SFE-LP-EREE-2020-KHOURIBECH-MAAROUFI

UNIVERSITE MOULAY ISMAIL
Ecole Supérieure de Technologie - Meknès
Département Génie Electrique
Licence Professionnelle
Energies Renouvelables et Efficacité Energétique
PROJET DE FIN D’ETUDES
Modélisation et dimensionnement d’une installation photovoltaïque
raccordée au réseau
Réalisé par
KHOURIBECH MOHAMED
MAAROUFI MOUHSSINE
Soutenu devant le jury Composé de
Pr.
Président
Pr.
Rapporteur
Pr.
Examinateur
M.
Parrain Industriel
Pr.
Encadrant
Année universitaire: 2019 – 2020

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Remerciement
ous tenons à remercier sincèrement dans un premier temps, toutes les
personnes ayant contribué de près ou de loin à la réalisation de ce projet de
fin d'études.
On adresse nos plus vifs remerciements à Monsieur Miloud RAHMOUNE, notre
encadrant pour son suivie et ces directions durant notre stage de fin d’études, nous
tenons aussi à remercier Monsieur Rachid SAADANI le collaborateur avec l’encadrant
de stage pour ces remarques et sa réactivité et disponibilité.
Enfin, nous ne manquerons pas de remercier tous les professeurs de la filière
licence professionnelle énergie renouvelable et efficacité énergétique à l’école
supérieur de technologie de Meknès, pour leur enseignement et leur soutien
technique qui nous a permis d’acquérir un grand nombre d’outils scientifiques et
techniques indispensables pour notre carrière professionnelle.
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Table des matières
Introduction ......................................................................................................................... 9
Chapitre I : Présentation de la société ........................................................................... 11
1) Présentation de la société ............................................................................................. 12
1-1) Fiche technique ................................................................................................... 12
1-2) Nombre de personnes de la société ...................................................................... 12
1-3) Les activités de la société .................................................................................... 12
Chapitre II : L’énergie solaire photovoltaïque et la modélisation du gisement solaire
............................................................................................................................................. 14
1) Le potentiel mondial en énergie photovoltaïque ........................................................... 15
1-1) Les sources conventionnelles d’énergie électrique ................................................ 15
1-2) La puissance mondiale installée en photovoltaïque ............................................... 15
2) Rayonnement solaire ................................................................................................... 16
2-1) Définition ............................................................................................................ 16
2-2) Normalisation .................................................................................................... 17
2-3) Le gisement solaire marocain .............................................................................. 17
3) Modélisation du gisement solaire ................................................................................ 18
3-1) Coordonnées terrestres ........................................................................................ 18
3-2) Coordonnées du soleil ........................................................................................... 19
3-3) Différents types de rayonnement ........................................................................... 21
4) Code d’évaluation de l’éclairement solaire pour un capteur plan ................................ 22
5) La cellule photovoltaïque ............................................................................................... 23
5-1) Les technologies de fabrication des cellules photovoltaïques ................................ 24
5-1-1) Le silicium cristallin ................................................................................... 24
5-1-2) Les couches minces .................................................................................... 25
5-1-3) Cellules organiques et plastiques ................................................................ 27
5-2) Principes de fonctionnement de la cellule photovoltaïque ................................... 28
5-3) Caractéristique électrique - Modélisation ........................................................... 28
5-4) Caractéristique puissance-tension et courant-tension du module ...................... 32
5-5) Effet du rayonnement et de la température sur la puissance crête ..................... 32
6) Conclusion ................................................................................................................... 34
Chapitre III : Modélisation d’une installation photovoltaïque raccordé au réseau :
sous Matlab Simulink ....................................................................................................... 35
1) Les différents Types de systèmes photovoltaïques ....................................................... 36

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1-1) Systèmes photovoltaïques autonomes .................................................................... 36
1-2) Système photovoltaïque raccordé au réseau .......................................................... 37
1.3) Topologies des systèmes photovoltaïques raccordés au réseau .............................. 39
2) Description de l’installation photovoltaïque ................................................................. 41
2-1) Données constructeur ........................................................................................... 42
3) Modélisation du générateur photovoltaïque raccordé au réseau ................................. 42
4) Le MPP d’un générateur solaire .................................................................................... 44
5) La commande MPPT ...................................................................................................... 46
5-1) Algorithme Perturber et observer (P&O) ................................................................ 47
6) Hacheur Boost .............................................................................................................. 49
6-1) Fonctionnement ..................................................................................................... 49
6-2) Détermination des paramètres du hacheur boost................................................... 51
6-3) Simulation de la MPPT ........................................................................................... 52
7) L’onduleur .Convertisseur DC/AC ................................................................................. 55
7-1) La commande MLI ................................................................................................ 55
7-2) Structure de l’onduleur connecté au réseau .......................................................... 57
7-2-1) Principe de fonctionnement ......................................................................... 57
7-2-2) Principe de la PLL ........................................................................................ 57
7-2-3) Filtre LCL et thyristors ............................................................................... 58
8) Simulation de l’ensemble ............................................................................................. 59
9) Conclusion ................................................................................................................... 60
Chapitre IV : Dimensionnement des éléments d’une installation photovoltaïque
connecté au réseau et simulation de sa production ........................................................ 61
1) Introduction ................................................................................................................. 62
2) Dimensionnement des panneaux photovoltaïques ....................................................................... 63
2-1) Détermination du bilan énergétique ........................................................................ 63
2-2) Détermination du nombre de modules nécessaires ................................................. 64
3) Dimensionnement de l’onduleur ................................................................................... 64
3-1) Choix de l’onduleur ................................................................................................ 64
3-2) Disposition des modules photovoltaïques ................................................................. 64
3-2-1) Interconnexion des modules ........................................................................ 64
3-2-2) Nombre de modules en séries ...................................................................... 65
3-2-3) Nombre de chaines en parallèles ................................................................. 67
4) Dimensionnement des câbles ...................................................................................... 67
4-1) caractéristique des câbles ........................................................................................ 67
4-1-1) Caractéristique des parties conductrices ..................................................... 68
4-1-2) Caractéristique des parties isolantes ........................................................... 68
4-1-3) Enveloppe ou Gaine Isolante ....................................................................... 68