Contribution à l'étude des performances des installations photovoltaïques en milieu Saharien

Abstract

A l'issu du programmes d’électrification solaires communément appelé programme des 20 villages solaires, 108 systèmes photovoltaïques autonomes et modulaires ont été installés dans 04 wilayas du grand sud Algérien, dont 02 de ces systèmes d'une puissance de 6.4kWc installés sur deux sites différents de la région de Tamanrasset, surveillés durant les deux saisons estivale et hivernale seront l'objet d'une étude d'évaluation des performances. Le présent travail se veut une analyse détaillée des données d’enregistrement issues du terrain pour apprécier les performances des deux systèmes PV et de leurs composants: modules PV, Régulateur, Batteries, Convertisseur. Le bilan énergétique des installations sera présenté en détaille, les indices de Mérites seront aussi évalués et les paramètres les affectant seront identifiés. En dernier une rétrospective critique sur la conception avec les points forts et faibles sera entreprise. Pour cela, nous allons aborder en premier lieu l'état de l'art de la conversion photovoltaïque avec un bref historique sur le principe de la conversion photovoltaïque, et le fonctionnement et les caractéristiques de la cellule solaire. Une énumération des différents types de systèmes photovoltaïques sera donnée avec la présentation des caractéristiques des sous composants d'un système photovoltaïque autonome: champ photovoltaïque, régulateur de charge, batteries et convertisseur AC/DC. En second lieu, une présentation du programme des 20 villages solaires sera entreprise et dans laquelle nous allons aborder les objectifs du programme, caractéristiques des villages ainsi que les différents aspects techniques du programme. La troisième partie sera consacrée à l'analyse des données issues de la surveillance des 02 systèmes photovoltaïques et la discussion de leurs performances, où nous aurons à examiner les deux composantes météorologiques notamment l'irradiation et la température d'une part, et les différents paramètres électriques en sortie de chaque composant du système étudié d'une autre part. Cette section sera clôturée par la discussion des performances des deux systèmes par le biais des indices de Mérites. Dans la partie finale du mémoire, nous allons résumer l'impact des conditions météorologiques du sud Algérien sur les performances des systèmes photovoltaïques. L'analyse de chaque sous composant du système photovoltaïque: régulateur, batteries et onduleur permettra d'identifier les points forts et faibles. Ceci permettra aussi d'entrevoir les lignes futures d'investigation.