hybrides
I.3.2. État de l’art d’un SEH
I.3.3. Principaux composants d’un système d’énergie hybride (SEH)
I.3.3.1. Composants auxiliaires
I.3.3.1.1. Système de supervision
I.3.3.1.2. Convertisseurs
I.3.3.1.3. Charges
I.3.4.Architectures des systèmes d’énergies hybrides (SEH)
I.3.4.1.Architecture à bus continu (CC)
I.3.4.2. Architecture à bus alternatif (CA)
I.3.4.3. Architecture mixte à bus continu/Alternatif (CC/CA)
I.3.5. Dimensionnement des systèmes d’énergies hybrides (SEH)
I.4. SITUATION ÉNERGÉTIQUE AUX COMORES
І.4.1. Caractéristiques géographiques et humaines des Comores
І.4.2. Problèmes d’électricité en Union des Comores
І.4.3. Contexte énergétique des Comores
І.4.4. Production énergétique des Comores
І.4.5. État des lieux sur l’énergie aux Comores
I.4.5.1. Répartition des ressources
I.4.5.2. Produits pétroliers
I.4.5.3. Consommation des produits pétroliers

Conclusion

Introduction
II.1. MODÉLISATION DES GENERATEURS A ENERGIE RENOUVELABLES
II.1.1. Modélisation du générateur PV
II.1.1.1. Système de production et de conversion du générateur PV
II.1.1.2. Modélisation d’une cellule et d’un module (panneau) PV
II.1.1.3. Modélisation d’une cellule PV
II.1.1.4. Modélisation du Module (panneau) PV
II.1.1.4.1. Influence de la température sur le rendement des cellules
II.1.1.4.2. Influence du rayonnement sur les cellules
II.1.1.6.1. Principe de la recherche du point de puissance maximale (MPPT)
II.1.1.6.1.1. Définition
II.1.2. Modélisation du générateur éolien
II.1.2.1. Historique de l’éolien
II.1.2.2. Généralités sur les systèmes éoliens
II.1.2.3. Caractéristiques des éoliennes
II.1.2.3.1. Éolienne à axe horizontal
II.1.2.3.2. Éolienne à axe vertical
II.1.2.4. Système de production d'électricité éolienne
II.1.2.4.1. Principaux composants d’un système éolien
II.1.2.4.1.1. La turbine
II.1.2.4.1.2. Le système électromécanique
II.1.2.4.1.3. Le système d’interconnexion
II.1.2.4.1.4. Le système de contrôle
II.1.2.5. Puissance énergétique d’une éolienne
II.1.2.6. Puissance énergétique disponible
II.1.2.7. Potentiel énergétique éolien (théorème de Betz)
II.1.2.8. Puissance éolienne moyenne utilisable

Conclusion

Introduction
III.1. CHOIX DU SITE À ÉTUDIER
III.1.1. Présentation du modèle
III.1.2. Choix du paramètre du modèle
III.1.3. Choix des équipements électriques à alimenter
III.2. LA CHARGE À ALIMENTER
Type de besoins
III.2.1. Le système de générateur éolien
III.2.1.1. Source d’énergie éolienne
III.2.1.2. Étude technico-économique du système éolien
III.2.2. Système du générateur PV
III.2.2.1. Source d’énergie PV
III.2.2.2. Étude technico-économique du système PV
III.2.3. Système du générateur diesel
III.2.4. Système de convertisseur de puissance
III.2.5. Système de stockage électrique
III.2.5.1. Étude technico-économique Système de stockage électrique

Conclusion

Introduction
IV.1. RÉSULTATS PAR OPTIMISATION
IV.1.1. Configuration du système
IV.1.2. Configuration choisie (PV/Éolien/GE/Stockage)
IV.1.3. Architecture possible
IV.1.3.1. Résultats détaillés sur les coûts des composants du SEH
IV.1.3.1.1. Répartition des coûts de l’installation
IV.1.3.1.2. Bilan des coûts
IV.1.3.2. Production et la consommation électrique du système
IV.1.3.2.1. Production du système PV/Éolien/GE/Stockage
IV.1.3.2.1.1. Production du Générateur PV
IV.1.3.2.1.2. Production du Générateur Éolien
IV.1.3.2.1.3. La production du générateur Diesel
IV.1.3.2.1.4. La production des batteries de stockage
IV.1.3.2.1.5. Convertisseur
IV.1.3.3. Émissions des Gaz
IV.2. RÉSULTATS PAR SENSIBILITÉ
IV.2.1. Configurations du SEH en fonction du prix du carburant
IV.2.2. Évaluation des différents coûts du système
IV.2.2.1. Évaluation des coûts de l’énergie produit
IV.2.2.2. Évaluation du coût net total actuel du système
VI.2.2.3. Évaluation du Coûts total annuel du système

Conclusion

Introduction
V.1.Présentation d’Arduino
V.1.1. Histoire d’Arduino
V.1.2. Logiciel Arduino ou Arduino IDE
V.1.3.Description de la carte Arduino utilisé et du module GSM
V.1.3.1.L’Arduino:
V.1.3.2. Le module GSM:
V.2.Logiciel de simulation et de CAO
V.2.1.Proteus (ISIS et ARES)
V.3.Caractéristiques électriques d’un régulateur de charge solaire:
V.3.1.Description de la réalisation
V.3.2.Principe de fonctionnement
V.3.3. synoptique et électrique du régulateur
V.4.La Réalisation pratique et les résultats obtenus
V.4.1. Liste des composants utilisés
V.4.2.Résultats obtenus
V.4.2.1.Difficultés rencontrées lors de la réalisation
V.4.2.2.Remarque

CONCLUSION GÉNÉRALE ET PERSPECTIVES

RÉFÉRENCES

• Cours: MASTER D’INGÉNIERIE EN ÉNERGIES RENOUVELABLES
• Note: 18,00
• Auteur: Maoulida Fahad (Auteur)
• Année de publication: 2018
• Pages: 90
• N° de catalogue: V901614
• ISBN (ebook): 9783346210043
• ISBN (Livre): 9783346210050
• Langue: français
• mots-clé: Mix énergétique, système hybride, énergies renouvelables photovoltaïque, HOMER, données météorologiques, télécommunication, pylônes, modélisation, simulation, optimisation, Eolien, solaire, hydraulique