Etude et dimensionnement d'une centrale hybride photovoltaïque-éolienne

Abstract

Ce mémoire est un projet de fin d’étude pour l'obtention d'un grade d'ingénieur en génie électrique (électrotechnique), qui a pour objectif: le dimensionnement des systèmes de production d’énergies électriques hybrides photovoltaïques-éoliens avec un stockage batteries; pour arriver à ce stade de dimensionnement nous traitons les deux parties photovoltaïque et éolienne; pour chacune une modélisation a était élaborée suivie d’une validation sous l’environnement MATLAB/Simulink. Le dimensionnement a été basé sur une méthode d’optimisation connue dans la littérature sous le nom LPSP (loss of power supply probability) que nous avons la traduire par un logiciel sous l’environnement Delphi. Notre objectif est de réaliser à la fin un logiciel de dimensionnement basé sur cette méthode, six chapitres qui seront développés comme suit: Dans le premier chapitre, nous présenterons dans un premier temps un état d’art sur les sources des énergies renouvelables: l’hydraulique, solaire, éolien, la houle, marée motrice, géothermie, cogénération (biomasse et déchet); puis nous aborderons plus spécifiquement les deux énergies photovoltaïques et éolienne, pour la première nous présenterons le gisement solaire, le générateur photovoltaïque de la cellule au module, et les différentes paramètres influant sur la puissance produite, pour la deuxième nous démarrerons par la définir et nous terminerons par son utilisation en forme électrique en passant par l’explication de la chaine de production éolienne; à la fin nous entamerons les principes des systèmes électriques hybrides (SEH), les différentes configuration, en introduisons notre système à étudier. Le deuxième chapitre se concernera à la modélisation de la MADA, qui sera choisis comme machine de production d’énergie électrique à partir de l’énergie éolienne vue ses avantages dans ce domaine, surtout la souplesse de la variation de la vitesse pour récupérer le maximum d’énergie du vent, à la fin de ce chapitre une validation du modèle étudier est réaliser sous Simulink. Dans le troisième chapitre nous présenterons le modèle du générateur photovoltaïque, pour arriver à cette phase nous irons modaliser en premier lieu le gisement solaire, à la fin de ce chapitre une validation sera présentée, elle sera réalisée sous MATLAB/Simulink, ainsi que la simulation énergétique du système hybride globale contenant les deux sources développées précédemment. Le quatrième chapitre représente l’objectif des trois derniers chapitres, nous aborderons l’étude de l’optimisation du dimensionnement d’une centrale hybride photovoltaïque éolienne, nous présenterons la méthode LPSP en détails, ainsi que l’algorithme choisis. Dans le cinquième chapitre nous passerons à la phase finale: le développement du logiciel de dimensionnement sous l’environnement Delphi, nous présenterons l’organigramme général du logiciel, puis nous passerons à la présentation des différentes étapes de dimensionnement en utilisant le logiciel. Afin de valider le travail effectuer dans le chapitre cinq, au sixième chapitre, nous choisirons de comparer nos résultats obtenus par notre logiciel avec celles obtenus par le célèbre logiciel dans ce domaine HOMER, ce dernier nous permettra de tester la fiabilité de notre logiciel.