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Ré ép pu ub bl li iq qu ue e A Al lg gé ér ri ie en nn ne eD Dé ém mo oc cr ra at ti iq qu ue e e et t P Po op pu ul la ai ir re e
Ministèredel’EnseignementSupérieur
&delaRechercheScientifique
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UN NI IV VE ER RS SI IT TE E D DE E B BA AT TN NA A
FacultédesSciencesdeL’ingénieur
DépartementGénieIndustriel
Thèse
Doctorat en Sciences
Par:
BELLALADjamel
Soutenuele:devantlejury:
Qualité   JuryGrade&Affiliation
Président:  Dr.BOUGUECHALNour‐Eddine Prof.U.Batna
Rapporteur: Dr.SAIDILamir M.C.U.Batna
Examinateur: Dr.BAHITahar    M.C.U.Annaba
Examinateur: Dr.BOUHARKATAbdelmalik  M.C.U.Batna
Examinateur: Dr.CHAFAAKheireddine  M.C.U.Biskra
Examinateur: Dr.BENZIDRédha   M.C.U.M'Sila
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Contribution à l’Optimisation des
Systèmes de Conversion
d’Energie.
Application aux Systèmes
Photovoltaïques

Remerciements
Je tiens, tout d’abord à remercier :
Monsieur Lamir SAIDI, Maître de Conférences de
l’Université de Batna et Adjoint au Chef de département
d’Électronique chargé de la Post Graduation, d’avoir accepté
la direction scientifique de ce travail de recherche. Je lui
exprime toute ma gratitude pour son expérience, son art de la
multi - compétence, son soutien inconditionnel et ses
qualités humaines.
Je remercie tous les membres du jury pour l’intérêt
qu’ils ont porté à mon travail :
Monsieur BOUGUECHAL Nour-Eddine, Professeur de
l’Université de Batna et Doyen de la faculté des Sciences de
l’Ingénieur, pour m’avoir fait l’honneur de présider le jury
de cette thèse
Monsieur BAHI Tahar, Maître de Conférences de
l’Université de Annaba pour la participation au jury en tant
qu'examinateur,
Monsieur BOUHARKAT Abdelmalik, Maître de Conférences de
l’Université de Batna, pour la participation au jury en tant
qu'examinateur,
Monsieur CHAFAA Kheireddine, Maître de Conférences de
l’Université de Biskra, pour la participation au jury en tant
qu'examinateur,
Monsieur BENZID Rédha, Maître de Conférences de
l’Université de M'Sila, pour la participation au jury en tant
qu'examinateur,
Je tiens à exprimer ma reconnaissance à tout le
personnel du département Génie Industriel pour leurs
compétences, leur disponibilité et leur gentillesse.

Mes remerciements vont aussi à l’ensemble de mes
professeurs, mes collègues et plus particulièrement à Bachir
ABDELHADI et Med DJARALLAH.
Merci à toute les personnes que je n’ai pas citées et
qui ont de près ou de loin participé à la réalisation de ce
travail. Merci pour leur sympathie et simplement pour le
plaisir que j’ai eu à les côtoyer quotidiennement.
Je voudrais remercier tout particulièrement mes parents
ainsi que tous les membres de ma famille de leur soutien et
leurs encouragements tout au long de mon cursus.

Sommaire
IntroductionGénérale1
Chapitre1
CARACTERISATIONDELATECHNOLOGIEDEL’ENERGIERENOUVELABLE6
1.1Introduction6
1.2Générationd’énergierenouvelable6
1.2.1Générationdelachaleur7
1.2.1.1Thermosolaire8
1.2.1.2Géothermie 9
1.2.1.3Biomasse10
1.2.2Générationd’électricité12
1.2.2.1Photovoltaïque12
1.2.2.2Hydraulique14
1.2.2.3Energiedelamer15
1.2.2.4Productionéolienne16
1.3Evaluationdel'énergierenouvelableenAlgérie17
1.3.1Potentielsolaire17
1.3.2Potentieléolien18
1.3.3Potentieldel’énergiegéothermique19
1.3.4Potentieldel’hydroélectricité19
1.3.5Lepotentieldelabiomasse20
a)Potentieldelaforêt 20
b)Potentielénergétiquedesdéchetsurbainsetagricoles 20
1.3.6Bilandesréalisations20
a)Bilandesréalisationsparwilaya20
b)RépartitiondelapuissanceinstalléeparApplication22
c)Répartitiondelapuissanceinstalléeparressource22
1.4Conclusion23
Chapitre2
SYSTEMEPHOTOVOLTAÏQUE,PRINCIPE,TECHNOLOGIEETAPPLICATIONS24
2.1Notiondelumière24
2.1.1Couleuretlongueurd’onde24
2.1.2Laphotopileetlalumière25
2.2Ra
y
onnementSolaire 25
2.2.1Rayonnementsolaireetatmosphère26
2.2.2Rayonnementglobalintégré28
2.2.3Orientationetinclinaison29
2.3LesPhotogénérateurs30
2.3.1Conversiondelalumièreenélectricité30

2.3.2Structured’unphotogénérateur32
2.3.2.1.Photogénérateurausiliciumcristallin32
2.3.2.2Photogénérateurausiliciumamorphe34
2.3.3Fonctionnementd’unphotogénérateur34
2.3.4Pointdepuissancemaximale35
2.3.5Puissancecrête/rendement36
2.3.6Couplaged’unphotogénérateuravecunrécepteur36
a)1ercas:Chargerésistive36
b)2èmecas:charged’unebatterie37
2.3.7Schémaéquivalentd’unphotogénérateur 37
2.3.8Influencedel’éclairementetdelatempérature 39
2.3.8.1Sousunensoleillementfort(utilisationenextérieur) 39
2.3.8.2Souséclairagefaible(enusageintérieur) 39
2.4Différentestechnologies 39
2.4.1ArséniuredeGallium(GaAs) 39
2.4.2Siliciummonocristallin 40
2.4.3Siliciumpoly(oumulti‐)cristallin 40
2.4.4Siliciumamorphe 40
2.4.5CuInSe2(CIS) 41
2.4.6TellururedeCadmium(CdTe)42
2.5Stockagedel’énergie42
2.5.1Autonomie«sansapportsolaire»43
2.5.2Principeducouplagephotogénérateurbatterie43
2.5.3Montagedeplusieursaccumulateurssurlemêmesystème44
2.5.4Principalescaractéristiquesdesaccumulateurs44
2.5.4.1Tensionnominale44
2.5.4.2Tensiondecharge45
2.5.4.3Capacitédelabatterie45
2.5.4.4Chargedelabatterie45
2.5.4.5Déchargedelabatterie46
2.6Technologiesd’accumulateursetleuradéquationausolaire46
2.6.1Lesaccumulateursauplomb«ouvert»46
2.6.2LesaccumulateursPlombétanche47
2.6.3LesaccumulateursNickelCadmium(NiCd)48
2.6.4LesaccumulateursNickelMétalHydrures(NiMH)48
2.6.5LesaccumulateursauLithium49
2.6.6Lescondensateursetsupercapacités49
2.7Contrôledecharge49