Manuel de stage : Énergies renouvelables (Partie V)

Manuel de stage — Partie V : Les énergies renouvelables
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MANUEL DE PRÉPARATION AU STAGE
Génie Énergétique et Environnement Industriel
PARTIE V — Les énergies renouvelables
(Chapitres 50 à 63 — cinquième volet du manuel complet)

Manuel de stage — Partie V : Les énergies renouvelables
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Introduction à la Partie V
Cette partie couvre le second grand thème de ton sujet de stage. Nous détaillons chaque filière
renouvelable avec un niveau de détail technique suffisant pour comprendre les choix d'intégration
possibles sur un site industriel, sans toutefois entrer dans un cours d'ingénierie complet : l'objectif est
que tu puisses comprendre, discuter et challenger un projet, pas le dimensionner seul.

Manuel de stage — Partie V : Les énergies renouvelables
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Chapitre 50 — Introduction aux énergies renouvelables
Une énergie renouvelable est une énergie issue de phénomènes naturels renouvelés en permanence à
l'échelle humaine : rayonnement solaire, vent, chaleur de la terre, cycle de l'eau, biomasse. Elle s'oppose
aux énergies fossiles (charbon, pétrole, gaz), dont les stocks sont limités et dont la combustion émet du
CO2 fossile accumulé depuis des millions d'années.
50.1 Pourquoi les intégrer sur un site industriel énergivore
● Réduire la facture énergétique et l'exposition à la volatilité des prix des combustibles fossiles.
● Réduire l'empreinte carbone du site, un enjeu de plus en plus suivi par les clients et les
investisseurs.
● Valoriser des ressources locales (soleil abondant, déchets organiques) plutôt que des
combustibles importés.
50.2 Les limites à connaître
● Intermittence : le solaire et l'éolien ne produisent pas en continu, ce qui pose la question du
stockage ou du complément par d'autres sources.
● Emprise au sol : les installations solaires et éoliennes nécessitent des surfaces importantes.
● Investissement initial élevé, même si le coût d'exploitation est ensuite très faible.

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Chapitres 51 à 58 — Le solaire photovoltaïque
Le photovoltaïque est probablement la filière la plus pertinente à étudier pour ton stage, car le Maroc
bénéficie d'un excellent ensoleillement et de vastes surfaces disponibles sur les sites industriels et
miniers.
Chapitre 52 — Les cellules photovoltaïques
Une cellule photovoltaïque est un composant électronique à base de silicium (le plus souvent), capable
de convertir directement la lumière du soleil en électricité, sans pièce mécanique en mouvement.
Chapitre 53 — L'effet photovoltaïque
L'effet photovoltaïque repose sur une jonction entre deux couches de silicium dopées différemment
(dopage N et dopage P). Lorsqu'un photon (particule de lumière) heurte cette jonction avec
suffisamment d'énergie, il libère un électron, créant une différence de potentiel qui génère un courant
électrique continu si l'on referme le circuit.

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Chapitre 54 — Les modules
Un module (ou panneau) photovoltaïque assemble plusieurs cellules reliées entre elles, protégées par
une vitre et un cadre. C'est l'unité de base installée sur un toit ou au sol ; plusieurs modules assemblés
forment une installation.
Chapitre 55 — Les onduleurs
Les panneaux produisent du courant continu (DC), alors que les équipements industriels et le réseau
électrique fonctionnent en courant alternatif (AC). L'onduleur assure cette conversion et optimise en
permanence le point de fonctionnement des panneaux pour maximiser la production (fonction dite de
recherche du point de puissance maximale).
Chapitre 56 — Les batteries
Les batteries permettent de stocker l'électricité produite en journée pour la restituer plus tard (la nuit,
ou lors d'un pic de consommation). Elles ajoutent un coût significatif à l'installation, et leur intérêt
dépend fortement du profil de consommation du site et du prix de l'électricité selon les heures.
Chapitre 57 — Le raccordement au réseau
Une installation photovoltaïque peut fonctionner en autoconsommation (l'électricité produite est
directement utilisée sur site), avec ou sans injection du surplus sur le réseau, selon la réglementation
locale et les contrats en vigueur avec le distributeur d'électricité.
Chapitre 58 — Les bases du dimensionnement