MISE EN PLACE D’UN SYSTEME HYBRIDE(PV/RD/GE) AU PROFIT DE LA SONABHY DEPOT DE BINGO Burkina Faso Institut Supérieur de Génie Electrique Ouagadougou ISGE/DTS/EI/2018 Filière : Electricité Industrielle RAPPORT DE STAGE DE FIN DE CYCLE MISE EN PLACE D’UN SYSTEME HYBRIDE(PV/RD/GE) AU PROFIT DE LA SONABHY DEPOT DE BINGO POUR L'OBTENTION DU DIPLÔME DE TECHNICIEN SUPERIEUR Stage effectué à la SONABHY du 02 Mai au 30 Juin 2019 Présenté par : KABORE Sim Alex Cédric Directeur de stage Professeur de suivi Romaric SAMAYOUGA (ISGE-BF) Désiré OUEDRAOGO (SONABHY) Année Académique 2018 -2019 KABORE Sim Alex Cédric MISE EN PLACE D’UN SYSTEME HYBRIDE(PV/RD/GE) AU PROFIT DE LA SONABHY DEPOT DE BINGO DEDICACE Au meilleur des pères A ma très chère maman ii KABORE Sim Alex Cédric MISE EN PLACE D’UN SYSTEME HYBRIDE(PV/RD/GE) AU PROFIT DE LA SONABHY DEPOT DE BINGO REMERCIEMENTS Tout d'abord, je tiens à remercier Dieu le tout puissant qui ne cesse de me surabonder de sa grâce. Je tiens à dire merci à toutes les personnes qui ont contribué au succès de mon stage et qui m'ont aidé lors de la rédaction de ce rapport. Nous tenons à remercier : - Le Directeur Général de l’ISGE-BF, M. Innocent COMPAORE de m’avoir accepté au sein de son institut, son écoute et ses différents conseils. - Le Directeur Général de la SONABHY M. Hilaire KABORE et tout le personnel de la SONABHY pour m’avoir permis d’effectuer mon stage au sein de ladite société. - Le chef du service maintenance de la SONABHY M. Désiré OUEDRAOGO mon maitre de stage pour son accueil. Grâce aussi à sa confiance j'ai pu m'accomplir totalement dans mes missions. Il fut d'une aide précieuse dans les moments les plus délicats malgré son programme très chargé. - Mon professeur de suivi M. Romaric SAMAYOUGA pour l’aide et les conseils concernant les missions évoquées dans ce rapport, qu’il m’a apporté lors des différents suivis. Mes remerciements vont enfin à l’endroit de toutes les personnes qui ont contribué de près ou de loin à l’élaboration de ce travail. iii KABORE Sim Alex Cédric MISE EN PLACE D’UN SYSTEME HYBRIDE(PV/RD/GE) AU PROFIT DE LA SONABHY DEPOT DE BINGO SOMMAIRE DEDICACE ................................................................................................................................................ ii REMERCIEMENTS ............................................................................................................................ iii SOMMAIRE............................................................................................................................................. iv LISTE DES ABREVIATIONS ............................................................................................................ vi LISTE DES FIGURES ........................................................................................................................ vii LISTE DES TABLEAUX ................................................................................................................... viii PREAMBULE ...................................................................................................................................... ix INTRODUCTION GENERALE........................................................................................................... 1 CHAPITRE 1: PRESENTION DE L’ENTREPRISE .......................................................................... 2 INTRODUCTION ................................................................................................................................. 3 1.1. Historique ............................................................................................................................... 3 1.2 Statut juridique ........................................................................................................................... 3 1.3 Missions ....................................................................................................................................... 4 1.4. Activités .................................................................................................................................... 4 1.4.1. Les approvisionnements en hydrocarbures ................................................................................ 4 1.4.2. 1.5. Les ventes d’hydrocarbures ................................................................................................... 5 Organigramme général de la SONABHY ................................................................................. 5 CHAPITRE 2: GENERALITE SUR LES SYSTEMES HYBRIDES .................................................. 7 HYBRIDE .............................................................................................................................................. 7 INTRODUCTION ................................................................................................................................. 8 2.1 SYSTEME PHOTOVOLTAIQUE.............................................................................................. 8 2.1.1 Historique et généralité sur l’énergie solaire photovoltaïque .............................................. 8 2.1.2 Les différents composants d’un système photovoltaïque ..................................................... 8 2.1.3 Les différentes technologies des modules PV ....................................................................... 9 2.1.4 Avantages et inconvénients ................................................................................................... 10 2.2 Groupe Electrogène ................................................................................................................... 11 3.2.1 Généralité sur le groupe électrogène .................................................................................. 11 2.2.2 Avantages et inconvénients ................................................................................................. 11 2.3 Configuration d’un système hybride ..................................................................................... 12 2.3.2 Choix de la configuration pour notre étude...................................................................... 14 CONCLUSION ................................................................................................................................ 14 iv KABORE Sim Alex Cédric MISE EN PLACE D’UN SYSTEME HYBRIDE(PV/RD/GE) AU PROFIT DE LA SONABHY DEPOT DE BINGO CHAPITRE 3: ETUDE DES SOURCES D’ALIMENTATION EN ELECTRICITE DE LA SONABHY DEPOT DE BINGO......................................................................................................... 15 INTRODUCTION ........................................................................................................................... 16 Etude du réseau de distribution SONABEL du dépôt ........................................................ 16 3.1 3.1.1 Bilan de puissance générale du dépôt de Bingo .................................................................. 16 3.1.2 Etude de la facturation et de la puissance souscrite ........................................................ 25 3.1.3 Etude comparative entre la demande en électricité et la puissance souscrite à la SONABEL ....................................................................................................................................... 26 3.2 Etude de la puissance délivrée par les GE............................................................................... 26 3.2.1 Type d’utilisation des GE du dépôt de Bingo .................................................................. 26 3.2.2 Puissance délivré par les GE................................................................................................... 27 3.2.3 Comparaison entre le bilan de puissance et la puissance délivré par les GE. ....................... 27 3.4. Recommandation sur l’installation actuelle du dépôt ................................................................ 27 CONCLUSION.................................................................................................................................... 28 CHAPITRE 4 : DIMENSIONNEMENT ET ETUDE FINANCIRE DU SYSTEME PV.................. 29 INTRODUCTION ............................................................................................................................... 30 4.1 Besoin journalier en électricité du dépôt de Bingo.................................................................. 30 4.2 Détermination de la capacité de stockage et puissance du champ PV ......................................... 30 4.2.1 Capacité des batteries ............................................................................................................. 30 4.3 Choix de l’onduleur et estimation du champ PV ................................................................ 33 4.3.1 Choix de l’onduleur ................................................................................................................ 33 4.3.2 Détermination de la superficie du champ PV .................................................................. 34 4.4 Etude financière ............................................................................................................................. 36 4.4.1 Etude du cout d’investissement sur le champ PV et recommandation ........................... 36 4.4.2 Etude de la rentabilité ...................................................................................................... 39 CONCLUSION.................................................................................................................................... 40 CONCLUSION GENERALE ............................................................................................................. 41 REEFERENCE BIIBLIOGRAPHIQUE ET WEBOGRAPHIQUE ................................................. 42 ANNEXE ............................................................................................................................................. 43 v KABORE Sim Alex Cédric MISE EN PLACE D’UN SYSTEME HYBRIDE(PV/RD/GE) AU PROFIT DE LA SONABHY DEPOT DE BINGO LISTE DES ABREVIATIONS GE : Groupe électrogène INSD : Institut National des Statistiques et de la Démographie kW : kilowatt KWc : Kilowatt crête MT : moyenne tension MWc : mégawatt crête PV : Photovoltaïque RD : Réseau de distribution SONABEL : Société Nationale Burkinabè d’Electricité SONABHY : Société Nationale Burkinabè d’Hydrocarbures vi KABORE Sim Alex Cédric MISE EN PLACE D’UN SYSTEME HYBRIDE(PV/RD/GE) AU PROFIT DE LA SONABHY DEPOT DE BINGO LISTE DES FIGURES Figure 1 : organigramme de la SONABHY................................................................................................. 6 Figure 2:Cellule monocrystalline .............................................................................................................. 9 Figure 3:cellule amorphe ....................................................................................................................... 10 Figure 4:Cellules polycristalline.............................................................................................................. 10 FIGURE 5: DISPOSITION DES PANNEAUX ................................................................................................ 35 vii KABORE Sim Alex Cédric MISE EN PLACE D’UN SYSTEME HYBRIDE(PV/RD/GE) AU PROFIT DE LA SONABHY DEPOT DE BINGO LISTE DES TABLEAUX Tableau 1: AVANTAGES ET INCONVENIENT DU PV .................................................................................. 10 Tableau 2: Avantage et inconvénient du GE ........................................................................................... 11 Tableau 3: Bilan de puissance du dépôt de Bingo ................................................................................... 24 Tableau 4:Etude des factures de la SONABHY 2018 ............................................................................... 25 Tableau 5: Caractéristique du module ................................................................................................... 33 Tableau 6: Etude de la surface du champ ............................................................................................... 35 Tableau 7: estimation du cout d'investissement avec stockage .............................................................. 37 Tableau 8:ESTIMATION DU COUT D'INVESTISSEMENT SANS STOCKAGE ................................................. 38 Tableau 9:RETOUR SUR INVESTISSEMENT.............................................................................................. 39 viii KABORE Sim Alex Cédric MISE EN PLACE D’UN SYSTEME HYBRIDE(PV/RD/GE) AU PROFIT DE LA SONABHY DEPOT DE BINGO PREAMBULE L’Institut Supérieur de Génie Electrique du Burkina Faso (ISGE-BF) est né de la collaboration entre la CCI-BF et la CCI de Rouen, avec le concours de l’ESIGELEC de Rouen quia réaliser l’étude de faisabilité et l’ingénierie pédagogique. L’ISGE a ouvert ses portes en 2003.Les filières de formation existantes à l’ISGE sont : • La Maintenance Industrielle • Réseaux et telecommunications, • L’électricité Industrielle. L’ISGE-BF délivre trois types de Diplôme : • Diplôme de Technicien Supérieur (DTS) ; • Diplôme d’Ingénieur de Travaux (IT) ; • Diplôme d’Ingénieur de Conception (IC). Deux options existent pour le cycle d’Ingénieur de Travaux et le cycle d’Ingénieur de Conception : • Ingénierie des Systèmes Electriques (ISE) ; • Réseaux et Systèmes de Télécommunications (RST). L’ISGE-BF est structuré en association dont les membres sont les représentants de dix-huit (18) entreprises fondatrices. Cette disposition assure l’adéquation de la formation au marché du travail. La formation de Technicien Supérieur de niveau BAC + 2, s’adresse aux bacheliers des séries techniques et scientifiques : C, D, E, F1, F2, F3, H, BAC pro. Peuvent accéder à la formation d’ingénieurs de travaux et de conception, les titulaires d’un diplôme de niveau BAC + 2 (BTS, DUT, ou équivalent) dans le domaine du génie électrique. Parallèlement à la formation initiale, la formation continue diplômante est assurée en cours du soir. ix KABORE Sim Alex Cédric MISE EN PLACE D’UN SYSTEME HYBRIDE(PV/RD/GE) AU PROFIT DE LA SONABHY DEPOT DE BINGO Le diplôme d’Ingénieur de Travaux est une formation académique qui vise à faire acquérir aux apprenants le savoir et le savoir-faire nécessaires à l’exercice du métier d’Ingénieur des Systèmes Electriques. Cette formation a une durée d’une année après le DTS. Le diplôme d’Ingénieur de Conception est une formation ayant une durée de trois ans après le DTS. Le déroulement de la formation comprend une phase théorique axée sur le transfert de contenus et une phase pratique qui porte sur la réalisation d’un stage en entreprise. Celle-ci permet à l’apprenant de mettre en pratique les connaissances théoriques acquises durant la première phase et d’affiner le savoir-faire dans le domaine de l’ingénierie électrique. x KABORE Sim Alex Cédric MISE EN PLACE D’UN SYSTEME HYBRIDE(PV/RD/GE) AU PROFIT DE LA SONABHY DEPOT DE BINGO INTRODUCTION GENERALE Dans le monde, le taux global d’accès à l’électricité est de 80 % soit 30 % en Afrique et 21% au Burkina selon une étude mener en 2018 par l’INSD. Malgré ce faible taux d’accès à l’électricité, la SONABEL n’arrive toujours pas à satisfaire la demande en énergie au Burkina. Ce problème est dû au fait que nous utilisons des centrales thermiques tout en n’ayant pas la matière première à portée de main. En plus de cela le coût d’exploitation est très élevé. De ce fait, La population et les entreprises industrielles assistent régulièrement à des délestages et à des coupures d’électricité. C’est fort de ce constant, que l’énergie photovoltaïque qui est une énergie renouvelable est de plus en plus d’actualité au Burkina. Ainsi la possibilité de mettre en place les systèmes hybrides s’avèrent être une solution intéressante pour développer la production énergétique afin de satisfaire les besoins en énergie. C’est dans cette optique qu’en effectuant un stage de fin de cycle à la SONABHY au dépôt de Bingo que ce présent thème nous a été donné : « Mise en place d’un système hybride(PV/RD/GE) au profit de la SONABHY dépôt de Bingo ». L’étude vise ici à mettre en place un système hybride(PV/GE/RD) au dépôt de la SONABHY à Bingo afin d’optimiser sa consommation en énergie, réduire les factures d’électricité, et de rendre le dépôt plus indépendant. Pour mener à bien cette étude nous allons d’abord parler des généralités sur les systèmes hybrides ; ensuite nous allons faire l’étude des sources d’alimentation en électricité déjà existant à la SONABHY, enfin nous allons dimensionner notre système PV et faire l’étude financière afin de s’assurer de la rentabilité. KABORE Sim Alex Cédric MISE EN PLACE D’UN SYSTEME HYBRIDE(PV/RD/GE) AU PROFIT DE LA SONABHY DEPOT DE BINGO CHAPITRE 1: PRESENTION DE L’ENTREPRISE 2 KABORE Sim Alex Cédric MISE EN PLACE D’UN SYSTEME HYBRIDE(PV/RD/GE) AU PROFIT DE LA SONABHY DEPOT DE BINGO INTRODUCTION La Société Nationale Burkinabè d’Hydrocarbures (SONABHY) est une société commerciale burkinabé qui a pour activité principale l’achat et la vente et la distribution des hydrocarbures liquides et gazeux. À cet effet, un rappel historique sur cette société s’avère nécessaire ainsi que le statut juridique, les missions et les activités. 1.1. Historique Les premiers dépôts pétroliers de la Haute Volta (actuel Burkina Faso) datent d’avant les indépendances, avec la création en 1956, du dépôt de Bobo-Dioulasso sous l’appellation d’African Petrolum Terminal (APT). En 1965, d’autres sociétés pétrolières telles, PETRO VOLTA, SHELL, British Petrolum (BP), MOBIL OIL et TOTAL TEXACO s’installent et construisent des cuves de stockage. Par la suite, ces différentes sociétés se regroupèrent et le 15 janvier 1979, ils créent la Société d’entreposage de Bobo-Dioulasso (SEB) avec un capital de cinq millions (5.000.000) de francs CFA. Des problèmes de gestion de la SEB conduisirent, en 1985, à la décision de créer une structure nationale ayant pour objet l’importation et le stockage des hydrocarbures liquides et gazeux. Le 15 août 1985, le dépôt d’hydrocarbure de Bingo est inauguré. 1.2 Statut juridique La SONABHY est une société d’Etat au capital de trois milliards (3.000.000.000) de francs CFA divisé en trente mille (30.000) actions d’une valeur nominale de cent mille (100.000) francs CFA chacune, entièrement détenues par l’Etat Burkinabè. Elle a été créée par le KITI n° 85035/CNR/PRECO du 09 octobre 1985.Elle est régie par la loi n° 8/96/ADP du 18 avril 1996 portant réglementation générale des sociétés aux capitaux publics et les décrets ci-après : Décret 96-375/PRES/PM/MCIA du 29/10/96 portant statut général des sociétés d’Etat. Décret 96-376/PRES/PM/MCIA de la 29/10/96 portant attribution des Présidents des Conseils d’Administration des entreprises publiques et sociétés à participation majoritaire de l’État. 3 KABORE Sim Alex Cédric MISE EN PLACE D’UN SYSTEME HYBRIDE(PV/RD/GE) AU PROFIT DE LA SONABHY DEPOT DE BINGO 1.3 Missions La SONABHY a pour missions partout sur le territoire burkinabé : L’importation, le stockage et le conditionnement des hydrocarbures liquides et gazeux ; La construction d’infrastructures de stockage en vue de garantir au Burkina Faso, une sécurité énergétique suffisante ; L’appui à la recherche d’énergies de substitution ainsi qu’à la vulgarisation des techniques d’utilisation ou de consommation d’énergie ; D’effectuer toutes opérations industrielles, commerciales, financières, mobilières et immobilières. 1.4. Activités Les activités de la SONABHY concernent essentiellement les approvisionnements et les ventes d’hydrocarbures. 1.4.1. Les approvisionnements en hydrocarbures Pour satisfaire les besoins du pays en hydrocarbure, la SONABHY s’approvisionne sur le marché international. L’approvisionnement passe par l’importation (l’achat, le transport, et le stockage des produits). L’achat La SONABHY effectue ses achats essentiellement par trois principales voies à savoir : -L’appel d’offres international - La consultation restreinte -Les contrats à terme Le transport des produits Le transport des produits pétroliers des terminaux pétroliers (dépôts côtiers) vers les dépôts intérieurs burkinabè est effectué par camion-citerne et par wagons-citernes. Le transport routier est assuré par des opérateurs privés burkinabè et étrangers. Les enlèvements des produits par camion-citerne sont destinés au dépôt de Bingo. 4 KABORE Sim Alex Cédric MISE EN PLACE D’UN SYSTEME HYBRIDE(PV/RD/GE) AU PROFIT DE LA SONABHY DEPOT DE BINGO Le parc de camion-citerne comporte environ 1.300 camions dont 120 destinés au transport de gaz butane. Le transport des produits par wagons-citernes, sur l’axe Abidjan-Bobo-DioulassoOuagadougou, est assuré par la société de transport ferroviaire SITARAIL qui possède ses propres wagons-citernes. Le stockage des produits Les outils de stockage des produits pétroliers sont les bacs pour les produits dits blancs (super, pétrole, gasoil, DDO) et les cigares ou sphères pour le gaz butane. Dans les dépôts de Bingo et de Bobo-Dioulasso, les produits pétroliers sont placés sous le régime de l’entrepôt fictif spécial, en suspension de tous les droits et taxes soumis au contrôle de la douane. Il existe deux formes de stockage des produits pétroliers : le stockage interne (le dépôt de Bobo-Dioulasso et celui de Bingo) et stockage externe (les dépôts côtiers tels que : S.T.S.L, SONACOP, PUMA, ORYX au Cotonou, GESTOCI, TOR au Ghana. 1.4.2. Les ventes d’hydrocarbures Les produits actuellement commercialisés par la SONABHY sont les suivants : le super 91, le gasoil, le pétrole, le fuel, le DDO, le gaz butane. Certains produits sont livrés en droiture (DDO, Fuel Oïl, Gasoil) : c'est-à-dire que ces produits sont directement livrés au client final après leur enlèvement dans les dépôts côtiers ; d’une manière générale, les produits sont livrés dans les dépôts de la SONABHY avant leur distribution (Super 91, Gasoil, Pétrole, DDO, Butane). La distribution des produits blancs aux consommateurs est assurée d’une part par des filiales de multinationales pétrolières installées au Burkina Faso : TOTAL, VIVO ENERGY (ex SHELL), et TAMOIL et d’autre part par des entreprises burkinabè indépendantes que sont ECODIS, SKI, SOGEL-B, OTAM, PETROFA, PETRO-LUB, PLUF, PETROGULMU, SGE et SOCODIP etc. La distribution du gaz est, quant à elle, assurée par TOTAL Burkina, PETROFA, STD-SODIGAZ, ORYX-Burkina, PETRO-GAZ SERVICE. 1.5. Organigramme général de la SONABHY L’organisation est la hiérarchisation du pouvoir dans une entité. Elle permet une circulation fluide des ordres, des conseils et des suggestions. 5 KABORE Sim Alex Cédric MISE EN PLACE D’UN SYSTEME HYBRIDE(PV/RD/GE) AU PROFIT DE LA SONABHY DEPOT DE BINGO FIGURE 1 : ORGANIGRAMME DE LA SONABHY 6 KABORE Sim Alex Cédric MISE EN PLACE D’UN SYSTEME HYBRIDE(PV/RD/GE) AU PROFIT DE LA SONABHY DEPOT DE BINGO CHAPITRE 2: GENERALITE SUR LES SYSTEMES HYBRIDES 7 KABORE Sim Alex Cédric MISE EN PLACE D’UN SYSTEME HYBRIDE(PV/RD/GE) AU PROFIT DE LA SONABHY DEPOT DE BINGO INTRODUCTION Un système énergétique hybride est un système qui associe au moins deux technologies complémentaires ; une ou plusieurs sources d’énergies classiques (groupes électrogènes) et au moins une source d’énergie renouvelable (photovoltaïque, Eolien …). Le but du système hybride est d’assurer la production de l’énergie demandée par la charge et si possible de produire le maximum d’énergie à partir d’énergies renouvelables, tout en maintenant la qualité de l’énergie fournie. Un critère important pour la sélection des sources primaires à utiliser est le potentiel énergétique disponible qui dépend du lieu d’installation du système hybride. Un autre facteur déterminant est le profil de consommation de la charge électrique à alimenter. 2.1 SYSTEME PHOTOVOLTAIQUE 2.1.1 Historique et généralité sur l’énergie solaire photovoltaïque De son étymologie « Photovoltaïque », on a POTHO qui veut dire lumière et VOLATAIQUE qui signifie électricité. Produire de l’électricité à partir de la lumière : la principale source lumineuse étant le soleil, l’effet PV constitue la conversion directe de l’énergie du rayonnement solaire en énergie électrique. L’effet photovoltaïque a été découvert par Antoine Becquerel en 1839, mais il faudra attendre près d’un siècle pour que les scientifiques approfondissent et exploitent ce phénomène de la physique. Ainsi donc l’énergie photovoltaïque s’est développée dans les années 50 pour l’équipement de vaisseaux spatiaux et le premier a été lancé en 1958. Pendant les années 70 et 80, des efforts ont été faits pour réduire les coûts de sorte que cette forme d’énergie soit utilisable pour de applications terrestres. L’énergie solaire photovoltaïque est obtenu en convertissant une partie de l’énergie du rayonnement solaire. Cette opération se fait par le biais d’installations photovoltaïque. Il s’agit d’une énergie renouvelable. Une énergie est dite renouvelable si elle provient d’une source intarissable à l’échelle humaine. 2.1.2 Les différents composants d’un système photovoltaïque Un système photovoltaïque est composé de plusieurs éléments qui sont : 8 KABORE Sim Alex Cédric MISE EN PLACE D’UN SYSTEME HYBRIDE(PV/RD/GE) AU PROFIT DE LA SONABHY DEPOT DE BINGO Modules ou panneaux : Il est constitué de plusieurs cellules photovoltaïques qui est l’élément de base d’un système photovoltaïque. Le module joue le rôle de générateur, il se charge de convertir le rayonnement solaire en électricité. L’énergie fournie par le module peut être stocké selon les convenances ; Le régulateur : il a pour rôle principale de contrôler la charge et la décharge de la batterie ; Convertisseur ou onduleur : il permet de convertir le courant continu en courant alternatif ; Les accumulateurs (batteries) : ce sont des générateurs réversibles c'est-à-dire pouvant stocker l’énergie électrique sous forme chimique pour la restituer à tout moment sur demande grâce à la réversibilité de la transformation ; Les conducteurs : ils permettent de relier les différents composants cités à la charge. 2.1.3 Les différentes technologies des modules PV Selon le l’assemblage des cellules on peut obtenir différentes technologies de cellules photovoltaïque. A savoir les cellules poly cristallines, monocristalline et les cellules amorphes. CELLULE MONOCRISTALLINE Les cellules monocristallines sont les photopiles de la première génération, elles sont élaborées à partir d’un bloc de silicium cristallisé en un seul cristal. Elles ont un rendement de 12 à 18%, mais la méthode de production est laborieuse. FIGURE 2:CELLULE MONOCRYSTALLINE CELLULE AMORPHE Les modules photovoltaïques amorphes ont un coût de production bien plus bas, mais malheureusement leur rendement n’est que 6 à 8% actuellement. 9 KABORE Sim Alex Cédric MISE EN PLACE D’UN SYSTEME HYBRIDE(PV/RD/GE) AU PROFIT DE LA SONABHY DEPOT DE BINGO FIGURE 3:CELLULE AMORPHE CELLULES POLYCRISTALLINES Les modules PV avec les cellules poly cristallines sont élaborés à partir d’un bloc de cristaux multiples. Elles ont un rendement de 11 à 15%, mais leur cout de production est moins élevé que les cellules mono cristallines. FIGURE 4:CELLULES POLYCRISTALLINE 2.1.4 Avantages et inconvénients Le tableau ci-dessous mentionne les avantages et les inconvénients de l’utilisation du solaire photovoltaïque TABLEAU 1: AVANTAGES ET INCONVENIENT DU PV Avantages Inconvénients Disponibilité locale du soleil Coût d’investissement très élevé Cout d’exploitation très faible Fluctuation de l’énergie toute la Moins polluant (pas de CO2) journée Expansion facile (raccorder de nouveaux l’ensoleillement l) modules) Durée de vie des modules élevé( estimé à 20 (dépendance de Recyclage des modules en de fin de cycle de vie ans) 10 KABORE Sim Alex Cédric MISE EN PLACE D’UN SYSTEME HYBRIDE(PV/RD/GE) AU PROFIT DE LA SONABHY DEPOT DE BINGO 2.2 Groupe Electrogène 3.2.1 Généralité sur le groupe électrogène Depuis de nombreuses années, on utilise les groupes électrogènes dans les zones isolées pour s’approvisionner en énergie électrique. Le groupe électrogène est une machine qui produit de l’énergie électrique à partir d’une énergie conventionnelle notamment le gasoil. Il est constitué d’un moteur thermique, d’un alternateur, d’un coffret de commande et d’accessoires. Lorsqu’on démarre le groupe électrogène le moteur se met à tourner, en tournant il entraine avec lui l’alternateur qui est constitué d’un rotor constitué d’enroulements entrainé par le moteur et d’un stator fixe composé d’un ensemble de trois bobines qui constituent l’induit du stator et un circuit magnétique. En tournant, le rotor crée dans le stator un flux magnétique transformé au niveau du stator en énergie électrique. La puissance maximale exprimée en KVA que peut débiter l’alternateur représente la puissance nominale de fonctionnement du groupe. Le fonctionnement sous faibles charge des groupes électrogène n’est pas recommandé : généralement les constructeurs recommandent de faire fonctionner le groupe en une puissance supérieur ou égale à 30% de sa puissance nominale. Le groupe électrogène atteint son point de fonctionnement optimal lorsqu’il fonctionne à une charge correspondante à 80% de sa charge nominale. Généralement les performances d’un groupe électrogène sont caractérisées par sa consommation horaire ainsi que sa consommation spécifique. 2.2.2 Avantages et inconvénients Le tableau ci-dessous mentionne les avantages et les inconvénients de l’utilisation du groupe électrogène. TABLEAU 2: AVANTAGE ET INCONVENIENT DU GE Avantages Inconvénients Disponible 24h sur 24 Cout d’exploitation élevé Installation facile à mettre en Nécessité d’une maintenance en permanence place Utilisation des énergies fossiles Emission du CO2 Effet sonore nuisible à la tranquillité Faible rendement ou faible charge 11 KABORE Sim Alex Cédric MISE EN PLACE D’UN SYSTEME HYBRIDE(PV/RD/GE) AU PROFIT DE LA SONABHY DEPOT DE BINGO 2.3 Configuration d’un système hybride Ils existent principalement trois configurations, en série, en parallèle et de façon commutée. Chacune de ces configurations à ses avantages et ses inconvénients. 2.3.1 Les différents types de configuration d’un système hybride. La configuration série Dans cette configuration, lorsque l’énergie produite par une des sources devient insuffisante, on utilise une autre source (en générale un groupe électrogène). L’énergie produite par ces générateurs diesel est parfois redressée, puis convertie de nouveau en alternatif pour être fournie à la charge (cas de PV/GE) ou directement relié à la charge (cas de RD/GE). Les avantages de cette configuration sont : La mise en marche du groupe électrogène ne cause pas d’interruption de l’alimentation de la charge ; La puissance du groupe électrogène peut être optimale lorsqu’elle est proche de celle de la charge et qu’elle permet de charger les batteries ; Les inconvénients de cette configuration sont mentionné ci-dessous : Le rendement total du système est faible car le courant fourni par le groupe électrogène est converti en courant continu via un redresseur pour alimenter les batteries puis en alternatif par l’onduleur pour alimenter la charge ; La détérioration des onduleurs provoque l’arrêt complet de l’alimentation électrique car la charge est alimentée exclusivement par le champ PV et les batteries, via ces onduleurs dimensionnés à cet effet ; L’onduleur ne peut pas travailler en parallèle avec le groupe électrogène, c’est pourquoi il doit être dimensionné pour satisfaire la charge maximale possible ; La durée de vie de la batterie est diminuée à cause de l’augmentation du nombre de cycles charge ou de décharge. 12 KABORE Sim Alex Cédric MISE EN PLACE D’UN SYSTEME HYBRIDE(PV/RD/GE) AU PROFIT DE LA SONABHY DEPOT DE BINGO Configuration parallèle Ici toutes les sources peuvent alimenter la charge séparément à faible et moyenne demande car les deux sources principales (RD et PV) d’énergie sont dimensionnées pour des pourcentages biens définis de la charge. Mais également en combinant les sources, elles peuvent faire face à la puissance maximale de la charge. C’est à dire coupler les différentes sources d’énergies et ainsi diminuer leur puissance respective. Les avantages sont énuméré ci-dessous : Un meilleur rendement du système, car les sources fonctionnent avec une puissance plus proche de leur puissance nominale ; Possibilité de synchroniser le PV avec le groupe électrogène, ce qui permet une meilleure flexibilité du système ; Les puissances nominales des différents éléments peuvent être diminuées par rapport aux puissances nominales dans les autres configurations, en alimentant toujours la même charge. Les inconvénients de cette configuration sont : Une fréquente déconnexion du PV du système dû aux creux de tension et aux fortes variations de fréquence ; Une très faible durée de vie des batteries ; Une faible pénétration solaire (non optimisée). La configuration commutée Dans cette configuration, les sources ne peuvent pas fonctionner simultanément, ils sont dimensionnés à cet effet pour satisfaire chacun toute la charge. Dans le cas d’une configuration PV/GE lorsque le niveau de charge des batteries est tel que la demande ne peut être satisfaite par le champ solaire, ce dernier est déconnecté de l’alimentation des charges et le groupe électrogène est mis en marche pour alimenter directement les charges. En cas de surplus d’énergie, il complète la charge de la batterie. Le groupe électrogène est arrêté lorsque la demande peut être satisfaite par le champ solaire et les batteries. L’inversion de source se fait manuellement. Les avantages de cette configuration sont : La charge peut être alimentée soit par le RD, soit par l’onduleur alimenté par le photovoltaïque ou la batterie ; 13 KABORE Sim Alex Cédric MISE EN PLACE D’UN SYSTEME HYBRIDE(PV/RD/GE) AU PROFIT DE LA SONABHY DEPOT DE BINGO Le RD peut alimenter directement la charge en cas de défaillance du système PV. ; Principalement dans cette configuration les pertes de conversion sont réduites par rapport à la configuration série car le groupe électrogène alimente directement la charge. Les inconvénients sont : Coupure instantanée de l’alimentation lors de la commutation des sources ; Le générateur et l’onduleur sont dimensionnés pour la puissance maximale de la charge, ce qui réduit leur rendement en fonctionnement à faible charge. 2.3.2 Choix de la configuration pour notre étude Pour notre étude nous utiliserons une seule configuration à savoir la configuration série. La configuration série concernera le champ PV, le RD et les groupes électrogènes. Le champ PV sera la source principale dans cette configuration. En cas de faible ensoleillement, en cas de pluie ou pendant la nuit, le déficit énergétique sera compensé dans son intégralité par le RD. Lorsque champ PV ne produit pas par manque de soleil, et si au même moment le RD n’est pas disponible (délestage, coupure ou instable), la production du site sera assurée en ce moment par les GE. Nous aurons donc à notre disponibilité trois technologies pour assurer la continuité en production d’énergie au niveau de la SONABHY dépôt de bingo. CONCLUSION Le système hybride permet d’avoir en permanence le courant électrique et aussi de réduire la consommation d’énergie fossile et donc de réduire la pollution de l’environnement avec la pénétration de l’énergie solaire. Cependant cette pénétration n’est pas prévue pour réduire la taille du groupe électrogène. Le système hybride avec la configuration choisie permettra d’alimenter sans interruption la charge selon le dimensionnement prévu. D’où l’importance d’un bon dimensionnement du système. 14 KABORE Sim Alex Cédric MISE EN PLACE D’UN SYSTEME HYBRIDE(PV/RD/GE) AU PROFIT DE LA SONABHY DEPOT DE BINGO CHAPITRE 3: ETUDE DES SOURCES D’ALIMENTATION EN ELECTRICITE DE LA SONABHY DEPOT DE BINGO 15 KABORE Sim Alex Cédric MISE EN PLACE D’UN SYSTEME HYBRIDE(PV/RD/GE) AU PROFIT DE LA SONABHY DEPOT DE BINGO INTRODUCTION Le dépôt de la SONABHY à Bingo est divisé en plusieurs services. Chaque service est essentiellement constitué à 100% d’appareils électrique mis à part le service gaz qui fonctionne à 80% avec du pneumatique. L’électricité est donc indispensable au fonctionnement du dépôt. La SONABHY est donc alimenté par deux sources, à savoir le réseau SONABEL et des groupes électrogènes qu’elle possède en son sein. 3.1 Etude du réseau de distribution SONABEL du dépôt 3.1.1 Bilan de puissance générale du dépôt de Bingo Pour le bilan de puissance générale du dépôt de Bingo, nous avons fait le tour du dépôt et nous avons pu relever les caractéristiques de tous les équipements électriques existant dans le dépôt. Nous avons calculé le bilan de puissance en tenant compte des coefficients d’utilisation et de simultanéité. Les abaques utilisés pour le calcul du bilan de puissance de puissance peuvent être vérifié à l’annexe 5 et la procédure de calcul est montré dans les tableaux ci-dessous : DEPOTAGE WAGON CITERNE POMPE SUPER POMPE PETROLE POMPE GAZOIL PUISSANC E TOTAL P(kw) 55 22 55 Pt(Kw) KS Pt(Kw) 132 1 132 COS 0,79 0,85 0,79 Tan 0,77 0,61 0,77 Q(kvar) 42,55 13,42 42,55 Qt(kvar) KS Qt(kvar) 98,52 1 98,52 Qt(kvar) KS Qt(kvar) 88,5 0,78 69,03 DEPOTAGE CAMIONS CITERNE POMPE SUPER 1 POMPE SUPER 2 POMPE SUPER 3 POMPE PETROLE POMPE GAZOIL 5 POMPE GAZOIL 7 P(kw) 22 37 37 22 22 22 Pt(Kw) KS Pt(Kw) 162 0,78 116,64 COS 0,87 0,88 0,88 0,87 0,87 Tan 0,56 0,53 0,53 0,56 0,56 Q(kvar) 12,32 19,61 19,61 12,32 12,32 0,87 0,56 12,32 LIVRAISON CAMIONS CITERNE 16 KABORE Sim Alex Cédric MISE EN PLACE D’UN SYSTEME HYBRIDE(PV/RD/GE) AU PROFIT DE LA SONABHY DEPOT DE BINGO P(kw) POMPE SUPER 1 POMPE SUPER 2 POMPE PETROLE 6 POMPE PETROLE 7 POMPE GAZOIL 5 POMPE GAZOIL 8 POMPE DDO 3 POMPE DDO 4 Pt(Kw) KS Pt(Kw) 22 22 22 22 176 0,78 COS Tan Q(kvar) 0,84 0,84 0,84 0,64 0,64 0,64 14,21 14,21 14,21 0,84 0,64 14,21 137,28 22 0,84 0,64 14,21 22 0,84 0,64 14,21 22 22 0,84 0,84 0,64 0,64 14,21 14,21 Qt(kvar) KS Qt(kv ar) 113,68 0,78 88,67 POMPE DE SECURITE POMPE EMULSSEUR 1 POMPE DE EMULSSEUR 2 POMPE DE DECANTATION 1 POMPE DE DECANTATION 2 POMPE DU PRODUIT POLUE P(kw) 15 Pt(Kw) KS Pt(Kw) COS 0,83 Tan 0,67 Q(kvar) 10,05 0,83 0,67 10,05 0,87 0,56 4,2 0,75 0,78 0,80 0,6 15 0,83 0,67 10,05 15 7,5 53,25 0,78 41,535 Qt(kvar) KS Qt(kvar) 34,95 0,78 27,261 CENTRE EMPLISSEUR 1 06KG P(kw) Pt(Kw) POMPE 3 HYDROLYQUE CONVOYEUR A 4 CHAINE 1 24,45 CARROUSEL 1,10 CONVOYEUR A 4 CHAINE 2 PALETTISEUSE 4 EXTRACTEUR 8,35 GAZ CENTRE EMPLISSEUR 1 12KG POMPE HYDROLYQUE CONVOYEUR A CHAINE 1 TAPI ROULANT COS 0,79 Tan 0,77 Q(kvar) 2,31 0,76 0,85 3,4 0,74 0,76 0,90 0,85 0,99 3,4 0,76 0,77 0,85 0,82 3,4 6,847 COS 0,79 Tan 0,77 Q(kvar) 1,15 4 0,76 0,85 3,4 5,5 0,77 0,82 4,51 P(kw) 1,5 Pt(Kw) KS 0,78 ks Pt(Kw) 19,071 Pt(Kw) Qt(kvar) KS Qt(kvar) 20,347 0,78 15,87 Qt(kvar) KS Qt(kvar) 17 KABORE Sim Alex Cédric MISE EN PLACE D’UN SYSTEME HYBRIDE(PV/RD/GE) AU PROFIT DE LA SONABHY DEPOT DE BINGO CARROUSEL 1,10 33,03 CONVOYEUR A 4 CHAINE 2 CONVOYEUR A 4 CHAINE 3 PALETTISEUSE 4 BAIN D’EAU 0,55 EXTRACTEUR 8,35 GAZ CENTRE EMPLISSEUR 2 06KG POMPE HYDROLYQUE CONVOYEUR A CHAINE 1 CARROUSEL CONVOYEUR A CHAINE 2 PALETTISEUSE EXTRACTEUR GAZ 0,74 0,76 0,90 0,85 0,99 3,4 0,76 0,85 3,4 0,76 0,65 0,77 0,85 1,16 0,82 3,4 0,638 6,847 COS 0,79 Tan 0,77 Q(kvar) 2,31 0,76 0,85 3,4 0,74 0,76 0,90 0,85 0,99 3,4 0,76 0,77 0,85 0,82 3,4 6,847 COS 0,79 Tan 0,77 Q(kvar) 1,15 0,76 0,85 3,4 0,77 0,74 0,76 0,82 0,90 0,85 4,51 0,99 3,4 4 0,76 0,85 3,4 4 0,55 8,35 0,76 0,65 0,77 0,85 1,16 0,82 3,4 0,638 6,847 Tan 0,99 0,77 0,67 0,90 0,59 0,80 0,80 Q(kvar) 0,5445 1,155 13,4 3,6 1,77 0,88 3,2 P(kw) 3 Pt(Kw) 0,78 ks 25,763 Pt(Kw) 4 24,45 1,10 4 0,78 19,071 4 8,35 27,735 0,78 21,63 Qt(kvar) KS Qt(kvar) 20,347 0,78 15,87 Qt(kvar) KS Qt(kvar) 27,735 0,78 21,63 Qt(kvar) KS Qt(kvar) 24,549 0,78 19,14 CENTRE EMPLISSEUR 2 12KG POMPE HYDROLYQUE CONVOYEUR A CHAINE 1 TAPI ROULANT CARROUSEL CONVOYEUR A CHAINE 2 CONVOYEUR A CHAINE 3 PALETTISEUSE BAIN D’EAU EXTRACTEUR GAZ P(kw) 1,5 Pt(Kw) ks Pt(Kw) 4 5,5 1,10 4 33,03 0,78 25,763 ATELIER D’ENTRETIEN M1 M2 M3 a M7 M8 M9 M10 M11 P(kw) 0,55 1,5 20 4 3 1,1 4 Pt(Kw) KS Pt(Kw) 34,45 0,78 26,871 COS 0,71 0,79 0,83 0,74 0,86 0,78 0,78 18 KABORE Sim Alex Cédric MISE EN PLACE D’UN SYSTEME HYBRIDE(PV/RD/GE) AU PROFIT DE LA SONABHY DEPOT DE BINGO LES ELECTROPOMPES CHARGEMENT GAZ P(kw) Pt(Kw) KS M1 30 M2 30 201 0,78 M3 30 M4 37 M5 37 M6 37 LES ELECTROPOMPES DEPOTAGE GAZ M1 M2 M3 P(kw) 18,5 18,5 18,5 Pt(Kw) 156,78 Pt(Kw) KS Pt(Kw) 55,5 0,78 43,29 COS 0,85 0,85 0,85 0,88 0,88 0,88 Tan 0,61 0,61 0,61 0,53 0,53 0,53 Q(kvar) 18,3 18,3 18,3 19,61 19,61 19,61 Qt(kvar) KS Qt(kvar) 113,73 0,78 88,709 COS 0,88 0,88 0,88 Tan 0,53 0,53 0,53 Q(kvar) 9,805 9,805 9,805 Qt(kvar) KS Qt(kvar) 29,415 0,78 22,943 Tan 0,53 0,53 0,53 0,53 0,53 0,53 0,53 0,53 0,72 Q(kvar) 11,66 11,66 11,66 11,66 11,66 1,123 1,123 1,123 0,36 Qt(kvar) KS Qt(kvar) 62,029 0,78 48,382 COMPRESSEURS D’AIR COMPRESSEUR 1 COMPRESSEUR 2 COMPRESSEUR 3 COMPRESSEUR 4 COMPRESSEUR 5 SECHEUR D’AIR 1 SECHEUR D’AIR 2 SECHEUR D’AIR 3 PURGE CHATEAU D’EAU POMPE 1 POMPE 2 P(kW) 22 22 22 22 22 2,12 2,12 2,12 0,5 Pt(Kw) KS_ Pt(Kw) 116,86 0,78 91,15 COS 0,88 0,88 0,88 0,88 0,88 0,88 0,88 0,88 0,89 P(kw) 5 5 Pt(Kw) 10 KS 1 Pt(Kw) 10 COS 0,8 0,8 Tan 0,75 0,75 Q(kvar) 3,75 3,75 Qt(kvar) 7,5 KS 1 Qt(kvar) 7,5 P(kw) 4 Pt(Kw) 4 ks 1 Pt(Kw) 4 COS 0,85 Tan 0,61 Q(kvar) 2,47 Qt(kvar) 2,47 KS 1 Qt(kvar) 2,47 Punit(w) Pt(Kw) KS Pt(Kw) 18 6,138 0,53 3,253 SIRENE Moteur ECLAIRARE GROUPE ELECTROGENE MAGASIN INTERIEUR POMPERRIE INCENDIE HAUL CAMION INCENDI EXPLOITATION PRODUIT BLANC PORTE PRODUIT BLANC CELLULE EXPLOITATION HAUL MATERIEL SECURITE LIVRAISON CAMION DEPOTAGE LABO SALLE D’ATTENTE LABO HAUL P(kw) 21 10 6 4 4 3 2 2 52 72 4 2 19 KABORE Sim Alex Cédric MISE EN PLACE D’UN SYSTEME HYBRIDE(PV/RD/GE) AU PROFIT DE LA SONABHY DEPOT DE BINGO COULOIRE CHEF LABO BUREAU LABORANTIN OLEOTHEQUE CENTRE EMPLISSEUR GAZ (ANCIEN CENTRE) 2 4 4 1 148 PUISSANC E TOTALE 1 BATIMENT 1 DISPATCHING 1 DOUCHE DISPATCHING 2 SERVICE COMMERCIAL TRANSITE TOILETTE BUREAU OTRAF CHEF EQUIPE ELECTRIQUE SURVEILLANCE VIDEO CHEF SECURITE SALLE DE TECHNICIEN COULOIRE PUISSANC E TOTALE 2 2 2 2 1 4 4 1 3 2 4 3 3 COULOIRE DOUANE 1 CHEF BRIGADE BUREAU PALING TOILETTE CHEF MAINTENACE SALLE INFORMATOQUE CHEF CELLULE COMMERCIALE CHEF MOUVEMENT SALLE DE CONFERENCE CHEF TRANSITE TRANSITE 1 TRANSITE 2 TRANSITE 3 TRANSITE 4 ARCHIVE CHEF GESTION STOCK GESTION STOCK SALLE A MANGE CAFETARIAT CUISINE + HAUL DOUCHE DETACHEMENT 1 DETACHEMENT 2 CUISINE PUISSANC E TOTAL 3 12 2 2 2 1 2 4 4 8 32 4 4 4 4 4 1 4 4 16 6 11 6 6 10 2 18 0,558 0,63 0,351 1,62 0,46 0,74 BATIMENT 2 CELLULE 1 A 12 BUVETTE 18 CELLULE ASTREINTE 36 4 20 KABORE Sim Alex Cédric MISE EN PLACE D’UN SYSTEME HYBRIDE(PV/RD/GE) AU PROFIT DE LA SONABHY DEPOT DE BINGO INFIRMERIE OST HAUL SALLE TELE INFIRMERIE MILLITAIRE SECURITE 1 SECURITE 2 PROJECTEURS(depot hydrocarbure liquide) 4 7 6 8 12 2 34 PROJECTEURS(DEPOT GAZ) Puissance total 4 29 18 1,422 400 63 POSTE DE GENDARMERIE 8 2 10 4 2 5 30 25 18 4,898 14 14 14 4 12 6 7 4 8 250 DORTOIRE CUISINE VESTIAIRE GUERITE GUERITE DE VIGILLE BUREAU PARKING DOUBLE VOIE VILLA ASTREINTE 1 VILLA ASTREINTE 2 VILLA ASTREINTE 3 LOCAL CHAUFFEUR ATELIER DE SOUDURE SALLE D’ARCHIVE MAGASIN EXTERIEUR CHATEAU D’EAU LIGNE ASTTREINTE Puissance total 5 0,63 16,77 0,53 2,59 PUISSANCE TOTAL CLIMATISEURS GROUPE ELECTROGENE MAGASIN INTERIEUR CLIM 1 Punit 1,1 P(kw) 1,1 1 2,4 2,4 EXPLOITATION PRODUIT BLANC PORTE PRODUIT BLANC CELLULE EXPLOITATION CHEF LABO 1 1,1 1,1 2 1,1 2,2 1 1,1 1,1 1 1,1 1,1 OLEOTHEQUE 1 1,1 1,1 BUREAU LABORANTIN DISPATCHING 1 1 3 1 1,1 2,4 1,1 1,1 7,2 1,1 DISPATCHING 2 1 2,4 2,4 Pt(Kw) ks Pt(Kw) COS Tan Q(kvar) 21 KABORE Sim Alex Cédric MISE EN PLACE D’UN SYSTEME HYBRIDE(PV/RD/GE) AU PROFIT DE LA SONABHY DEPOT DE BINGO SERVICE COMMERCIAL TRANSITE 1 1 1,1 2,4 1,1 2,4 BUREAU OTRAF 1 1,1 1,1 CHEF EQUIPE ELECTRIQUE SURVEILLANCE VIDEO 1 1,1 1,1 1 1,1 1,1 CHEF SECURITE 1 2,4 2,4 SALLE DE TECHNICIEN DOUANE 1 1 1 2,4 1,1 2,4 1,1 CHEF BRIGADE BUREAU PALING 1 1 1,1 1,1 1,1 1,1 CHEF MAINTENACE 1 2,4 2,4 SALLE INFORMATOQUE CHEF CELLULE COMMERCIALE 2 2,4 4,8 1 2,4 2,4 CHEF MOUVEMENT 1 2,4 2,4 SALLE DE CONFERENCE CHEF TRANSITE 3 2,4 7,2 1 1,1 1,1 TRANSITE 1 1 2,4 2,4 TRANSITE 2 TRANSITE 3 1 1 2,4 2,4 2,4 2,4 TRANSITE 4 1 2,4 2,4 ARCHIVE 1 1,1 1,1 CHEF GESTION STOCK 1 1,1 1,1 GESTION STOCK SALLE A MANGE 1 2 1,1 12 1,1 24 CAFETARIAT 2 1,1 2,2 DETACHEMENT 1 1 2,4 2,4 DETACHEMENT 2 CELLULE 1 A 12 BUVETTE 1 12 1 2,4 1,1 2,4 2,4 13,2 2,4 INFIRMERIE OST 2 2,4 4,8 SALLE TELE 1 2,4 2,4 INFIRMERIE MILLITAIRE SECURITE 1 1 2,4 2,4 1 1,1 1,1 SECURITE 2 LOCAL COTECNA 2 1 1,1 1,1 2,2 1,1 VILLA 1 1 3 1 2 1 2,4 1,1 2,4 1,1 2,4 2,4 3,3 2,4 2,2 2,4 VILLA 2 VILLA 3 181,9 0,4 72,76 0,91 0,43 31,28 22 KABORE Sim Alex Cédric MISE EN PLACE D’UN SYSTEME HYBRIDE(PV/RD/GE) AU PROFIT DE LA SONABHY DEPOT DE BINGO PRISES ELECTRIQUES(230*16A) MAGASIN EXTERIEUR 3 155 1,1 24,8 3,3 24,8 1 2,4 2,4 CHAUFFE EAU VILLA 1 VILLA 2 VILLA 3 VESTIAIRE GAZ CELLULES ASTREINTES 2 2 2 1 6 Punit(Kw) 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 P(Kw) 2,4 2,4 2,4 1,2 7,2 Pt(Kw) KS P(Kw) 15,6 0,78 12,168 Récapitulatif 23 KABORE Sim Alex Cédric MISE EN PLACE D’UN SYSTEME HYBRIDE(PV/RD/GE) AU PROFIT DE LA SONABHY DEPOT DE BINGO TABLEAU 3: BILAN DE PUISSANCE DU DEPOT DE BINGO Utilisation Puissanc e active nominale (Pn) kW Dépotage wagon citerne 132 Dépotage camions citerne 116,64 Livraisons camion-citerne Pompe de sécurité Centre emplisseur 1( 6kg) Centre emplisseur 1( 12,5kg) Puissance nominale totale (Pnt) kW Ku Puissanc e réactive nominale (Qn) kVar 98,52 Puissance réactive nominale totale (Qnt) kVar Puissanc e d’utilisati on (Pu) kW KS 646,143 0,53 Puissance active totale d’utilisati on (Put) kW Puissance totale réactive (Qut) d’utilisati on(kVar) 69,03 88,67 137,28 27,261 41,535 15,87 19,071 21,63 25,763 Centre emplisseur 2( 6kg) Centre emplisseur 2( 12,5kg) 19,071 Atelier entretien 26,871 Compresseur d’air 91,15 15,87 807,679 0,8 547,625 425,30 290,24 21,63 25,763 19,14 Electropompe chargement gaz Electropompe dépotage gaz 48,382 88,709 43,29 7,5 Château d’eau 10 Sirène Eclairage Climatiseurs 4 23,704 72,76 Chauffe-eau 12,168 Ventilateurs 4,774 TOTAL 22,943 156,78 2,47 31,28 113,406 1 113,406 708,83 921,14 Avec : Pnt= 31,28 113,406 538,706 31,28 321,521 et Qnt= 24 KABORE Sim Alex Cédric MISE EN PLACE D’UN SYSTEME HYBRIDE(PV/RD/GE) AU PROFIT DE LA SONABHY DEPOT DE BINGO Put= × × et Qut= × × + S= On a une puissance active d’utilisation totale de 538,706 kW, une puissance réactive totale de 321,521 kVar et une puissance apparente totale de 627,359 KVa et un facteur de puissance théorique de 0,85. 3.1.2 Etude de la facturation et de la puissance souscrite La SONABHY dépôt possède un poste de transformation privé HT/MT dans le quel existe un transformateur de 630 KVa avec une puissance souscrite de 450Kw. Nous avons demandé à voir les factures d’électricité du dépôt de l’année 2018. Le tableau ci-dessous donne toutes les informations sur la consommation du dépôt. TABLEAU 4:ETUDE DES FACTURES DE LA SONABHY 2018 Période Heures Heures Nombre Actif Réactif Puissance Puissance Dépasse Montant pleines pointe D’heure (W) (var) Souscrite consomm ment (FCFA) kW ée (KW) (KW) Janv-18 64196 58639 836 122825 80067 450 478 28 18.010.224 Fev-18 68977 79604 757 128581 88957 450 453 03 19.023.697 Mrs-18 53863 49439 822 103302 64693 450 474 24 16.172.196 Avr-18 70997 70407 499 141404 87748 450 528 78 21.373.833 Mai-18 62699 56913 132 119612 70163 450 500 50 18.283.530 Juin-18 63375 51527 643 114902 69893 450 482 32 17.318.595 19.985.107 Juil-18 Aout-18 72345 58761 678 131010 80569 450 479 29 19.269.716 Sept-18 69128 55455 812 124583 81923 450 457 07 18.352.094 Oct-18 73754 62214 639 135968 87441 450 482 32 19.986.382 Nov-18 77154 64868 248 142022 94489 450 481 31 20.722.899 Déc-18 62099 58325 725 120424 79867 450 496 46 18.456.056 Moyenne 67144,2 60559,2 617,36 125875, 80528,1 450 482,72 32,72 20632212 mensuelle 7 25 KABORE Sim Alex Cédric MISE EN PLACE D’UN SYSTEME HYBRIDE(PV/RD/GE) AU PROFIT DE LA SONABHY DEPOT DE BINGO En ce qui concerne ce compteur, après analyse des factures nous avons constaté que : Le facteur de puissance varie énormément entre 0,8 et 0,9. Hors il est considéré en MT comme bon lorsque sa valeur est comprise entre 0,8 et 0,9. La SONABEL fait une bonification lorsqu’il est supérieur à 0,9. Pour le cas du dépôt de Bingo il est considéré comme bon. La moyenne des consommations mensuelles de l’an 2018 nous donne les valeurs suivantes : C active totale : 125875,72 C réactive totale : 80528,18 Tan ɸ=80528,18/125875,72=0,63 Avec cos ɸ=0,84 Nous constatons aussi que la SONABHY a une puissance consommée légèrement supérieur à la puissance souscrite. La puissance souscrite est de 450Kw et la puissance moyenne consommée par moi est de 482,72. Soit un dépassement de 32,72 kW. En 2018 le dépôt de Bingo a une facturation annuelle moyenne estimée à 20.632.212 FCFA 3.1.3 Etude comparative entre la demande en électricité et la puissance souscrite à la SONABEL Après l’étude du bilan de puissance générale du dépôt, en appliquant les coefficients de simultanéités et d’utilisations nous avons trouvés une puissance active de 538,706 KW tandis que la puissance souscrite à la SONABEL est de 450 KW. Ce qui veut dire que si tous les équipements électriques du dépôt sont en marche simultanément, le réseau SONABEL ne pourra pas supporter toutes les charges. 3.2 Etude de la puissance délivrée par les GE 3.2.1 Type d’utilisation des GE du dépôt de Bingo L’électricité est indispensable au fonctionnement du dépôt de Bingo. En effet, un délestage du RD ou une coupure d’électricité pendant quelques heures pourrait entrainer d’énorme pertes économique de l’ordre des millions pour la SONABHY. D’où la nécessité de prendre des mesures préventives pour assurer une continuité en alimentation électrique du dépôt. Pour ce fait la SONABHY possèdes à son sein des groupes pour prendre le relai en cas de défaillance du 26 KABORE Sim Alex Cédric MISE EN PLACE D’UN SYSTEME HYBRIDE(PV/RD/GE) AU PROFIT DE LA SONABHY DEPOT DE BINGO réseau SONABEL. Nous en déduisons donc que ces groupes sont utilisé comme une source d’alimentation secours. 3.2.2 Puissance délivré par les GE Le dépôt de Bingo possède en son sein deux groupes électrogènes G1 et G2 de marque SDMO et de puissances apparentes respectives de 630 kVa et 400 kVa dont un totale de 1030 kVa pour les deux groupes électrogènes. Mais ces GE sont plombés à 75% de leurs puissances nominales, alors la puissance apparente à la sortie des deux GE est de 772,5 kVa. 3.2.3 Comparaison entre le bilan de puissance et la puissance délivré par les GE. Le bilan de puissance générale révèle que la puissance apparente d’utilisation du dépôt de Bingo est de 627,359 KVa tandis que la puissance délivrée par les GE est de 772,5 kVa. La puissance fournie est donc supérieure à la puissance consommée, ce qui nous rassure qu’en cas de délestage les GE pourront supporter les charges même si elles fonctionnent simultanément. 3.4. Recommandation sur l’installation actuelle du dépôt Le dépôt de Bingo a une puissance souscrite de 450Kw, après analyse des factures, nous constatons une puissance consommée moyenne de 482,72/mois pour l’année 2018 soit un dépassement moyen de 32,72/mois. Les factures d’électricité nous révèlent que la SONABHY paye des pénalités au niveau des dépassements soit 4170fcfa/kW, une pénalité moyenne de 136.443 FCFA/mois. La solution est que la SONABHY réadapte sa puissance souscrite à 500kw pour éviter ces pénalités. Mais si on réadapte la puissance à 500kw la somme payée comme prime par mois sera supérieur à 208.500fcfa. Pour diminuer la consommation et optimiser ces factures d’électricité nous proposons les solutions suivantes : - Laisser la puissance souscrite à 450kw et payer les pénalités serait plus bénéfique mais pour une question d’efficacité énergétique, il faut réadapter la puissance. - Remplacer les projecteurs fluorescent du dépôt par des projecteurs à LED. 27 KABORE Sim Alex Cédric MISE EN PLACE D’UN SYSTEME HYBRIDE(PV/RD/GE) AU PROFIT DE LA SONABHY DEPOT DE BINGO - Munir l’administration d’un système d’arrêt automatique d’électricité aux heures de descentes pour éviter que les équipements comme les lampes, climatiseurs, ordinateurs continuent de fonctionner en cas d’ignorance des agents. - Mettre une centrale photovoltaïque afin de réduire les coûts de la facturation d’électricité. CONCLUSION L’étude des sources d’alimentation en d’électricité nous a permis de connaitre le bilan de puissance général du dépôt de Bingo et la puissance délivrée par les GE. De ce bilan de puissance en ressort une puissance active d’utilisation de 538,706kw, une puissance réactive d’utilisation de 321,521Kvar et un de 0,85. Ainsi donc nous avons pu faire une étude comparative entre l’offre et la demande énergétique au niveau du dépôt de la SONABHY à Bingo. Des imperfections sont détecté et des solutions sont proposé pour y remédier. Parmi ces solutions, nous avons la mise place d’un système PV pour réduire les coûts de facturation. 28 KABORE Sim Alex Cédric MISE EN PLACE D’UN SYSTEME HYBRIDE(PV/RD/GE) AU PROFIT DE LA SONABHY DEPOT DE BINGO CHAPITRE 4 : DIMENSIONNEMENT ET ETUDE FINANCIRE DU SYSTEME PV 29 KABORE Sim Alex Cédric MISE EN PLACE D’UN SYSTEME HYBRIDE(PV/RD/GE) AU PROFIT DE LA SONABHY DEPOT DE BINGO INTRODUCTION Dimensionner un système PV c’est déterminer en fonction de l’ensoleillement et le profil de charge, l’ensemble des éléments de la chaine PV, à savoir, la taille du générateur, la capacité de stockage, le cas échéant la puissance d’un convertisseur, voire l’inclinaison des modules et la tension d’utilisation. Le Dimensionnement d’un système photovoltaïque est essentiel pour un bon fonctionnement et la satisfaction de l’utilisateur. Ainsi donc une installation surdimensionnée engendre des couts élevés inutiles, tandis qu’une installation sous dimensionné veut dire un manque de fiabilité. D’où l’importance d’effectuer un bon dimensionnement. 4.1 Besoin journalier en électricité du dépôt de Bingo Temps moyen de fonctionnement des équipements Nous avons eu à voir les factures d’électricité du dépôt de Bingo, en faisant la moyenne journalier d’heures pleine nous trouvons environs une moyenne de16 heures pleine. De ce fait pour le calcul du besoin journalier nous allons prendre 16 heures. Besoin journalier (Bjr) Bjr= Pt × t × 1,05 Avec : Pt : Puissance totale T : temps de fonctionnement(16h) Bjr(continue)= 9050,2608 kW h/jour En utilisant un convertisseur de rendement de 96% le besoin journalier en alternatif est de : Bjr(Alternatif)= 9427,355 kWh/jour 4.2 Détermination de la capacité de stockage et puissance du champ PV 4.2.1 Capacité des batteries Pour déterminer la capacité des batteries, il faut prendre plusieurs paramètres en compte à savoir : 30 KABORE Sim Alex Cédric MISE EN PLACE D’UN SYSTEME HYBRIDE(PV/RD/GE) AU PROFIT DE LA SONABHY DEPOT DE BINGO - La durée d’autonomie des batteries afin d’alimenter les récepteurs sans l’aide des modules. -La profondeur de décharge des batteries - La tension d’utilisation des batteries Cbat= ∗ ∗ Avec : Ecj : Energie journalière consommée ; Aut : Autonomie désirée en jour(1jour) ; Ubat : V (864) Tension d’utilisation des batteries en volts ; PD : Profondeur de décharge=0,8 ; Cbat : Capacité des batteries en Ampère heure (Ah). Cbat =13639,113 Ah soit une capacité totale de 14000 Ah Choix des accumulateurs et du constructeur Notre choix pour les batteries c’est porté sur la Batterie GEL OPzV tubulaires 2V/2000Ah Victron à cause de sa qualité et surtout de sa durée de vie. Désignation : 2V/2000 Ah Gel ; Réf : BAT702601260 ; Marque : Victron Energy ; Dimensions (mm) : 215x400x815 ; Garantie : 24 mois Poids (kg) : 160 ; Durée de vie : 20 ans à 25°C ; Durée de vie en cycle : Nombre de cycle possibles : 31 KABORE Sim Alex Cédric MISE EN PLACE D’UN SYSTEME HYBRIDE(PV/RD/GE) AU PROFIT DE LA SONABHY DEPOT DE BINGO 600 cycles à décharge 100% ; 1200 cycles à décharge 50% ; 2400 cycles à décharge 30% plus de 1500 cycles à 80% de profondeur de décharge. Il nous faudra 7 batteries montées en parallèle et 432 batteries montées en série. Soit un total de 3024 batteries. 4.2.2 Détermination de la puissance crête du champ PV Calcul du courant délivré par le champ des modules (Ip) Ip= ∗ Avec Cbat : capacité des batteries Aut : Autonomie (jour) Ts : Temps d’éclairement (5) Ip= 2800A Puissance crête (Pc) Pc= Ip × Up Pc= 2419200WC Pour des mesures de sécurité, en cas d’extension et de d’ajout d’équipement nous allons prévoir une marge de 25%. De ce fait nous avons une puissance crête de 3024000 WC. Pc= 3024000 WC soit une puissance crête de 3,024MWc. Dont 36 modules de 300Wc/24V placé en série et 280 modules de 300Wc/24V soit un total de 10080 modules 300Wc/24V chacun. 32 KABORE Sim Alex Cédric MISE EN PLACE D’UN SYSTEME HYBRIDE(PV/RD/GE) AU PROFIT DE LA SONABHY DEPOT DE BINGO Choix du fournisseur des modules PV Nous allons utiliser des modules de marque SOLARWORD. Des panneaux de 300 WC/24v seront choisi à cause de sa disponibilité sur le marché, son prix abordable par rapport à la qualité et de sa rentabilité. Pour la fiche technique du module choisi voir l’annexe 7. Les caractéristiques de la marque choisie sont détaillées dans le tableau ci-dessous : TABLEAU 5: CARACTÉRISTIQUE DU MODULE Pmax 300 Wc Uoc 40 V Umpp 32,6 V Courant de court-circuit Icc 9,83 A Courant au point de puissance Imp 9,31 A Hm 17,89 % Puissance au point de puissance maximale Tension à vide Tension au point de puissance maximale maximale Rendement du module 4.3 Choix de l’onduleur et estimation du champ PV 4.3.1 Choix de l’onduleur Dans un système PV, l’onduleur a une place très importante : il permet la transformation du courant continu délivré par les panneaux en courant alternatif compatible avec le réseau de distribution. Puissance de l’onduleur(Pond) Pond= Pt × S × T Avec S : coefficient de simultanéité (0,75) T : temps de marge (2h) Pond= 808059W soit une puissance de 808,059kW 33 KABORE Sim Alex Cédric MISE EN PLACE D’UN SYSTEME HYBRIDE(PV/RD/GE) AU PROFIT DE LA SONABHY DEPOT DE BINGO Dont 9 onduleurs de 100 KW placé en parallèle. Les onduleurs choisis doivent pouvoir supporter notre tension d’entrée(384V) et aussi le courant d’entré(311A). Choix du constructeur Nous avons consulté le catalogue de la société Sacton, et nous avons choisi l’onduleur de marque Sacton de type SY20K1000F-NB de puissance d’entrée de 100kw. Nous allons prendre 9 onduleurs de marque Sacton 100kW pour sa qualité et surtout parce qu’il est mieux adapté pour nos besoins hybride muni de trois technologie à savoir une fonction de régulation, un convertisseur et d’un boitier d’automatisme permettant l’inversion des sources (PV ou RD) et de gérer l’arrêt et le démarrage des sources. Pour la fiche technique voire l’annexe 6 . Sexions des câbles utilisés à l’entrée des onduleurs S= × Avec : I le courant d’entré au niveau de chaque onduleur=311A L la distance entre le champ et le locale des onduleurs= 5m S= 1,80 mm2 Nous allons donc utiliser 45 m de câble de sexions 1,80 mm2 Sexions des câbles utilisés à la sortie des onduleurs Au niveau de la sortie, il s’agit d’amener les câbles au local TGBT pour cela nous pouvons estimer la longueur à 40 m. S= × Avec : I le courant de sortie au niveau de chaque onduleur. Nous allons régler notre tension de sortie en AC à 400v selon la fiche technique des onduleurs on aura à la sortie un courant de 145A. L la distance entre le champ et le locale des onduleurs= 40m S= 14,5 mm2 Soit 360 m de câble de sexions 16 mm2. 4.3.2 Détermination de la superficie du champ PV Détermination de la surface du champ PV 34 KABORE Sim Alex Cédric MISE EN PLACE D’UN SYSTEME HYBRIDE(PV/RD/GE) AU PROFIT DE LA SONABHY DEPOT DE BINGO Pour la disposition des panneaux solaire, on doit avoir une inclinaison de 15 degré par rapport à l’horizontal afin de permettre aux rayonnements d’arriver perpendiculairement aux modules pour le cas du Burkina Faso. Notre champ doit contenir 10080 modules solaires. Sur chaque panneau nous allons placer 4 modules et l’emplacement sera comme suit : FIGURE 5: DISPOSITION DES PANNEAUX Avec : - L : la largeur des modules=0 ,99 m - B : longueur des modules=1,6515 m - X : la distance entre deux panneaux= 3 m Sur la largeur L nous allons placer 4 modules et sur la longueur 200 modules soit 800 modules sur chaque champ. Donc aurions au totale 13 champs de 800 modules chacun et un champ de 80 modules distants l’un de l’autre de 4 mètres pour permettre un bon éclairement sur les modules et faciliter l’entretient des modules solaires. TABLEAU 6: ETUDE DE LA SURFACE DU CHAMP Nombre Largeur Longueu Nombre de Nombre de Nombr Nombre Surface Surface Surface totale de d’un r d’un modules sur la modules sur la e de champ occupé par d’entretien( totale( module module module( (m) m) largeur longueur module les / champ(m2) 2 m) m2 ) 18496,8 33667 champ 10080 1,001 4 modules soit 200 modules 4,004 m soit 335m 400 25 33533,5 1,675 4 modules soit 20 modules 4,004 m soit 33,5 80 1 134,7134 35 KABORE Sim Alex Cédric MISE EN PLACE D’UN SYSTEME HYBRIDE(PV/RD/GE) AU PROFIT DE LA SONABHY DEPOT DE BINGO Notre champ occupera au total une surface estimée à 33667,634 m2 soit 3,3667 hectare 4.4 Etude financière Après l’étude technique du projet d’installation du système photovoltaïque, nous sommes confronté à faire des choix pour permettre à la SONABHY de ne pas trop ressentir les délestages ou coupure d’électricité du RD et surtout permettre la réduction de la consommation d’électricité du RD afin de réduire ces factures d’électricité. De ce fait en tant que technicien nous devons faire le rapport entre le cout d’investissement de la SONABHY dans cette installation du système PV et la rentabilité en terme d’économie de facture afin de pouvoir faire un choix optimal par rapport à la réalisation de ce projet. L’étude financière doit nous révéler si la mise en place d’un système PV sera bénéfique pour la SONABHY ou pas. 4.4.1 Etude du cout d’investissement sur le champ PV et recommandation L’étude du coût d’investissement se fera sans le prix de l’acquisition du terrain. La SONABHY a déjà un grand site de 4 hectares juste à proximité du dépôt de Bingo. Etude de l’investissement avec stockage Le tableau ci-dessous représente l’étude de l’investissement du système PV avec stockage : 36 KABORE Sim Alex Cédric MISE EN PLACE D’UN SYSTEME HYBRIDE(PV/RD/GE) AU PROFIT DE LA SONABHY DEPOT DE BINGO TABLEAU 7: ESTIMATION DU COUT D'INVESTISSEMENT AVEC STOCKAGE Désignation Caractéristique Prix quantité Prix total(FCFA) Unitaire(FCFA) Modules Solarworld 300Wc/24v 160.000 10480 1.729.000.000 Batteries Victron Energy 2000Ah/2v 1.146.446 3024 3.446.852.704 Onduleurs Sacton 100KW 2.475.000 9 22.275.000 10080 151.200.000 solaire hybride Support Aluminium 1,676m2 15.000 modules Support Aluminium 10.000 3024 30.240.000 Maisonnette de 20m2 2.500.000 1 2.500.000 Cuivre 2,5 m2 649 40m 25.960 Cuivre 16 m2 3.865 360 m 1.391.400 Maisonnette de 40m2 1.500.000 1 5.000.000 Legrand 649.236 1 649.236 20.000/module 10.080 201.600.000 batteries Local des onduleurs Câbles Local des batteries Boitier d’automatique Reference :422680 Main d’œuvre Réalisation du travail TOTAL 5.587.234.300 Notre système PV, aura un coût d’investissement avec stockage estimé à Cinq milliards, cinq cent quatre-vingt-sept millions, deux cent trente-quatre mille trois cent de franc CFA (5.757.054.300 FCFA). 37 KABORE Sim Alex Cédric MISE EN PLACE D’UN SYSTEME HYBRIDE(PV/RD/GE) AU PROFIT DE LA SONABHY DEPOT DE BINGO Etude de l’investissement sans stockage Le tableau ci-dessous représente l’étude de l’investissement du système PV sans stockage : TABLEAU 8:ESTIMATION DU COUT D'INVESTISSEMENT SANS STOCKAGE Désignation Caractéristique Prix quantité Unitaire(FCFA) Modules solaire Solarworld Prix total(FCFA) 165.000 10480 1.729.000.000 2.475.000 9 22.275.000 10080 151.200.000 2.500.000 1 2.500.000 Cuivre 2,5 m2 649 40m 25.960 Cuivre 16 m2 3.865 360 m 1.391.400 Boitier d’inversion Legrand 649.236 1 649.236 automatique Reference :422680 Main d’œuvre Réalisation du 20.000/module 10.080 201.600.000 300Wc/24v Onduleurs Sacton 100KW hybride Support des modules Aluminium 25.000 1,676m2 Local des onduleurs Maisonnette de 20m2 Câbles travail TOTAL 2.140.381.596 Sans le système de stockage, le projet de mise en place de ce système PV coutera environ deux milliards, cent quarante millions, trois cent quatre-vingt-un mille cinq cent quatre-vingtseize de franc CFA (2.209.441.596 FCFA). Recommandation Après notre étude, la SONABHY a le choix entre un système sans stockage et un système avec stockage. Mais en tant que technicien nous avons le devoir de proposer des solutions pour que le choix soit judicieux. Le système peut fonctionner normalement sans stockage mais le seul 38 KABORE Sim Alex Cédric MISE EN PLACE D’UN SYSTEME HYBRIDE(PV/RD/GE) AU PROFIT DE LA SONABHY DEPOT DE BINGO inconvénient est qu’en cas d’absence du soleil (la nuit par exemple ou en cas de ciel nuageux) notre champ de 3,024 MWc arrêtera de produire. Et pourtant comme nous montre le bilan financier sur les deux systèmes avec le stockage on aura un investissement de 5.757.054.300 FCFA, et sans le stockage on a un investissement de 2.209.441.596 FCFA soit une différence de 3.547.612.704 FCFA. Le stockage coûte chère et il est assez difficile à gérer pour un système de cette taille. Au regard de cette étude, nous proposons donc à la SONABHY, un système à injection directe. La journée la production sera assurée par le champ PV, la nuit ou en cas de non ensoleillement le réseau SONABEL va prendre le relai et en cas de délestage les GE viennent en secours. 4.4.2 Etude de la rentabilité Après l’étude technique et financière, nous en venons à l’étude de la rentabilité, qui est d’ailleurs la partie dans laquelle la SONABHY sera plus regardant. La plus grande consommation est observée pendant la journée, et la journée la production est assurée par le champ PV. Or la nuit le dépôt de Bingo est à l’arrêt. Le réseau SONABEL alimentera que les projecteurs et les locaux de la sécurité. En nous basant sur l’étude de la facturation du chapitre 4, après la mise en place du projet nous pouvons estimer une facturation moyenne à 5.316.106 FCFA. Le tableau ci-dessous dira si ce projet sera rentable ou non : TABLEAU 9:RETOUR SUR INVESTISSEMENT Coût Facturation d’investissement du moyenne projet (FCFA) Estimation de coût Economie Retour de investissement la mensuelle de la mensuelle SONABEL facturation mensuelle sur après réalisation du projet (FCFA) (an) (FCFA) (FCFA) 2.140.381.596 20.632.212 5.318.104 15.314.108 11,64 Nous avons un retour sur investissement sur 11 ans environs. A partir de 11 années environs après l’investissement que la SONABHY pourra récupérer son investissement et commencer à 39 KABORE Sim Alex Cédric MISE EN PLACE D’UN SYSTEME HYBRIDE(PV/RD/GE) AU PROFIT DE LA SONABHY DEPOT DE BINGO faire des bénéfices. Notre système PV ayant une durée de vie moyenne de 25 ans, la SONABHY pourra économiser pendant 14 années environs. CONCLUSION La mise en place de ce système hybride sera possible grâce à 10080 modules PV avec 9 onduleurs hybrides sur une superficie de 3,36 hectares. La mise en place de ce projet va beaucoup aider la SONABHY en terme d’indépendance énergétique et à moindre coût. Aussi ce projet sera aussi bénéfique pour la SONABEL en ce sens leurs Réseau de Distribution sera soulager et pourra aider à alimenter d’autres clients. Ce projet sera rentable à partir de de 11 ans d’où l’appellation d’investissement à long terme. 40 KABORE Sim Alex Cédric MISE EN PLACE D’UN SYSTEME HYBRIDE(PV/RD/GE) AU PROFIT DE LA SONABHY DEPOT DE BINGO CONCLUSION GENERALE Le travail effectué durant ce stage avait pour objectif l’étude d’un projet de mise en place d’un système hybride(PV/GE/RD) au profit de la SONABHY dépôt de Bingo. Les différents objectifs fixés au début ont été atteints. On peut rapidement comprendre et justifier l’intéressement à l’énergie solaire. D’abord, l'énergie solaire est une énergie propre, silencieuse, disponible et gratuite. C’est d’ailleurs ce qui explique de nos jours que son utilisation connaît une croissance significative dans le monde. D’autre part, la demande d’énergie électrique, essentiellement pour les besoins des zones rurales et les sites isolés, ne cessent d’augmenter et sans oublier le facteur prix et l’environnement à protéger. La problématique posée pour notre site l’étude du système hybride est le coût élevé de la facture en général et le réseau de distribution parfois instable. Afin de diminuer cette consommation, ils étaient obligés de penser à une source renouvelable. Nous avons pu dimensionner l’ensemble de notre dépôt côté photovoltaïque, le choix des fournisseurs des matériaux ainsi que la mise en œuvre des différentes mesures de protection permettant d’assurer un fonctionnement de l’installation en toute sécurité. Une étude financière du projet a été mise en œuvre pour évaluer l’intérêt et l’avantage de la mise en place d’une installation photovoltaïque. L’avantage de cette solution permettra à notre site l’économie de charges à travers la réduction de la facture d’énergie et renforcer sa rentabilité. 41 KABORE Sim Alex Cédric MISE EN PLACE D’UN SYSTEME HYBRIDE(PV/RD/GE) AU PROFIT DE LA SONABHY DEPOT DE BINGO REEFERENCE BIIBLIOGRAPHIQUE ET WEBOGRAPHIQUE [1] Jaques Vernier « les énergies renouvelable » [2] François Loppe « Essais Industriels Des Machines Electriques et Des groupes Electrogène » [3] : Mme CONGO Solange « Cours production photovoltaïque » [4] : www.triec-energy.com [5] : www.solar-kit.com [6] : www.sacton.com [7] : www.solarworld.com 42 KABORE Sim Alex Cédric MISE EN PLACE D’UN SYSTEME HYBRIDE(PV/RD/GE) AU PROFIT DE LA SONABHY DEPOT DE BINGO ANNEXE Annexe 1 : Schéma synoptique du système hybride Annexe 2 : Groupes électrogènes de la SONABHY Annexe3 : Schéma de câblages des GE avec le RD Annexe 4 : Onduleur choisi 43 KABORE Sim Alex Cédric MISE EN PLACE D’UN SYSTEME HYBRIDE(PV/RD/GE) AU PROFIT DE LA SONABHY DEPOT DE BINGO Annexe 5 : Abaque des coefficients de simultanéité et d’utilisation 44 KABORE Sim Alex Cédric MISE EN PLACE D’UN SYSTEME HYBRIDE(PV/RD/GE) AU PROFIT DE LA SONABHY DEPOT DE BINGO 45 KABORE Sim Alex Cédric MISE EN PLACE D’UN SYSTEME HYBRIDE(PV/RD/GE) AU PROFIT DE LA SONABHY DEPOT DE BINGO Annexe 6 Fiche technique de l’onduleur choisi 46 KABORE Sim Alex Cédric MISE EN PLACE D’UN SYSTEME HYBRIDE(PV/RD/GE) AU PROFIT DE LA SONABHY DEPOT DE BINGO Annexe 7 : Fiche technique du module 47 KABORE Sim Alex Cédric
