REPUBLIQUE DEMOCRATIQUE DU CONGO MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET UNIVERSITAIRE INSTITUT SUPERIEUR DES TECHNIQUES APPLIQUEES DE KINSHASA « I.S.T.A/KINSHASA » B.P 6596 KIN B.P. 6593-KIN.31 SYSTÈME : LICENCE-MASTER-DOCTORATTV « LMD » MENTION : INGENIERIE BIOMEDICALE MAINTENANCE DES MATERIAUX MEDICAUX KINSHASA–BARUMBU Etude et implantation d’un Système Solaire Photovoltaïque devant alimenter une Structure de santé situé dans une zone rurale « Cas de la Bio-banque du Centre de Recherche en Santé de Kimpese CRSK/IME dans la province du Kongo-Central » MPEREBOYE NSAVUDI Gédéon L3 ingénierie Biomédical Directeur : Pr. MUKAZ Co-directeur : C.T NKONGOLO Mémoire présenté en vue de l’obtention de grade Académique de Licencié en Ingénierie Biomédical Mention : Ingénierie Biomédicale (Maintenance des Matériaux Médicaux) Année Académique 2022-2023 ~1~ ~1~ Epigraphe « Le temps perdu inutilement ne passe jamais sans se venger » NSAVUDI NDONGALA Emmanuel ~i~ Dédicace C'est avec profonde gratitude et sincères mots, que nous dédions ce modeste travail de fin d'étude : Au meilleur des pères, À ma très chère maman Pour leurs sacrifices et dévouement. Qu’ils trouvent en nous leur source de fierté ; À qui nous devons tout et nous espérons qu'un jour, nous pourrons leurs rendre un peu de ce qu'ils ont fait pour nous. Que Dieu leur prête bonheur et longue vie. MPEREBOYE NSAVUDI Gédéon ~ ii ~ Remerciements Au terme de ce travail de fin cycle, nous tenons à remercier : À DIEU tout puissant, créateur des cieux et de la terre, Maitre de temps et de circonstance, car rien ne peut se faire sans sa volonté. À mes chers parents qui se sont battu et m’ont poussé jusqu’au bout pour arriver je suis ; Mes sœurs LUBANTUKU NZUZI Eunice, BEDI NSAVUDI Jévic Blessing, MAKIESE NSAVUDI Prodige ainsi que mon frère KABU NSAVUDI Gradi ; À ma défunte sœur Esther, qui m’a inspiré sur la voie à suivre ; Au Professeur MUKAZ et au co-directeur qui ont bien voulu diriger ce travail, en dépit de leurs multiples occupations ; Toutes les autorités de l’ISTA en commençant par le DG jusqu’aux Assistants et autres membres du personnel, auprès de qui nous reconnaissants leur apport ; À notre Section Maintenance des Matériels Médicaux pour sa tâche accomplie après un long labeur ; Nous pensons aussi à l’encadreur MASAMUNA Poncelet, qui malgré ses multiples occupations, a pris de son temps pour partager son expérience et conseiller dans ce domaine en notre humble personne ; Aux membres du jury, vous nous faites un grand honneur en acceptant de juger ce modeste travail, nous vous en remercions et vous témoignons notre profonde et respectueuse gratitude ; Nous tenons à exprimer notre gratitude à tous les professeurs qui ont contribué à notre programme d’études, et en particulier à ceux de notre spécialité pour l’excellence de leur enseignement. Leurs cours nous ont été d’une grande aide pour réaliser ce travail. À tous ceux qui me sont chers À nos familles : MASAMUNA Poncelet, Papa SIMON, Danny, BOLUMBE Blanche, MONTÉ BAYEBI Gemima, NZUMWA Thierry, EYINDAMOKO Miradie, EYINDAMOKO Merveille, EYINDAMOKO Kerby. ~ iii ~ À nos amis et collègues : LOFEMBA WA LOFEMBA Jean-Joseph, NGOY WA NGOY Mardoché, MILENGE Jacques, TULINGI Globa, LISALA Sarah, MUNANGA Praise, LOFEMBA Marda, WOLE Fortune, ALUNGA Plamedie, LENA Hermann, GAHULA Aly, IBANDA Jade, KANKU MBUYI Joël, KANKU Béni, MPATABO Olivier, VUIDI Espérant, MAFUSU Abigaël, MANANGA Jephté, IKETE Emmanuel, MOKONKOLE Gémima, KITETE Armandine, NTIMA Ortavie, MILIA Ladonna. Enfin, à toutes les personnes qui, de près ou de loin ont contribué à la réalisation de ce travail, dont je n’ai pas cité ici. Nous vous remercions sincèrement et vous adressons notre plus profond respect. MPEREBOYE NSAVUDI Gédéon ~ iv ~ Résumés De nos jours les technologies dit vert prennent de plus en plus de place dans le monde, notamment c’est grâce à ces technologie qu’une partie de l’électricité que nous consommons est propre, et comme on peut le constater le solaire photovoltaïque est le leader dans ce domaine, des milliers de centrale et installation photovoltaïque sont installer à travers le monde. Et comme c’est important d’avoir de l’électricité même dans les endroits reculés, dans notre mémoire nous allons apporter une contribution à l’autonomisation d’un centre de santé dans un milieu rural par un système PV triphasé, et pour cela nous avons mené une étude pratique sur les problématiques liés à la mauvaise captation du panneau PV, et vers la fin nous avons apporté des recommandations importantes pour remédier à la problématiques de l’inclinaison et de l’orientation et avoir un rendement plus important. Mots clé : Energie renouvelable - Solaire photovoltaïque - installation photovoltaïque Abstract Nowadays so-called green technologies are taking up more and more space in the world, in particular it is thanks to these technologies that part of the electricity we consume is clean, and as we can see photovoltaic solar is the leader in this field, thousands of power plants and photovoltaic installations have been installed throughout the world. And as it is important to have electricity even in remote places, in our memory we are going to make a contribution to the empowerment of a health center in a rural area by a three-phase PV system, and for that we conducted a practical study on the problems related to the poor capture of the PV panel, and towards the end we made important recommendations to remedy the problems of inclination and orientation and have a higher yield. Keywords : Renewable energy - Photovoltaic solar - photovoltaic installation ~v~ Liste d’Abréviations PV °C Si GPV PPM FF : Photovoltaïque : Degré Celsius : Silicium : Générateur Photovoltaïque : Point de Puissance Maximum : Facteur de Forme MPPT : Maximum Power Point Tracker CC : Courant Continu CA : Courant Alternatif θi : Angle d’incidence (deg) β : Inclinaison de la surface réceptrice (deg) γ : Angle azimutal du plan récepteur (deg) h : Hauteur du soleil (deg) α : Azimut du soleil (deg) Ib (β) : Rayonnement direct sur plan incliné (W/m²) Ib : Rayonnement direct sur plan horizontal (W/m²) Rb : Rapport entre le rayonnement direct sur un plan incliné à celui du plan Horizontal Ibn : Rayonnement direct sur un plan normal (W/m²) Ir(β) : Rayonnement réfléchi sur plan incliné (W/m²) ρ : Valeur albédo du sol pour le rayonnement réfléchi 𝜌𝑏 : Valeur albédo du sol pour le rayonnement direct 𝜌𝑑 : Valeur albédo du sol pour le rayonnement diffus β : Inclinaison de la surface réceptrice (deg) I : Rayonnement reçu par la Terre (W/m²) IG(β) : Rayonnement Global sur plan incliné (W/m²) Id(β) : Rayonnement diffus sur plan incliné (W/m²) U : tension totale de module PV (V) U1 : tension de module PV nombre 1 (V) U2 : tension de module PV nombre 2 (V) U3 : tension de module PV nombre 3 (V) Un : tension de module PV nombre n (V) I1 : courant de module PV nombre 1 (A) I2 : courant de module PV nombre 2 (A) I3 : courant de module PV nombre 3 (A) In : courant de module PV nombre n (A) ICC : le courant de court-circuit de la cellule dépendant de l’ensoleillement et de la température Id1 : courant de saturation inverse de la diode 1, (A) Id2 : courant de saturation inverse de la diode 2, (A) ~ vi ~ K T q n1 n2 I V RP RS : (1.381×10-23 J/K) la constante de Boltzmann, : la température effective de la cellule, (K) : la charge de l’électron, (1.602×10-19 C) : le facteur de non idéalité de la jonction de la diode1, : le facteur de non idéalité de la jonction de la diode2, : le courant fourni par la cellule, (A) : la tension aux bornes de la cellule, (V) : la résistance shunt caractérisant les courants de fuites de la jonction, (Ω) : la résistance série représentant les diverses résistances des contacts et de connexions(Ω) 𝑞 : le potentiel thermodynamique ; Tc : la température absolue ; (°C) q : la constante de charge d’un électron=1.602*10-19 C ; Is : le courant de saturation inverse. (A) Vco : Tension à circuit ouvert (V) Pmax : Puissance maximale du module (W) Imax : courant maximal du module (A) Vmax : tension maximale du module (V) FQ : facteur de qualité FF : facteur de forme 𝜂 (𝐾) : Rendement d’une cellule solaire (%) Vgroupe : Tension du groupe PV (V) Igroupe : Courant du groupe PV (A) Vcellule : Tension de la cellule PV (V) Icellule : Courant de la cellule PV (A) Ibypasse : Courant de by-pass (A) Ncellule : Nombre de cellules PV Z : Impédance (Ω ) Vstring : Tension de string PV (V) Istring : Courant de string PV (A) Vmodule: Tension de module PV (V) Imodule : Courant du module PV (A) Vchamp : Tension du champ PV (V) Ichamp : Courant du champ PV (A) Ishunt : Courant shunt du module PV (A) Nstring : Nombre de string PV Pt : Puissance totale(W) N : Nombre 𝑑′appareils Pi : Puissance d'un appareil(W) E : l’énergie électrique journalière consommée par les usagers (Wh/jr) H : Le nombre d’heures (h) P : la puissance (w) Pc : la puissance crête du générateur photovoltaïque ( WC ) ~ vii ~ : l’énergie journalière consommée (Wh) : constant des pertes d’énergie (0.65- 0.75) : irradiation (kW/m2/jr) : le nombre total des modules : la puissance crête du panneau solaire PV(W) : la puissance d’un panneau choisi (W) : le nombre des panneaux parallèles : le nombre des module séries : la tension d’un panneau choisi optimale (V) : la tension du système (V) : capacité totale des batteries en (Ah) : l’énergie journalière consommée (Wh) : nombre de jour d’autonomie (J) : décharge maximale de la batterie (%) : nombre de batterie Totale : capacité de la batterie choisie (Ah) : nombre des batteries série : nombre des batteries parallèle : tension de la batterie choisie (V) Prégula : la puissance nominale du régulateur (W) Ventré rég : la tension maximale admissible du régulateur (V) Ientré rég : le courant d’entrée du régulateur (A) Pond : la puissance fournie à l’onduleur (W) Vond : La tension d’entré d’onduleur (V) R : résistance de câble (Ω) I : le courant Passant dans le câble (A) ∆U : la chute de tension ( V) : la résistivité du câble : 0.000016 - 0.000017 pour le cuivre L : la longueur des câbles (m) S : section du câble (mm2) Vopt : tension optimale du panneau PV (V) Iopt : courant optimale du panneau PV (A) Voc : tension circuit ouvert de panneau PV (V) Icc : courant court-circuit du panneau PV (A) Ec K Ir Npt Pc Pp Npp Nps Vopt Vsys Ct Ec Nja DOD Nbt Cb Nbs Nbp Vb ~ viii ~ Liste de Figures FIGURE II.1. PRÉSENTATION RENDEMENT D’UNE CELLULE PHOTOVOLTAÏQUE ........................................................................................................... 10 FIGURE II.2. RAYONNEMENT SOLAIRE ...................................................................... 10 FIGURE II.3. EFFET LIE AUX SAISONS ......................................................................... 11 FIGURE II.4. CONVERSION D’ÉNERGIE SOLAIRE PHOTOVOLTAÏQUE EN ÉNERGIE ÉLECTRIQUE. ................................................................................................... 12 FIGURE II.5. CELLULE MONOCRISTALLINE ............................................................. 13 FIGURE II.6. CELLULE POLY CRISTALLIN. ............................................................... 13 FIGURE II.7. CELLULE AMORPHE ................................................................................ 14 FIGURE II.8. ILLUSTRATION DE SURFACE PV ET LEURS RENDEMENTS ........ 14 FIGURE. II.9. PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT D’UN GENERATEUR PHOTOVOLTAÏQUE. .......................................................................................................... 14 ~ ix ~ Liste de Tableaux TABLEAU III.1 : SITUATION ÉNERGÉTIQUE DU LABORATOIRE DE LA BIOBANQUE . ............................................................................................................................... 24 TABLEAU IV.1. ETAT DE LIEU DU LABORATOIRE DE LA BIO-BANQUE. ......... 26 TABLEAU IV.2 : TENSIONS DE FONCTIONNEMENT DU SYSTÈME PV ............... 27 TABLEAU IV.3 : CARACTÉRISTIQUES D’UN MODULE PHOTOVOLTAÏQUE MONOCRISTALLIN. ........................................................................................................... 27 TABLEAU IV.4 : CARACTÉRISTIQUE TECHNIQUE DE LA BATTERIE LITHIUM. .................................................................................................................................................. 28 TABLEAU 4.5 : CARACTÉRISTIQUE D’UN RÉGULATEUR DE CHARGE............. 29 ~x~ Table de Matières EPIGRAPHE ...............................................................................................................................I DÉDICACE ............................................................................................................................... II REMERCIEMENTS ............................................................................................................... III RESUMES ................................................................................................................................ V ABSTRACT .............................................................................................................................. V LISTE D’ABRÉVIATIONS .................................................................................................... VI LISTE DE FIGURES ............................................................................................................... IX LISTE DE TABLEAUX ........................................................................................................... X TABLE DE MATIÈRES .......................................................................................................... XI CHAPITRE I : INTRODUCTION GÉNÉRALE ....................................................................... 1 I.1. ÉTAT DE L’ART .................................................................................................................. 1 I.2. PROBLÉMATIQUE ............................................................................................................... 4 I.3. INTÉRÊT DU SUJET. ............................................................................................................ 5 1.4. OBJECTIFS DU TRAVAIL. .................................................................................................... 6 1.4.1 Objectif général. ........................................................................................................ 6 1.4.2. Objectifs spécifiques. ................................................................................................ 6 1.5. HYPOTHÈSES DE DÉPART. ................................................................................................. 7 1.6. DÉLIMITATION DU TRAVAIL. ............................................................................................. 7 1.7. MÉTHODOLOGIE DU TRAVAIL. .......................................................................................... 7 1.8. ARCHITECTURE DU TRAVAIL. ............................................................................................ 7 I.9. CONCLUSION PARTIELLE ................................................................................................... 8 CHAPITRE II : GÉNÉRALITÉ SUR L’ÉNERGIE PHOTOVOLTAÏQUE ............................. 9 II.1. INTRODUCTION ................................................................................................................. 9 II.2. ÉNERGIE SOLAIRE............................................................................................................. 9 II.2.1. Rayonnement du soleil. .......................................................................................... 10 II.3. ÉNERGIE SOLAIRE PHOTOVOLTAÏQUE ............................................................................. 11 II.4. LE GENERATEUR PHOTOVOLTAÏQUE. .............................................................................. 12 II.4.1. Cellule photovoltaïque. .......................................................................................... 12 II.4.2. Type de cellule photovoltaïque. .............................................................................. 12 II.4.3. Principe de fonctionnement d’un générateur photovoltaïque. ............................... 14 II.4.4. Avantages du photovoltaïque. ............................................................................... 15 II.5. L’ONDULEURS. ............................................................................................................... 15 II.5.1. Types d’onduleurs. ................................................................................................. 15 II.6. LE SYSTEME DE STOCKAGE. ........................................................................................... 15 II.6.1. Le stockage de l’énergie par la batterie électrochimique. ..................................... 15 II.6.1.1. Principe de fonctionnement. ................................................................................ 16 II.6.1.2. Principaux types de batteries de stockage solaire photovoltaïque. .................... 16 II.7. DIFFERENTS TYPES DE SYSTEMES PHOTOVOLTAÏQUES. .................................................. 17 II.7.1. Les systèmes photovoltaïques hors réseau. ............................................................ 17 II.7.2. Les systèmes photovoltaïques hybrides. ................................................................. 17 II.7.3. Les systèmes photovoltaïques connectent aux réseaux. ......................................... 17 II.8. CONCLUSION PARTIELLE. ............................................................................................... 18 CHAPITRE III. APERÇU ET EVALUATION ENERGETIQUE SUR L‘HÔPITAL IME/KIMPESE ...................................................................................................................... 19 III.1. INTRODUCTION ............................................................................................................. 19 ~ xi ~ III.2. PRÉSENTATION DE L’HÔPITAL IME /KIMPESE .............................................................. 19 III.2.1. HISTORIQUE : ............................................................................................................. 19 III.2.2. SITUATION CLIMATIQUE ............................................................................................. 21 III.3. ETAT DES LIEUX DE LA RADIO ÉVANGÉLIQUE MOANDA. .............................................. 24 III.4. CONCLUSION PARTIELLE. .............................................................................................. 25 CHAPITRE IV. DIMENSIONNEMENT DU SYSTÈME SOLAIRE PHOTOVOLTAÏQUE DU LABORATOIRE DE LA BIO-BANQUE CRSK-IME/KIMPESE. ................................. 26 4.1. INTRODUCTION. .............................................................................................................. 26 4.2. PRESENTATION DE PARAMETRES DES CALCULS. .............................................................. 26 BIBLIOGRAPHIE ................................................................................................................... 51 ~ xii ~ Chapitre I : Introduction Générale Chapitre I : Introduction Générale L’énergie est le pilier de toutes les activités humaines. Aujourd’hui, une grande partie de la demande énergétique mondiale est satisfaite par les combustibles fossiles. Cependant, ces réserves sont limitées. La croissance constante de la demande énergétique mondiale, l’épuisement inévitable des ressources fossiles et le réchauffement climatique dû aux émissions de gaz à effet de serre nous obligent à nous tourner vers des sources d’énergie propres. Certains pays développés ont opté pour l’énergie nucléaire, malgré les risques d’accidents graves qu’elle présente. C’est pourquoi l’intérêt pour les énergies renouvelables est en hausse. L’énergie solaire photovoltaïque est une alternative que de nombreux pays envisagent d’adopter d’ici 2030. I.1. État de l’art Nous allons présenter quelques revues bibliographiques dans ce point du travail. Dans son article, Vincent Boitier & Corinne Alonso présentent le dimensionnement d’une installation photovoltaïque de moyenne puissance chez un particulier en site isolé. En particulier, les problématiques de la consommation, du stockage et de l’autonomie seront analyséesi1. Selon Boukhlifa Hamza ; L’énergie photovoltaïque résulte de la transformation directe de la lumière du soleil en énergie électrique aux moyens des cellules généralement à base de silicium cristallin qui reste la filière la plus avancées sur le plan technologiques et industriel. 2ii Khiekie Ngembo Ready at All. Parlent de la méthode de dimensionnement d’un système photovoltaïque comme source de secours pour l’alimentation d’un laboratoire informatique : Cas de laboratoire informatique de l’ISTA …3iii Carlos A. at All présentent dans son article une méthode d'évaluation de l'impact de la pénétration de l'énergie solaire photovoltaïque sur les systèmes de distribution. 4iv Dans leur publication scientifique, Farah S. et autres parle de Performance énergétique et analyse économique d'un mur TIM-PCM sous différents climats. 5v ~1~ Chapitre I : Introduction Générale Robin G. parle des électricités renouvelables éolienne et photovoltaïque qui sont perçues dans le monde comme une solution alternative et crédible aux moyens de production fossiles.6vi Arthur B. at All. parlent de la croissance continue de la capacité d'énergie solaire qui pose des défis aux gestionnaires de réseau de distribution en ce qui concerne la qualité de l'énergie et la sécurité d’approvisionnement. 7 vii Selon Renaud G. l'offre d'énergie, dépendante des ressources et des filières technologiques disponibles, les implications macroéconomiques de la demande d'énergie, les questions géopolitiques, les particularités de la situation des pays en développement.8viii Dans sa publication, Antoine R. explique le problème d'optimisation des mesures de rénovation énergétique qui permet d'actionner des leviers au niveau de chaque bâtiment du territoire.9ix Dans leur publication, Kevin B. at All, parlent de l’importance des informations météorologiques qui sont utilisées pour filtrer l'ensemble de données d'apprentissage afin d'obtenir un sous-ensemble cohérent d'observations de production PV mesurées dans des conditions météorologiques similaires à la production PV à prévoir.10x Hadja G. à fait une étude du dimensionnement de laboratoire physique et dispositifs à semi-conducteurs au sien de l’université de Béchar ou on a utilisé le logiciel PVsyst qui est dédié pour ce type des études. Il a trouvé que la consommation de laboratoire est très élevée ce que rend le coût de dimensionnement très cher. Alors, il a proposé des solutions qui permettent la réduction des éléments de système photovoltaïque dimensionné.11xi Lorenzo N at All, proposent quatre algorithmes d'estimation, dont le premier suppose que la variabilité de la production PV agrégée est donnée par les variations de la production PV, les deux suivants utilisent un modèle de la demande pour améliorer les performances d'estimation, et le quatrième suppose que, dans une certaine plage de fréquences, le flux de puissance agrégé est dominé par la dynamique de production PV.12xii AZOUZ Rabeh présente un système de génération photovoltaïque connecté au réseau triphasé avec un facteur de puissance unité pour n'importe quelle situation de la radiation solaire.13xiii ~2~ Chapitre I : Introduction Générale Dans son article Jack F. explique les systèmes électriques du monde entier se décarbonent, poussés par la réduction du coût des énergies renouvelables et encourager par la police réglementaire favorable.14xiv Selon, Jacques I. L'avenir de l'électrification rurale sur le continent est sans doute moins à envisager dans une production centralisée que dans des solutions locales, adaptables et innovantes. Des solutions â partir de l'énergie solaire existent, se développent lentement et pourraient progressivement être diffusées sur le continent.15xv Selon KEBOUR O. & HADJ ARAB, A. L'électrification de la population rurale a toujours été une décision stratégique pour les pays avec un potentiel élevé en termes d'énergie solaire. Cependant, différentes technologies énergétiques renouvelables et durables peuvent être adoptées pour l'électrification, y compris le système photovoltaïque, diesel ou hybride (photovoltaïque - diesel).16xvi Pierre SAINT-GREGOIRE énonce que pour les installations plus importantes, comme les centrales solaires photovoltaïques. Nous présentons non seulement les grandes lignes des aspects scientifiques, mais aussi les tendances aux niveaux économique, technologique, et productique.17xvii Selon Brahim KACEM, de nos jours, une grande partie de la production mondiale d'énergie est assurée à partir de sources fossiles. La consommation de ces sources donne lieu à des émissions de gaz à émet de serre et donc une augmentation de la pollution. L'exploitation des énergies renouvelables est une solution indispensable.18xviii Anne Labouret & Michel Villoz parlent sur l’Energie lumineuse et conversion photovoltaïque. La lumière sous toutes ses formes. Le rayonnement solaire terrestre. La conversion photovoltaïque. Le fonctionnement de la jonction photovoltaïque. Technologies des panneaux solaires. Cellules et modules au silicium cristallin. Cellules et modules …19xix Mohammed Reda SEBAA & Mohammed Youcef BENAMMAR expliquent que les systèmes hybrides basés sur l'énergie solaire photovoltaïque (PV) et l'énergie éolienne constituent des sources d'énergie prometteuses et sont économiquement fiables et réalisables pour une utilisation actuelle et future, compte tenu de l'augmentation de la demande d'énergie et de l'épuisement des sources conventionnelles. Cependant, ces systèmes impliquent généralement un surdimensionnement et des exigences considérables en matière de stockage d'énergie, ce qui entraîne des surcoûts relativement élevés.20xx ~3~ Chapitre I : Introduction Générale I.2. Problématique L’approvisionnement en électricité dans les hôpitaux situés dans les zones rurales, peut être un défi majeur. Les problèmes courants comprennent les coupures de courant fréquentes, l’absence d’électricité pendant de longues périodes et la dépendance à l’égard de générateurs diesel coûteux et polluants. C’est le cas de l’hôpital IME/Kimpese au Kongo-Central qui cherche à obtenir un meilleur rendement de son laboratoire de la Bio-banque. Une solution possible à ce problème est l’installation d’un système solaire photovoltaïque (PV) pour assurer la permanence en électricité. Les systèmes PV convertissent la lumière du soleil en électricité continue et peuvent être une source d’énergie fiable et durable. Cependant, il y a des défis à relever lors de l’implantation de systèmes PV dans les zones rurales, notamment le manque de fournisseurs de panneaux solaires et le coût élevé de l’énergie solaire 24/7. En conclusion, bien que l’implantation de systèmes PV dans des hôpitaux en milieux ruraux présente des défis, elle offre également une opportunité d’améliorer l’approvisionnement en électricité de manière durable. Avec une planification et une conception appropriée, un système PV peut être une solution viable pour l’approvisionnement en électricité des laboratoires de biobanques dans ces hôpitaux. La consommation de ces sources donne lieu à des émissions de gaz à effet de serre et donc une augmentation de la pollution. Le danger supplémentaire est qu’une consommation excessive du stock de ressources naturelles réduit les réserves de ce type d’énergie de façon dangereuse pour les générations futures. ❖ Sur le plan sanitaire, le manque d’électricité courante peut compromettre la qualité des soins prodigués aux patients, notamment ceux qui nécessitent des appareils médicaux fonctionnant à l’électricité, tels que les respirateurs, les incubateurs, les scanners, etc. Il peut aussi affecter la conservation des médicaments, des vaccins, des échantillons biologiques, etc., qui doivent être maintenus à une certaine température. ❖ Sur le plan économique, le manque d’électricité courante peut réduire la productivité et la rentabilité de l’hôpital, qui doit faire face à des coûts supplémentaires pour se procurer des générateurs, des batteries, des panneaux solaires, du carburant, etc. Le manque d’électricité courante peut ~4~ Chapitre I : Introduction Générale donc affecter la viabilité financière de l’hôpital, sa capacité à attirer et à retenir des professionnels de santé qualifiés, sa réputation, etc. ❖ Sur le plan social, le manque d’électricité courante peut diminuer la confiance et la satisfaction des usagers, qui peuvent être confrontés à des délais, des ruptures, des erreurs, des complications, etc. Il peut aussi réduire l’accessibilité et l’équité des soins, en créant des disparités entre les zones rurales et urbaines, entre les populations pauvres et riches, entre les genres, etc. Le manque d’électricité courante peut donc affecter la qualité de vie, les droits, la dignité, etc.1 I.3. Intérêt du sujet. Le Présent travail intitulé : Etude et implantation d’un Système Solaire Photovoltaïque devant alimenter une Structure de santé situé dans une zone rurale « Cas de la Bio-banque du Centre de Recherche en Santé de Kimpese CRSK/IME dans la province du Kongo-Central » L’installation de panneaux photovoltaïques dans un hôpital situé en milieu rural présente plusieurs avantages : 1. Production d’électricité verte : Les panneaux solaires produisent de l’électricité à partir d’une source d’énergie renouvelable, le soleil1. C’est une énergie totalement propre qui permet de réduire considérablement l’empreinte carbone. 2. Indépendance énergétique : L’électricité produite peut être utilisée directement sur place, ce qui permet à l’hôpital de dépendre moins du réseau électrique public1. Cela peut être particulièrement utile dans les zones rurales où l’accès à l’électricité peut être limité. 3. Économies financières : L’électricité produite par les panneaux solaires peut permettre de réaliser des économies sur les factures d’énergie. De plus, il est possible de vendre le surplus d’électricité non utilisé, générant ainsi des revenus supplémentaires1. 4. Contribution à la transition énergétique : En utilisant l’énergie solaire, l’hôpital contribue activement à la transition énergétique et améliore son image de respect de l’environnement4. 5. Fiabilité : Une bonne fiabilité dépend essentiellement d’une maintenance régulière de ce système solaire photovoltaïque. 1 https://www.wri.org/insights/powering-remote-hospitals-solar-overcoming-remaining-challenges ~5~ Chapitre I : Introduction Générale Il est important de noter que l’installation de panneaux photovoltaïques nécessite un investissement initial, mais les économies réalisées sur les factures d’électricité et les revenus générés peuvent permettre de rentabiliser cet investissement à long terme1. Participe à : ➢ La mise en œuvre des orientations et des ambitieuses stratégies de pouvoir public en matière de source d’énergie fiable et rentable ; ➢ Au projet de 145 territoires qui vise à avoir un centre de Santé de référence dans chaque territoire même dans des lieux où il n’y a pas l’électrification. ➢ L’amélioration de la qualité des soins de l’hôpital, en assurant une prise en charge complète ; ➢ La prévention des récurrents dysfonctionnements qui entravent la continuité du service lors des manques de carburants. ➢ La réduction des coûts liés à la maintenance et l’approvisionnement en carburant pour le fonctionnement du groupe électrogène ; ➢ Optimisation des recettes et d’une bonne garantie ; ➢ La réduction des émissions des gaz à effet de Serre. 1.4. Objectifs du travail. Le but poursuivi dans ce travail se traduit par un objectif général, décliné en objectifs spécifiques. Les objectifs spécifiques découlent d’un objectif général poursuivi dans ce travail.” 1.4.1 Objectif général. Il s’agit de produire de l’énergie électrique de manière autonome et gratuit partir de l’énergie solaire en utilisant des systèmes solaires photovoltaïques autonome. 1.4.2. Objectifs spécifiques. Il s’agit : ➢ Identifier les charges prioritaires pour lesquelles on veut produire de l’énergie électrique. ➢ Dimensionner les équipements de la microcentrale ➢ Analyser le sommaire financier et les impacts environnementaux ; ~6~ Chapitre I : Introduction Générale 1.5. Hypothèses de départ. Le problème d’électricité constant dans l’hôpital IME/Kimpese affecte le bienfondé de son existence tant ce territoire jouissant d’un bon ensoleillement, et nous nous pensons que mettre en place un système de production électrique optimale à partir de l’énergie solaire : ➢ Augmenterait la fiabilité dans la fourniture de l’énergie électrique et la rentabilité des recettes de l’hôpital ; ➢ Diminuerait les effets néfastes sur l’environnement, nous citons ici les émissions de CO2 et la nuisance sonore émises par le groupe électrogène. ➢ Augmenterait la confiance et la fidélité des patients en vue d’une prise en charge de qualité. 1.6. Délimitation du travail. Notre travail est axé sur le système solaire photovoltaïque autonome, précisément sur le dimensionnement des équipements du système. 1.7. Méthodologie du travail. Nous avons commencé par la récolte des données, visite sur terrain, suivit de la consultation des documents et experts en la matière. Nous nous sommes informés sur la situation actuelle auprès des anciens travailleurs, sur le Web et autres. Tous ce qui précède nous conduit au dimensionnement de notre installation. 1.8. Architecture du travail. Notre travail est structuré en 6 chapitres : ➢ Le premier chapitre est une introduction générale, dans laquelle, nous avons parlé de l’état de l’art, la problématique, intérêt du sujet, hypothèses de départ. ➢ Le second chapitre est consacré sur Généralité sur l’énergie photovoltaïque, dans cette partie nous présenterons les différentes technologies qui constituent le générateur PV ; les batteries ainsi que les onduleurs tout en insistant sur leurs rôles. ➢ Le troisième chapitre porte sur aperçu et évaluation énergétique sur l‘hôpital IME/Kimpese a présentation du milieu d’étude, son organigramme, son climat, son ensoleillement mensuel, etc. ➢ Le Quatrième chapitre traite sur Dimensionnement du système solaire Photovoltaïque du laboratoire de la bio-banque CRSK-IME/Kimpese, dans ~7~ Chapitre I : Introduction Générale ce chapitre, nous allons calculer les différents équipements mis en jeux dans le système. Dans ce chapitre, tous les composants de la centrale photovoltaïque ont été calculés en tenant compte du règlement technique des installations électriques et des normes de sécurité. ➢ Le cinquième chapitre consiste à faire les Analyses financière et environnementale du projet. En fin le sixième chapitre est une conclusion générale et perspective. I.9. Conclusion Partielle Dans ce chapitre, nous avons vu que malgré que la province du Congo centrale occupe la première place dans la production d’électricité, un bon nombre de sa population locale vie dans le noir. L’absence de l’électricité dans certaines zones isolées de la contrée, présente des impacts négatifs sur le développement durable et le bien-être de la population locale. ~8~ Chapitre II : Généralité sur l’énergie photovoltaïque Chapitre II : Généralité sur l’énergie photovoltaïque II.1. Introduction Nous parlons dans ce chapitre d’une manière brève sur les énergies renouvelables, et spécifiquement sur l'énergie solaire photovoltaïque. Nous faisons une étude approfondie sur le rayonnement solaire, qui se transforme en énergie électrique. Nous aborderons également la technologie utilisée dans les panneaux solaires et toutes leurs propriétés électriques et l'étendue de leur influence sur des facteurs externes tels que la chaleur et l'humidité. Nous n'oublions pas à la fin de prendre connaissance de tous les défauts des panneaux solaires et de les identifier de manière exhaustive, et par cela nous aurons terminé ce chapitre. Le soleil est une source énergétique quasiment illimitée, il pourrait couvrir plusieurs milliers de fois notre consommation globale d'énergie. C’est pourquoi, l'homme cherche depuis longtemps à mettre à profit cette énergie importante et diffusée sur l'ensemble de la planète, il est arrivé à réaliser ce but par le moyen dit cellule photovoltaïque. Le nom Photovoltaïque vient du Grec, il est composé de deux parties : ➢ Photos : Lumière. ➢ Volt : Unité de tension électrique, du nom Alessandro volta II.2. Énergie solaire. L’énergie solaire est la fraction de l’énergie électromagnétique provenant du soleil qui représente la quasi-totalité de l’énergie disponible sur la terre. Outre l’apport direct sous forme de lumière et chaleur, elle est à l’origine du cycle de l’eau, du vent et de la photosynthèse. L’énergie solaire est une énergie renouvelable qui se propage dans l’univers essentiellement sous forme d’un rayonnement électromagnétique dont la lumière n’est que la partie visible. Le soleil est à l’origine de la plupart des énergies sur la terre, à l’exception de l’énergie nucléaire et de la géothermie profonde. L’énergie solaire photovoltaïque est une forme d’énergie renouvelable. Elle permet de produire de l’électricité par transformation d’une partie du rayonnement solaire grâce à une cellule photovoltaïque. ~9~ Chapitre II : Généralité sur l’énergie photovoltaïque Figure II.1. Présentation rendement d’une cellule photovoltaïque Le rendement d’une cellule photovoltaïque est faible : inférieure à 20% II.2.1. Rayonnement du soleil. En traversant l’atmosphère, le rayonnement solaire est absorbé et diffusé au sol comme illustre la figure 1.3 ci-dessous. Figure II.2. Rayonnement solaire ➢ Rayonnement direct. Les rayons du soleil atteignent le sol sans subir de la modification, sans diffusion par l’atmosphère. Les rayons restent parallèles entre eux. ➢ Rayonnement diffus. En traversant l’atmosphère, le rayonnement solaire rencontre des obstacles tels que les nuages, la poussière, etc. Ces obstacles ont pour effet de repartir un faisceau parallèle en une multitude de faisceaux dans toutes les directions. Le ~ 10 ~ Chapitre II : Généralité sur l’énergie photovoltaïque rayonnement diffus est donc le rayonnement dispersé qui arrive à la superficie terrestre. ➢ Rayonnement réfléchi. C’est le résultat de la réflexion des rayons lumineux sur une surface réfléchissante par exemple la neige ; cette réflexion dépend de l’albédo (qui est le pouvoir réfléchissant) de la surface concernée. N S E Figure II.3. Effet lié aux saisons21 II.3. Énergie solaire photovoltaïque L’énergie solaire photovoltaïque est la transformation d’une source lumineuse en énergie électrique grâce au convertisseur photovoltaïque. La conversion photovoltaïque est basée sur l’absorption de photos dans un matériau semi-conducteur qui fournit de charge électrique, donc du courant dans un circuit extérieur. La figure II.4 est une simulation de la conversion de l’énergie photovoltaïque en énergie électrique. ~ 11 ~ Chapitre II : Généralité sur l’énergie photovoltaïque Figure II.4. Conversion d’énergie solaire photovoltaïque en énergie électrique. II.4. Le générateur photovoltaïque. Le générateur photovoltaïque convertie directement la lumière du soleil en courant électrique sous l’effet photovoltaïque par le biais des cellules solaire photovoltaïque. II.4.1. Cellule photovoltaïque. Une cellule photovoltaïque est fabriquée à partir de matériaux appelés semi-conducteurs qui ont des propriétés qui permettent à la cellule de transformer en courant continu une partie de l’irradiation solaire reçue, on appelle l’effet photovoltaïque. II.4.2. Type de cellule photovoltaïque. Il existe différents types de cellules en fonction de matériau à partir duquel elles sont faites. A. Cellule au silicium monocristallin. La cellule photovoltaïque en silicium monocristallin est formée d’un seul cristal permettant d’obtenir un rendement élevé ±20%, généralement d’une couleur bleue de nuit. Donnée par la figure 2.5. ~ 12 ~ Chapitre II : Généralité sur l’énergie photovoltaïque Figure II.5. Cellule monocristalline B. Cellule au silicium polycristallin. Le silicium est sous la forme d’une multitude de cristaux, ce qui lui confère une couleur qui est plutôt bleuté mosaïque et un bon rendement de ±18%. Comme le montre la figure 2.6. Figure II.6. Cellule poly cristallin. C. Cellule au silicium amorphe. Les cellules amorphes sont produites à partir d’un gaz de silicium, qui est projeté sur du verre, du plastique souple ou du métal, par un procédé de vaporisation sous vide et la cellule est prise très foncée. Illustrée par la figure II.7. ~ 13 ~ Chapitre II : Généralité sur l’énergie photovoltaïque Figure II.7. Cellule amorphe ❖ Surface PV correspondante à 1 kWc Figure II.8. Illustration de surface PV et leurs rendements II.4.3. Principe de fonctionnement d’un générateur photovoltaïque. Le fonctionnement des panneaux photovoltaïque se base sur l’effet photovoltaïque. Lorsque la lumière du solaire comportant des photons viennent frapper les cellules photovoltaïques, les électrons se déplacent et peuvent alors franchir la barrière de potentiel de l’union P-N et sortir de matériau semiconducteur à travers un circuit extérieur donnant lieu à un courant électrique. Tel que démontré par la figure II.9. Figure. II.9. Principe de fonctionnement d’un générateur photovoltaïque. Au fait, l’effet photovoltaïque est un des effets photoélectriques, il permet la production d’électricité à partir du rayonnement solaire et mis en œuvre en particulier dans les cellules photovoltaïques. ~ 14 ~ Chapitre II : Généralité sur l’énergie photovoltaïque II.4.4. Avantages du photovoltaïque. Les systèmes photovoltaïques ont plusieurs avantages ➢ Ils sont non polluants sans émissions ou odeurs discernables ➢ Ils peuvent être des systèmes autonomes qui fonctionnent surement, sans surveillance pendant de longues périodes. ➢ Ils n’ont besoins d’aucun raccordement à une autre source d’énergie ou à un approvisionnement en carburant. ➢ Ils peuvent être combinés avec d’autres sources d’énergies pour augmenter la fiabilité de système. ➢ Une haute fiabilité car l’installation ne comporte pas de pièces mobiles, ce qui la rend particulièrement appropriée aux régions isolées, d’où son utilisation sur les engins spéciaux. ➢ Le système modulaire de panneaux photovoltaïques permet un montage adapté à des besoins énergétiques variés, les systèmes peuvent être dimensionnés pour des applications allant du milliwatt au mégawatt. II.5. L’onduleurs. L’onduleur ou le convertisseur de tension est un dispositif qui transforme le courant continu produit par le panneau photovoltaïque sous une tension de 12, 24 ou 48 V en courant alternatif de tension 220/230 V ou 380 V. II.5.1. Types d’onduleurs. ➢ L’onduleur non connecté au réseau ou l’onduleur autonome ➢ L’onduleur connecté au réseau ➢ L’onduleur hybride II.6. Le système de stockage. Dans ce point nous parlerons seulement de système de stockage électrochimique tel que batterie électrochimique, qui consiste à mettre en réserve une quantité d’énergie provenant d’une source pour une utilisation ultérieure. II.6.1. Le stockage de l’énergie par la batterie électrochimique. ~ 15 ~ Chapitre II : Généralité sur l’énergie photovoltaïque Est un dispositif qui stocke réversiblement l’énergie électrique sous forme chimique phase dite de charge, pour la restituer ensuite sous forme électrique phase dite décharge. Une batterie est l’association des plusieurs accumulateurs dans le but d’atteindre une certaine tension ou une intensité de l’électricité restitué par le système. II.6.1.1. Principe de fonctionnement. Le fonctionnement est identique à celui d’une pile où des réactions électrochimiques ont lieu spontanément au niveau des électrons : les matériaux actifs à l’électrode négatif vont s’oxydés en libérant des électrons qui vont transiter par le circuit extérieur via les collecteurs de courant, alimenter un équipement puis arriver à l’électrode positif ou ils sont captés par les matériaux actifs de l’électrode négatif la constituant. II.6.1.2. Principaux types de batteries de stockage solaire photovoltaïque. Il existe quatre principaux types de batteries utilisés pour stocker l’électricité produite par les installations solaires photovoltaïques, les batteries au plomb : OPZ, AGM et GEL ; les batteries LITHIUM. [11] A. la batterie opz Ce type de batterie fonctionne notamment avec une solution d’acide sulfurique liquide. Le lieu doit être bien aéré car en se chargeant la batterie plomb ouverte libère de l’hydrogène. B. La batterie agm Sans aucun entretien, elle a une durée de vie importante jusqu’à 10 ans et sont très souple d’utilisation. Elle présente plus l’intérêt d’être étanche et ne pas dégager d’hydrogène ni de chaleur durant le cycle de charge et décharge. C. La Batterie Gel La technologie de la batterie GEL a tendance a supporter les autres modelé a basse de plomb, elle considère comme l’évolution haut de gamme de batterie au plomb. La batterie GEL à l’instar des batterie AGM, sont étanches et ~ 16 ~ Chapitre II : Généralité sur l’énergie photovoltaïque ne nécessitent pas d’entretien sous forme d’ajout d’eau distillé. Elle supporte également mieux les décharges profondes. D. la batterie lithium. Sont légères et plus compact que les batteries au plomb. Elles ont un excellent rendement supérieur à 95%. Le rendement est le rapport entre l’énergie que la batterie restitue lors de la décharge et l’énergie qu’elle prend lors de la recharge. II.7. Différents types de systèmes photovoltaïques. On rencontre généralement trois types de systèmes photovoltaïques : II.7.1. Les systèmes photovoltaïques hors réseau. Ces systèmes photovoltaïques hors réseau sont également appelés systèmes autonomes. Ces sont des systèmes de production d’électricité qui fonctionnent indépendamment du réseau. Ils sont installés pour assurer un fonctionnement autonome sans recours à d’autres sources d’énergies. Généralement ces systèmes sont utilisés dans les régions isolées et éloignés du réseau. Les différents types de systèmes photovoltaïques autonomes ont les possibilités de couplage direct à une charge adaptée, fonctionnement au fil du soleil ou avec stockage d’énergie électrique. Le couplage direct implique un fonctionnement au fil du soleil, donc à puissance essentiellement variable au cours de la journée. Ils sont principalement composés des panneaux solaires photovoltaïques, des batteries de stockage, des contrôleurs de charge et décharge, d’onduleurs et d’autres composants. L’électricité émisse par les panneaux solaires photovoltaïque afflue directement dans la batterie et y est stockée. [1] II.7.2. Les systèmes photovoltaïques hybrides. Les systèmes d’énergie hybride associent au moins deux sources d’énergie renouvelable aussi une ou plusieurs sources d’énergie classiques. Les systèmes d’énergies hybrides sont généralement autonomes par rapport aux grands réseaux interconnectés et sont souvent utilisés dans les régions isolées. II.7.3. Les systèmes photovoltaïques connectent aux réseaux. ~ 17 ~ Chapitre II : Généralité sur l’énergie photovoltaïque Les systèmes photovoltaïques raccordés au réseau fournissent du courant électrique continu, de tension variable, via des panneaux solaires photovoltaïque. Ce courant est transformé par un onduleur en courant alternatif de fréquence, tension et phase adaptées aux caractéristiques du réseau il est ensuite injecté dans le réseau de distribution électrique et peut ainsi être consommée immédiatement. Les systèmes photovoltaïques raccordés au réseau sont constitués de système de production d’électricité photovoltaïque qui peut être centralisés ou décentralisés. Ces systèmes sont constitués de modules solaires photovoltaïques reliés entre eux et branchés sur un ou plusieurs onduleurs eux-mêmes connectés au réseau de distribution ou de transport. On parle de système photovoltaïque raccordé au réseau par opposition au système photovoltaïque hors réseau qui peut être soit autonome avec des batteries d’accumulateurs et une source d’énergie auxiliaire. [13] II.8. Conclusion partielle. Dans ce chapitre, nous avions défini les centrales solaires, en détaillant les concepts de base d’une centrale solaire, les différents types ainsi que ses éléments constitutifs. ~ 18 ~ Chapitre III : Généralité sur l’énergie photovoltaïque CHAPITRE III. APERÇU ET EVALUATION ENERGETIQUE SUR L‘HÔPITAL IME/KIMPESE III.1. Introduction Dans ce chapitre nous allons procéder à l’aperçu sur l’hôpital IME/Kimpese, c’est-à-dire sa localisation géographique, sa structure, puis faire l’état des lieux du réseau électrique de son laboratoire et l’évaluation du besoin énergétique. III.2. Présentation de l’hôpital IME /Kimpese III.2.1. Historique : L'IME est l'acronyme de « l'Institut Médico-Educatif », qui est un établissement français qui accueille les enfants et adolescents en situation de handicap mental2. Kimpese est une localité kino-congolaise du territoire de Songololo, située dans le district des Cataractes dans la province du KongoCentral². L'IME/Kimpese a été créé en 1978 par l'association ASBL (Association sans but lucratif) IME, qui regroupe des parents d'enfants handicapés mentaux et des professionnels de la santé et de l'éducation³. L'objectif de cet établissement est de fournir une prise en charge médicale, éducative et sociale aux enfants et adolescents handicapés mentaux de la région, en leur offrant des soins adaptés, une scolarisation, une formation professionnelle et une insertion sociale³. L'IME/Kimpese dispose d'une capacité d'accueil de 120 places, dont 60 en internat et 60 en semi-internat. Il propose des activités pédagogiques, culturelles, sportives et artistiques, ainsi que des ateliers de couture, de menuiserie, de poterie, de jardinage et d'élevage. Il bénéficie du soutien financier et technique de plusieurs partenaires, tels que l'UNICEF, l'Union européenne, la Coopération belge, la Croix-Rouge, le Ministère de la santé et le Ministère de l'éducation de la République démocratique du Congo3. 2 3 Kimpese — Wikipédia. https://fr.wikipedia.org/wiki/Kimpese. (2) Institut médicoéducatif — Wikipédia. https://fr.wikipedia.org/wiki/Institut_m%C3%A9dico%C3%A9ducatif. ~ 19 ~ Chapitre III : Généralité sur l’énergie photovoltaïque L'IME/Kimpese est reconnu comme un modèle de prise en charge des enfants et adolescents handicapés mentaux en Afrique centrale. Il contribue à la promotion des droits et de la dignité des personnes handicapées, ainsi qu'à leur intégration dans la société4. ➢ Localisation géographique : Longitude : 14.446111 degrés est Latitude : -5.562778 degrés sud ➢ Situation d’ensoleillement. La figure III.1. Donne l’ensoleillement de l’hôpital IME/Kimpese Figure 3.1. Ensoleillement du territoire de Kimpese. 4 (3) Evolution de la population en IME Evolution des ... - Sciencesconf. https://usagers2017.sciencesconf.org/data/pages/Brunet_2017_Evolution_de_la_population_en_IME.pdf. ~ 20 ~ Chapitre III : Généralité sur l’énergie photovoltaïque III.2.2. Situation climatique Kimpese possède un climat de savane à hiver sec (Aw) selon la classification de Köppen-Geiger. Kimpese est une zone avec des précipitations importantes. Même pendant le mois le plus sec, il pleut beaucoup. Sur l’année, la température moyenne à Kimpese est de 25.6°C et les précipitations sont en moyenne de 799.8mm. À titre de comparaison à Kinshasa, la température moyenne annuelle est de 25.3°C et les précipitations sont en moyenne de 1273.9mm. Carte géographique de IME/Kimpese TEMPÉRATURES MOYENNES MENSUELLES TAUX D’HUMIDITÉ RELATIVE ET INCONFORT PAR RAPPORT À LA TEMPÉRATURE ~ 21 ~ Chapitre III : Généralité sur l’énergie photovoltaïque https://planificateur.acontresens.net/afrique/republique_democratique_du_congo/province-du-kongocentral/kimpese/2314523.html#:~:text=Kimpese%20est%20une%20zone%20av ec,en%20moyenne%20de%20799.8mm. ~ 22 ~ Chapitre III : Généralité sur l’énergie photovoltaïque 3.3. Organigramme de l’hôpital IME/Kimpese Conseil d’administration/6 communautés protestante : CEC-CEAC-CBFC-CBCO-CMUC-CDCC Comité d’études, suivi et contrôle Bureau/Secrétariat Comité de gestion Direction Générale & RPL Secrétariat de direction DEPART. ADMIN. ET FINANCE COMPTA BILITÉ SCES GEN SCE INFORM DMP DEP. HÔPITAL PAROISSE SCE PERS Audit interne DEPART. ENSEIGNEMENT DEP. RECH. SC. AUMÔNERIE ADM. HOP MED TECH NURSING ~ 23 ~ STAFF MED PHCIE ECOMAT ECOPRI IEM ISTM Chapitre III : Généralité sur l’énergie photovoltaïque III.3. Etat Des Lieux de la radio évangélique Moanda. Cette station radio fonctionne à base d’un groupe électrogène thermique, et est secourue rarement par le réseau local de la SNEL fonctionnant à base d’un groupe thermique. La situation énergétique de cette radio se présente de la manière suivante, détaillée dans le tableau III.1. Tableau III.1 : situation énergétique du laboratoire de la bio-banque . N° Désignations 1. Congélateur Débout Congélateur 2. 3. Split 18.000 BTU Laptops Points Lumineux 4. 5. Puissances Absorbées 11.800 W Qté Puissances Totales 23.600 W Consommation journalière 23600 5,10 KWh/24h 1840 W 2 10200 1 10,2 KWh/24h 1840 W 75 W 30 W 1 6 75 W 180 W 750 1800 36 075 W 38 190 W 2 18 845 W 1840 Durée (H) 24h/24 et 7j/7 24h/24 et 7j/7 24h/24 et 7j/7 10 heures/j 10 heures/j Commentaire : Après étude minutieuse des données technique de ce laboratoire de la bio-banque, nous constatons une demande en puissance de 36,075kW pour une demande énergétique journalière de 38,19 kWh. L’expression mathématique III.1. Qui suit nous a permis de calculer l’énergie consommée par chaque récepteur. 𝐸𝑐 = 𝑃 × 𝑡 Eq. (III.1) 𝐸𝑐 = (11.800 × 2) + (5,10 × 2) + (1840 × 1) + (75 × 10) + (180 × 6 × 10) 𝐸𝑐 = 38190 𝑊ℎ/𝑗𝑟 Avec : ➢ 𝐸𝑐 : énergie consommée en Wattheure (Wh) ; ➢ P : puissance électrique en Watt (W) ; ➢ 𝑡 : temps en heure (h) L’énergie consommée (𝐸𝑐) est une grandeur qu’on appelle aussi le besoin journalière (𝐵𝑗) ou la consommation moyenne par jour. ~ 24 ~ Chapitre III : Généralité sur l’énergie photovoltaïque III.4. Conclusion partielle. Dans ce chapitre nous avons présenté l’hôpital IME/Kimpese sur sa localisation géographique, son organigramme, l’ensoleillement du milieu et son bilan énergétique. En effet, ces données vont nous conduire au chapitre IV qui sera consacré au dimensionnement de système Solaire photovoltaïque pour couvrir en secours le besoin énergétique de cet hôpital en cas de coupure de tension. ~ 25 ~ Chapitre IV. Dimensionnement du système solaire Photovoltaïque du laboratoire CRSK-IME/Kimpese Chapitre IV. Dimensionnement du système solaire Photovoltaïque du laboratoire de la bio-banque CRSKIME/Kimpese. 4.1. Introduction. Dans ce quatrième chapitre et dernier, nous allons présenter les paramètres des calculs et dimensionner notre laboratoire de la bio-banque, ce qui veut dire faire les calculs des panneaux solaires, des batteries, et de l’onduleur. 4.2. Présentation de paramètres des calculs. Dans ce point, nous allons présenter les éléments nécessaires au dimensionnement des équipements de notre système solaire, tel que présenté au troisième chapitre. Le tableau IV.1, donne les informations techniques liées au milieu d’étude. Tableau IV.1. Etat de lieu du laboratoire de la Bio-banque. N° Désignation Valeur Observation. 1. Energie consommée 38,19 kWh 2. Demande en puissance 36,075 kW 3. Rayonnement solaire journalier 3,53kWh/m²/jr Du mois défavorable de l’année. 4.3. Dimensionnement des équipements du système Solaire Photovoltaïque. Cette étape consiste à dimensionner les dispositifs de notre système solaire photovoltaïque. 1ere Etape : calcul de l’énergie a consommée. L’énergie consommée étant le produit de la puissance du récepteur par le temps d’utilisation, cette séquence a été calculée au troisième chapitre. L’énergie consommée de notre laboratoire est de 38,19 kWh comme nous indique le tableau IV.1. L’énergie consommée étant calculée passons par l’expression ci-après : ~ 26 ~ Chapitre IV. Dimensionnement du système solaire Photovoltaïque du laboratoire CRSK-IME/Kimpese 2ere Etape : calcul de puissance crête total. L’énergie à produire est obtenu par la formule suivante : 𝑃𝑐 = 𝐸𝑐 Eq. (IV.2) 𝜂×𝐼𝑟 Avec : ➢ 𝐸𝑝 : énergie à produire en Wh ; ➢ 𝜂 (K) : : Coefficient correcteur ou le rendement du système photovoltaïque [𝐾 ∈ [0,55 à 0,75] On prend comme valeur de K=0.65 ➢ 𝑃𝑐 : la puissance crête en Wc ou en Wp ; ➢ 𝐼𝑟 : l’irradiation solaire du milieu en kWh /m²/j. Pour la ville de KongoCentral on prend 𝐼𝑟 = 3,5 kWh /m²/j Ep = 38190 0,65×3,5 = 16,7868 𝑘𝑊𝑐 3eme Etape : dimensionnement du champ solaire. ➢ La tension de fonctionnement du système : Le tableau IV.2, montre les tensions de fonctionnement du système PV Tableau IV.2 : tensions de fonctionnement du système PV 𝑷𝒄 Tension recommandée 0 – 500 Wc 12 VDC 500 Wc – 2kWc 24VDC 2 kWc – 10 kWc 48 VDC >10 kWc ≥48 VDC Donc la tension de fonctionnement de notre système est de 48 VDC ➢ Choix du module photovoltaïque A titre de ce mémoire, nous portons notre préférence au choix sur les panneaux solaires au silicium monocristallin de 400 WC. Le tableau IV.3, est une plaque signalétique du module monocristallin de 400Wc. Tableau IV.3 : caractéristiques d’un module photovoltaïque monocristallin. Caractéristiques d’un panneau de 400 WC monocristallin Puissance maximale 400,32 Wc Tension a puissance max (Vmax) 41,7 V Courant a puissance max (Imax) 9,6 A Tension a circuit ouvert (Voc) 49,7 V Courant de court-circuit (Isc) 10,26 A Efficacité module 20,13 % Types des modules Monocristallin Le choix du panneau dépend de ce qu’on a dans le marché. ~ 27 ~ Chapitre IV. Dimensionnement du système solaire Photovoltaïque du laboratoire CRSK-IME/Kimpese ➢ Nombre des modules : Le nombre total des modules à installer est déterminé par l’expression mathématique suivante : 𝑁𝑚 = 𝑃𝑐 𝑃𝑢 = 16786,8 400 = 41,9 environ 42 modules Eq. (IV.4) Avec : ➢ 𝑁𝑚 : nombre de module ; ➢ 𝑃𝑐 : puissance crête installée ; ➢ 𝑃𝑢 : puissance unitaire d’un module choisis. 4emeEtape : dimensionnement du stockage électrochimique. Nous avons opté pour les batteries au lithium par rapport aux nombreux avantages qu’elles présentent. Tableau IV.4 : Caractéristique technique de la batterie Lithium. Type de la batterie lithium Tension nominale 48 V Capacité nominale 15 kWh Poids (livré sur palette) 200 Kg Durée de vie 7 à 8 ans Profondeur de charge O,8 Marque Felicity solar La capacité installée est calculée par la relation suivante : ×𝑁𝑗 C =𝐸𝐶𝐷×𝑈 = 38190 ×2 0,8×48 = 76380 38,4 = 1 989,06 Ah Eq. (IV.5) 𝐶 = 1989,06 × 48 = 95 475 = 95,475 𝑘𝑊ℎ Avec : ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ C : capacite de stockage dans les batteries (Ah) EC : énergie a consommé qui est de 38,19 kwh Nj : nombre de jours d’autonomie, 2 jours pour notre cas. D : profondeur de décharge admissible pour la batterie est de 80% U : La tension du système, 48 V ~ 28 ~ Chapitre IV. Dimensionnement du système solaire Photovoltaïque du laboratoire CRSK-IME/Kimpese ➢ Détermination des nombres des branches des batteries. 𝐶 95,475 Nb = 𝐶𝑢 = 15 = 6,365 ≅ 7 Eq. (IV.6) Donc 𝑁𝑏 sera = 7 batteries lithium de 15kWh-48v Nous n’avons pas besoins de coupler nos batteries en série, car les tensions des batteries sont déjà égales à la tension primaire de l’onduleur. 5eme étape : dimensionnement de l’onduleur hybride. La demande en puissance de notre laboratoire de la bio-banque étant de 36,075 kW, tenant compte du point en puissance au démarrage des certains appareils inductifs, nous allons multiplier cette demande en puissance à 2 pour trouver la valeur de l’onduleur à utiliser. Pond= 25,79= 11,58Kw Eq. (7) Avec Pond qui est la puissance de l’onduleur. De ce qui précède, notre choix est porté sur un onduleur hybride de 15kW. Le tableau 4.5. Donne les caractéristiques de l’onduleur hybride choisit. Tableau 4.5 : caractéristique d’un régulateur de charge. Types de régulateurs Puissance nominale Plage des tensions d’entrée PV Courant de charge Tension de sortie Hybrid inverter 15kW 300-1000V DC 100A 400V ➢ Nombre des modules en série. Nms Eq. (IV.8) Avec : ✓ Nms : nombre des modules en série ✓ Voc : tension à circuit ouvert d’un module. ✓ Upv : tension d’entrée PV. Nms Modules en série. ➢ Nombre des strings en parallèle. Nmp Eq. (IV.9) Avec Nmp : le nombre de string en parallèle. ~ 29 ~ Chapitre IV. Dimensionnement du système solaire Photovoltaïque du laboratoire CRSK-IME/Kimpese Nmp ➢ Nombre des modules total à installer : Nmt : Nmp Modules de 400WC que nous devons installer. (10) Avec Nmt qui est le nombre total des modules à installer. ➢ Puissance crête installée : Pci : Nmt (11) Avec Pci qui est la puissance crête installée. ➢ CALCUL DE COURANT DE CHARGE. Le régulateur de charge de marque MPPT étant incorporé dans l’onduleur, nous devons en premier, déterminer le courant de charge avant de faire le choix de notre onduleur. Le courant de charge de l’onduleur hybride est calculé par la relation suivante : Ich (12) Avec : • Isc : la tension de court-circuit d’un module. • Ich : le courant de charge Ich : = 61 , 56A 6ème Etape : dimensionnement des câbles électriques [7] Nous avons l’obligation de faire le choix de bon diamètre (section) de câble, pour notre installation photovoltaïque. Enfin, d’éviter des risques d’incendie et chute de tension pouvant survenir lorsqu’une section de câble est sous dimensionnée (surchauffe de câble). Et puis, faire le bon choix avant l’installation vous permet d’éviter des pertes en ligne et des surcoûts dus à l’achat d’une section surdimensionnée. Les modules solaires photovoltaïque fonctionnent à haute température et sont exposés à des conditions environnementales diverses. Le normes IEC 60364-7-712 : (règles pour les installations en emplacements spéciaux-alimentations photovoltaïques solaires) et guide UTEC 15-712-1 : (guide pratique, installation des générateurs photovoltaïques solaires). ~ 30 ~ Chapitre IV. Dimensionnement du système solaire Photovoltaïque du laboratoire CRSK-IME/Kimpese S= (13) Avec : ✓ S : la section du conducteur ; ✓ la nature du conducteur ; ✓ : la chute de tension admissible ; ✓ : la tension du tronçon considéré ; ✓ I : intensité du courant ; ✓ l : la longueur des câbles. S= Le tableau 4.2. nous présente les résultats de dimensionnement de la microcentrale photovoltaïque. Tableau 4.4 : Résultats de dimensionnement. N° Equipement 1. Puissance crête max installée 19,2kWc 2. Capacité totale installée 105kWh 5. Onduleur hybride pure sinus de 15KW/48V 1 Onduleur 6. Nombre des modules 400Wc 48 7. Nombre des batteries lithium 15kWh 7 8. Section de câble : onduleur - batterie Pv-régulateur : 16mm² 7ème étape : Protections de l’installation. La microcentrale PV doit être entièrement protégée afin d’assurer la continuité de la fourniture d’énergie électrique. Nous allons utiliser les équipements de protection suivants : ~ 31 ~ Chapitre IV. Dimensionnement du système solaire Photovoltaïque du laboratoire CRSK-IME/Kimpese A. Fusibles DC. Permet de protéger le système contre des surintensités en cas de courtcircuit au niveau des batteries (contact entre borne + et -), du convertisseur ou du régulateur. Où placer les fusibles DC : ➢ Entre le banc de batteries et l’onduleur hybride ; ➢ Entre les chaines de panneaux et l’onduleur hybride. B. Protection Contre La Foudre. ➢ Usage de parafoudre et paratonnerre. C. Mise à la terre. La mise à la terre de toute l’installation est indispensable afin d’assurer la protection contre tout contact avec des parties métalliques devront être reliées au piquet de terre. Conclusion partielle. Dans ce chapitre, nous avons dimensionné les équipements nécessaires du système photovoltaïque dont le champ PV ; la cellule de stockage et de conversion ; ainsi que le système de câble. Les précédents nous conduisent à faire des analyses financière et environnementale. ~ 32 ~ Chapitre IV. Dimensionnement du système solaire Photovoltaïque du laboratoire CRSK-IME/Kimpese CHAPITRE V. ANALYSE FINANCIERE ET ENVIRONNEMENTALE DU PROJET. 5.1. Evaluation financière de l’équipement solaire photovoltaïque. 5.1.1. Le coût d’investissement. Le coût d’investissement initial ou capital d’une installation est l’ensemble des frais mobilisés par le promoteur du projet pour la réalisation du système. Il comprend : ❖ Le cout d’achat des équipements entre autre les modules solaires, onduleur, batteries, etc... ❖ Le cout de transport des équipements jusqu’au site de l’installation ; ❖ Le cout de prestation, mains d’œuvre et autres dépenses. Comme l’hypothèse nous allons considérer que la totalité des frais a été payée une fois et non annuités. 5.1.2. Le cout d’exploitation annuel. Le cout d’exploitation représente une part relativement faible du cout de production d’électricité des installations photovoltaïques intègrent : ❖ Le cout de maintenance et d’entretien de l’installation ; ❖ Le cout de remplacement des équipements. Ce frais d’exploitations sont estimés par annuité car ils ne sont pas constants, ils diffèrent d’une à une autre à cause du cout de remplacement est fonction d’équipements. 5.1.2.1. Le cout de maintenance et d’entretien. Ce cout représente les frais par an pour un bon fonctionnement de l’installation pour une centrale solaire photovoltaïque, le cout de maintenance et d’entretien correspond aux couts de nettoyage des modules PV, des batteries de stockages, à l’entretien de l’environnement et au cout de supervision des appareils électronique. 5.1.2.2. Le cout de remplacement. [21] Le cout de remplacement est prévu lorsqu’on a des équipements qui ont une durée de vie inférieure à celle du projet. Il faut donc connaitre la durée de vie de chaque équipement ainsi que la fréquence de renouvellement. ~ 33 ~ Chapitre IV. Dimensionnement du système solaire Photovoltaïque du laboratoire CRSK-IME/Kimpese Le tableau 5.1. Nous donne les détails des prix des éléments du système dimensionné et le coût global du projet, en tenant compte des entretiens et la main d’œuvre d’ingénierie. Tableau 5.1. : Synthèse de l’évaluation financière des équipements du système solaire photovoltaïque. No Désignations Unité Quantité Pu/USD P.T/USD 01 Modules solaires de Pièces 48 200 9600 Pièces 7 2600 18200 03 Onduleur Hybride 48 V/15 Pièces kVA 1 3850 3850 04 Câble solaire PV m 100 5 500 Pièces 2 120 240 400 WC 02 Batteries lithium de 15kWh-48V mono polaire 05 Coffret de manœuvre 06 Accessoires (protection DC/AC, structure de l’installation, etc. …) 1000 08 Sous total 33390 09 Frais de transport des équipements 5 % du cout de 1669,5 matériels 10 Frais d’études techniques et suivi travaux 2.5 % du cout 834,75 Matériels. 11 Imprévus/marge de 3 % du cout matériels 1001,7 12 Prestation ou main d’œuvres 30 % du cout matériels 10017 13 COUT GLOBAL 46912,95 5.2. Impact socio- environnemental du projet. L’étude socio - environnementale de notre projet nous permettra d’apprécier l’impact de l’implantation de la microcentrale photovoltaïque autonome sur les conditions de travail de la radio évangélique, sur le développement de son ~ 34 ~ Chapitre IV. Dimensionnement du système solaire Photovoltaïque du laboratoire CRSK-IME/Kimpese économie et sur son environnement. Ainsi, nous avons répertorié plusieurs aspects sur le plan social et économique susceptibles d’être modifiés avec l’accès à l’électricité. Nous pouvons noter : 5.2.1. sur le plan socio-économique. ✓ La modernisation de mode de travail et de communication ; ✓ La rentabilité des recettes de la radio ; ✓ Augmentation des heures de fonctionnement ; ✓ Amélioration conditions de travail des agents ; ✓ Possibilité d’accès à la nouvelle technologie et à la numérique. ✓ Réduction considérable des dépenses. 5.2.2. sur le plan environnemental. Au-delà de la notation relative aux sites dégradés, les appels d’offres comportent aujourd’hui une notation environnementale qui repose sur le bilan carbone des panneaux. La méthodologie d’établissement de ce bilan a récemment évolué ; ses effets sur l’interclassement des différentes technologies devront être analysés. Plus largement, une réflexion pour intégrer notamment le bilan carbone des transports devrait être lancée, dans un contexte où les chaînes d’approvisionnement sont de plus en plus segmentées et globalisées. Au-delà du seul bilan carbone, la réflexion devrait être élargie aux autres aspects environnementaux en évaluant la pertinence de prendre en compte dans cette notation l’impact différencié des conditions d’extraction des différents matériaux entrant en compte, même dans de faibles proportions, dans la composition des modules. Nous pouvons citer quelques aspects : 5 1°. Aspect Négatif. 5 5 Rapport français de la Commission de Régulation de l’Energie CRE, février 2019 ~ 35 ~ Chapitre IV. Dimensionnement du système solaire Photovoltaïque du laboratoire CRSK-IME/Kimpese ➢ Problème de gestion des batteries usées ; ➢ 1 Kilowatt produit par le système photovoltaïque émet en moyenne 55 grammes de C02. Dans notre cas, la centrale émet 19,2Kw x 55 =1056 Grammes de carbone par an. 2°. Aspect positif. ➢ Remplacement du groupe électrogène très polluant par l’énergie propre de la microcentrale PV ; ➢ Production de l’énergie sans bruit. 3° Détermination de la compensation carbone. Un crédit carbone est une unité équivalente à une tonne de CO 2 évitée ou séquestrée. En France, un kWh électrique produit environ 0,1kg équivalent CO2. . Avec une production annuelle de 38325 kWh, notre système solaire épargnera près de 3, 832 tonnes de carbones par an.6 5 .3. Conclusion partielle. Ce chapitre nous a permis d’évaluer le coût du projet, suivit des aspects sociaux environnementaux. Ce dernier nous a permis de déterminer le crédit carbone de notre système solaire photovoltaïque. 6 6 Rapport français de la Commission de Régulation de l’Energie CRE, février 2019 ~ 36 ~ Chapitre IV. Dimensionnement du système solaire Photovoltaïque du laboratoire CRSK-IME/Kimpese Kelly Clarkson Talks Divorce Album : ‘I Was Really Pissed Off’ | THR… ~ 37 ~ Chapitre IV. Dimensionnement du système solaire Photovoltaïque du laboratoire CRSK-IME/Kimpese ~ 38 ~ Chapitre IV. Dimensionnement du système solaire Photovoltaïque du laboratoire CRSK-IME/Kimpese ~ 39 ~ Chapitre IV. Dimensionnement du système solaire Photovoltaïque du laboratoire CRSK-IME/Kimpese ~ 40 ~ Chapitre IV. Dimensionnement du système solaire Photovoltaïque du laboratoire CRSK-IME/Kimpese ~ 41 ~ Chapitre IV. Dimensionnement du système solaire Photovoltaïque du laboratoire CRSK-IME/Kimpese ~ 42 ~ Chapitre IV. Dimensionnement du système solaire Photovoltaïque du laboratoire CRSK-IME/Kimpese ~ 43 ~ Chapitre IV. Dimensionnement du système solaire Photovoltaïque du laboratoire CRSK-IME/Kimpese ~ 44 ~ Chapitre IV. Dimensionnement du système solaire Photovoltaïque du laboratoire CRSK-IME/Kimpese ~ 45 ~ Chapitre IV. Dimensionnement du système solaire Photovoltaïque du laboratoire CRSK-IME/Kimpese ~ 46 ~ Chapitre IV. Dimensionnement du système solaire Photovoltaïque du laboratoire CRSK-IME/Kimpese ~ 47 ~ Chapitre IV. Dimensionnement du système solaire Photovoltaïque du laboratoire CRSK-IME/Kimpese ~ 48 ~ Chapitre IV. Dimensionnement du système solaire Photovoltaïque du laboratoire CRSK-IME/Kimpese ~ 49 ~ Chapitre IV. Dimensionnement du système solaire Photovoltaïque du laboratoire CRSK-IME/Kimpese Chapitre 6. CONCLUSION GENERALE ET PERSPETIVE 6.1. Conclusion générale Nous voici à la fin de notre travail intitulé : Etude Technico-financière et environnementale d’un système solaire photovoltaïque autonome pour alimenter en énergie électrique la radio Evangélique Moanda dans la province du Kongo central. La mise en place de ce système est pour alimenter en temps réel la Radio Evangélique Moanda dans la province du kongo centrale est une solution rentable et durable. Ce système permettra de répondre aux besoins énergétiques de la radio en garantissant une alimentation électrique continue et fiable. Avant d’aboutir aux calculs, nous avons fait la présentation des différents concepts photovoltaïque, de l’état de lieux de notre centre de santé et nous avons déterminé le temps de fonctionnement de tous les équipements, ce qui nous a permis de dimensionner la centrale solaire photovoltaïque pour l’approvisionnement en énergie électrique de la radio Evangélique. A cet effet, les résultats du Project se présentent comme suit : 1. Puissance crête max installée 2. Capacité totale installée : 105kWh 5. Onduleur hybride pure sinus de 15KW/48V 1 Onduleur 6. Nombre des modules 400Wc : 48 7. Nombre des batteries lithium 15kWh : 7 8. Autonomie : 2 jours 9. Compensation carbone : 3, 832 T de carbones/An 9. Coût Global du projet 46912,95 USD : : 19,2kWc 6.2. Perspectives. Nous espérons avoir atteint les objectifs que nous nous sommes assignés dans cette présente étude, mais l’œuvre humain étant imparfaite, les critique et remarques de la part de nos lecteurs tendant à améliorer la qualité scientifique de cette dernière seront les bienvenues. ~ 50 ~ Chapitre IV. Dimensionnement du système solaire Photovoltaïque du laboratoire CRSK-IME/Kimpese Bibliographie Énergie solaire en Afrique — Wikipédia (wikipedia.org) Énergie en république démocratique du Congo — Wikipédia (wikipedia.org) Climat République Démocratique Congo: températures, précipitations, quand partir, que mettre dans la valise (climatsetvoyages.com) Vincent Boitier, Corinne Alonso. Dimensionnement d’un système photovoltaïque. Cetsis, 2005 [1]i Boukhlifa Hamza, Dimensionnement technique d’une installation photovoltaïque De 300kw,’’ Mémoire de master de l’université de M’HAMED BOUGARA-BOUMERDES, 2017 [2]ii Khiekie Ngembo Ready, Fita Libwa Justin, Phongo Mavungu Germain International Journal of Innovation and Applied Studies ; Rabat Vol. 38, N° 4, (Feb 2023) : 847-859. [3]iii [4]iv Carlos Adrian Correa Florez, Geovanny Alberto Marulanda García, Andrés Felipe Panesso Hernández. Impacto de la penetración de la energía solar fotovoltaica en sistemas de distribución: estudio bajo supuestos del contexto colombiano. Revista Tecnura, 2017, 20 (50), pp.85-95. [5]v Farah Souayfane, Pascal Henry Biwole, Farouk Fardoun, Patrick Achard. Energy performance and economic analysis of a TIM-PCM wall under different climates. Energy, 2019, 169, pp.1274-1291. ⟨hal-01995829⟩ Robin Girard. Éolien, nucléaire, photovoltaïque : quelles énergies en 2030 ?. Science et Culture pour tous à Biot, Nov 2018. [6]vi [7]vii Arthur Bossavy, Andrea Michiorri, Robin Girard, Georges Kariniotakis. The impact of available data history on the performance of photovoltaïc generation forecasting models. 22nd International Conference on Electricity Distribution CIRED 2013, Jun 2013, Stockholm, Sweden. 4 p. - ISBN 978-1-84919-732-8, ~ 51 ~ Chapitre IV. Dimensionnement du système solaire Photovoltaïque du laboratoire CRSK-IME/Kimpese [8]viiiRenaud Gicquel, May Gicquel. Introduction aux problèmes énergétiques globaux. Presses des MINES, 326 p., 2013, 9782356710444. [9]ixAntoine R. Vers une approche intégrée d’aide à la planification énergétique territoriale: application à la rénovation énergétique des bâtiments. Energie électrique. Université Paris sciences et lettres, 16-10-2020. [10]xKevin Bellinguer, Robin Girard, Guillaume Bontron, Georges Kariniotakis. Assessment of Alternative Ways to Integrate Weather Predictions in Photovoltaic Generation Forecasting. EGU General Assembly 2021. [11]xiDimensionnement d’un système photovoltaïque pour alimenter le laboratoire LPDS au sien de l’université de Béchar. Université Bechar. Faculté des sciences exactes, 2017. [12]xiihttp://afsiasolar.com/wp-content/uploads/2021/07/Analyse-ACERD-2020- Nov-20-Mars-21-2.pdf. [13]xiiiAmélioration de la qualité d’énergie électrique issue d’un système Photovoltaïque. UNIVERSITE DE M’SILA FACULTE DE TECHNOLOGIE, 2015 [14]xivArticle: Jack Fox, Erik Ela, Ben Hobbs, Justin Sharp, Josh Novacheck, at all. Forecasting and Market Design Advances: Supporting an Increasing Share of Renewable Energy. IEEE Power and Energy Magazine, 2021, The Future Balancing Act - High VRE Penetration and Energy System Integration, 19, (6, November/December 2021), pp.77-85. [15]xvPhotovoltaïque et téléphonie mobile: des technologies décentralisées adaptées aux espaces ruraux. CIRAD, 2016 O. & HADJ ARAB, A. Contribution à l’analyse d’un système photovoltaïque autonome en milieu saharien, Blida: Univ.Blida1,2018 [16]xviKEBOUR [17]xviiPierre SAINT-GREGOIRE: Énergie solaire photovoltaïque: aspects fondamentaux, situation actuelle, et perspectives dans le cadre de la problématique de l’eau « Energies Renouvelables pour le Traitement de l’EauOpportunités et Défis, 16 ~ 52 ~ Chapitre IV. Dimensionnement du système solaire Photovoltaïque du laboratoire CRSK-IME/Kimpese [18]xviiiBrahim KACEM: Etude et Simulation de Connection d’une Centrale Photovoltaïque au Réseau Electrique Triphasé. Université Ahmed Draïa Adrar, 2018 [19]xix Anne Labouret, Michel Villoz : Energie solaire photovoltaïque ; Dunod, 2006 [20]xx Mohammed Reda SEBAA, Mohammed Youcef BENAMMAR; Directeur: Dr BOUKLI HACENE Fouad/Co-Directeur: Dr KERBOUA Abdelfettah: Etude de faisabilité et dimensionnement d’un système hybride à base d’énergies renouvelables. 2021 Jonathan Fronhoffs : L’INSTALLATION SOLAIRE PHOTOVOLTAÏQUE DE A À Z. Cenergie. Tel : 02.513.96.13 E-mail : [email protected] 21 ~ 53 ~
