AVANTAGE ET INCONVENIENT DE L’INSTALLATION PV CONNECTEE AU RESEAU

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Problèmes des combustibles fossiles et des énergies nucléaires [13]

Il est clair que notre dépendance aux énergies fossiles ne peut continuer indéfiniment. Avec une projection d’augmentation de la population mondiale à plus de 9 milliards sur les 40 prochaines années, le scénario « business‑as‑usual » n’est pas une option.
Selon l’Agence Internationale de l’Energie (AIE), la production à partir des réserves de gaz et de pétrole chutera d’environ 40-60% d’ici 2030. Cependant, la soif d’énergie dans les pays développés ne diminue pas tandis que la demande dans les pays émergents, tels que la Chine, l’Inde ou le Brésil, explose. Si chacun dans le monde consommait du pétrole comme le font en moyenne les habitants des Etats-Unis, de l’Arabie Saoudite ou de Singapour, les ressources prouvées de pétrole seraient consommées en moins de 10 ans. La compétition pour les ressources fossiles est une source de tension internationale et potentiellement de conflit.
Les énergéticiens cherchent à combler cet écart avec des sources non conventionnelles de pétrole et de gaz, comme les gaz de schiste ou les sables bitumineux canadiens.
Ceci entraîne un coût sans précédent et pas seulement en termes économiques. Plusieurs réserves sont situées dans certains des endroits remarquables en termes de biodiversité tels que les forêts tropicales et l’Arctique qui sont vitaux pour les services de l’écosystème dont nous dépendons tous, de la fourniture en eau potable jusqu’à une atmosphère respirable.
Traiter et produire en utilisant des sources fossiles non conventionnelles produit de grandes quantités additionnelles de gaz à effet de serre, des pollutions chimiques massives des eaux et entraîne une demande insoutenable sur les ressources en eau potable avec des impacts sévères sur la biodiversité et les services rendus par les écosystèmes.

Les énergies renouvelables [11]

Les sources d’énergies renouvelables constituent un volet important des bilans énergétiques du futur, à la fois pour des raisons de sécurité d’approvisionnement, de sécurité environnementale (CO2 et déchets) et de développement local. Les Energies renouvelables sont au coeur des controverses sur l’avenir énergétique du monde. Elles sont présentes dans tous les scénarios, même si, pour certains d’entre eux, elles ne fournissent qu’une contribution minoritaire à l’approvisionnement énergétique d’une région, d’un pays, d’un continent ou du monde.
La part des sources d’énergies renouvelables ont fortement augmenté pour représenter, selon les estimations, 19% de la consommation énergétique finale mondiale en 2011. Sur ce total, la part des énergies renouvelables modernes, donc hors biomasse, est en nette augmentation et est estimée à 9,7%, contre seulement 9,3% pour la biomasse traditionnelle en léger déclin en terme de pourcentage. La part des énergies renouvelables dans la consommation mondiale d’énergie finale est représentée dans la figure ci-après .

Les capacités énergétiques mondiales en énergies renouvelables

La figure 2.3 montre que le part des energies renouvelable dans la production d’électricité constitut 20,3% de la production mondiale. L’hydroélectricité est le plus utilisé avec une proportion de 15,3% de la production mondiale d’electricité et les autres energies renouvelables n’en constituent que 5%.

Chaleur et électricité géothermique

L’énergie géothermique a produit, selon les estimations, 205 TWh en 2011, dont un tiers sous forme d’électricité (avec une capacité estimée à 11,2 GW) et deux tiers sous forme de chaleur. Pas moins de 78 pays ont utilisé l’énergie géothermique directe en 2011. La majeure partie de la croissance enregistrée dans l’utilisation directe a reposé sur les pompes à chaleur géothermiques, lesquelles assurent le chauffage et le refroidissement et connaissent un taux de croissance annuel de 20 % en moyenne. L’électricité géothermique n’a que peu progressé en 2011, mais son taux d’expansion devrait s’accélérer grâce aux projets en cours d’élaboration sur les marchés traditionnels et aux initiatives ciblant les nouveaux marchés de l’Afrique de l’Est et d’autres régions.

Le chauffage, l’électricité et le transport basés sur la biomasse

La capacité de l’énergie issue de la biomasse a augmenté de quelque 66 GW en 2010, pour atteindre près de 72 GW à la fin 2011. Les États-Unis ont été, dans le monde, au premier rang des producteurs d’électricité issue de la biomasse, devant les pays de l’Union Européen, le Brésil, la Chine, l’Inde et le Japon. La plupart des pays africains producteurs de sucre ont produit de l’électricité et assuré le chauffage en ayant recours à la production combinée chaleur-force basée sur la bagasse. La production d’éthanol et de biodiesel entre 2000 et 2011 est indiquée dans la figure ci-après.

Le bilan énergétique actuel

La consommation énergétique par habitant est de « 0,2 tep/an », parmi les plus faibles du monde. La consommation énergétique globale de Madagascar reste encore très faible. Elle est dominée par le bois et ses dérivés qui représentent plus de 80% de la demande. Le coût de l’énergie est encore trop élevé à Madagascar pour contribuer efficacement au développement social et économique du pays.
Aujourd’hui, très peu de personnes à Madagascar ont accès à des sources d’énergie modernes, et cela freine sérieusement le développement. En outre, les personnes qui n’y ont pas accès doivent utiliser des sources d’énergie de moins bonne qualité, inefficaces, et souvent polluantes, pour lesquelles ils dépensent beaucoup plus que les quelques privilégiés qui y ont accès. Les ménages qui ne sont pas raccordés au réseau électrique dépensent en moyenne entre 2 et 10 fois plus pour des niveaux d’éclairage nettement inférieurs que ceux qui sont raccordés.
Pour l’Electricité, les infrastructures sont insuffisantes et une grande partie des installations de production et de distribution existantes sont vétustes et ne pourraient plus satisfaire la demande croissante actuelle. Certaines installations de production sont saturées et sont très vulnérables aux intempéries malgré la richesse en ressources d’énergies renouvelables peu exploitées du pays. Cette situation constitue un handicap au développement du pays et un frein à la compétitivité des industries exportatrices.

Le bois énergie comme principale combustible 

Le Bois Energie est principalement utilisé comme combustible pour la cuisson au niveau des ménages. Le bois de chauffe constitue le type de Bois Energie consommé par 82,2% des ménages à Madagascar, tandis que le charbon de bois est consommé par 17% des ménages malgaches. Le Bois Energie est un terme générique englobant le charbon de bois et le bois de chauffe. En fait, jusqu’à maintenant, l’usage du bois comme source d’Energie reste dominant avec un taux de dépendance très élevé de plus de 90 % comme illustré dans la figure ci-après. L’étude de la tendance de l’offre et de la demande montre que si aucune mesure n’est prise, l’offre en charbon de bois ne suffira pas à satisfaire la demande dans plusieurs régions de Madagascar à partir de 2030. Des milliers d’hectares de nos ressources forestières qui sont exploitées de façon désordonnée sont détruites pour satisfaire cette demande provenant des ménages.

Forte dépendance en produits pétroliers (Hydrocarbures) 

Pour ce secteur, le pays importe la quasi-totalité de ses besoins. Les Produits Pétroliers ciblent plusieurs catégories de consommateurs à Madagascar et possèdent plusieurs usages en tant que carburant pour alimenter les moteurs, et en tant que combustible pour alimenter des bruleurs de foyers pour la cuisson, l’éclairage ou les chaudières.
Les consommateurs en hydrocarbure sont classés comme suit : Les ménages et les industries, le secteur du transport, les entreprises de construction et de BTP, le secteur de l’hôtellerie et de la restauration, le secteur de la pêche, le secteur de l’énergie.
Le gasoil constitue le Produit Pétrolier le plus consommé à Madagascar avec 430 000 m3 en 2011. L’un des plus importants utilisateurs est constitué par le secteur du transport terrestre, notamment les professionnels du transport en commun et des marchandises. La consommation par ce secteur représente en moyenne 75 % de la consommation de gasoil.
Mais l’on enregistre aussi l’utilisation du gasoil dans le secteur de la production d’énergie pour alimenter les groupes électrogènes afin de produire de l’électricité. En effet, la production d’énergie électrique représente 13 % de la consommation en gasoil et la quasi-totalité du fuel oïl. Par voie de conséquence, cette dépendance se traduit par une fuite des devises dans la balance de paiement.

Le potentiel des énergies renouvelables à MADAGASCAR

Madagascar possède beaucoup de potentialité en matière d’énergie renouvelable qui peut couvrir les besoins énergétiques de la population de l’île mais ces ressources ne sont pas encore bien exploitées. Le tableau suivant montre le potentiel de Madagascar en énergie renouvelable.

Energie marémotrice [14]

L’immense réserve énergétique offerte par la mer (plus de 70% de la surface de la Terre est constituée d’eau d’une profondeur moyenne de 4000 m) peut être exploitée de différentes manières. En effet, outre la chaleur liée au gradient thermique (différence de température entre deux points), la mer produit une énergie cinétique due à la présence de courants, de vagues et de marées. Dans les régions présentant une grande amplitude entre la marée haute et la marée basse, il est possible d’envisager la construction d’une usine marémotrice.
Dans une usine marémotrice, l’eau circule à l’intérieur et à l’extérieur d’un bassin de quelques kilomètres carrés, passant dans une série de tuyaux dans lesquels elle gagne de la vitesse et entraîne des turbines raccordées à des générateurs (alternateurs). À marée descendante, l’eau circule du bassin vers la haute mer, entraînant les turbines ; lorsque le niveau de la mer commence à monter et que la marée est suffisamment haute, l’eau de la mer circule dans le bassin, entraînant à nouveau les turbines. Une particularité de ce système est la réversibilité des turbines, qui peuvent fonctionner à marée montante et descendante. La figure ci-après montre la turbine marémotrice.

L’énergie éolienne [14]

L’énergie éolienne est le produit de la conversion de l’énergie cinétique du vent en d’autres formes d’énergie, principalement en énergie électrique. Les dispositifs adaptés à ce type de transformation sont appelés aérogénérateurs ou éoliennes.
Une éolienne requiert une vitesse minimale (de conjonction) du vent de 3-5 m/s et produit la puissance nominale à une vitesse du vent de 12-14 m/s. À des vitesses supérieures, le générateur est bloqué par le système de freinage pour des raisons de sécurité. Ce blocage peut être réalisé par de véritables freins qui ralentissent le rotor ou à l’aide de méthodes basées sur le phénomène de décrochage aérodynamique, « détournant » les pales du vent.
L’énergie éolienne peut être utilisée de plusieurs manières :
 Conservation de l’énergie mécanique : le vent est utilisé pour faire avancer un véhicule (Navire à voile ou char à voile), pour pomper de l’eau ou pour faire tourner la meule d’un moulin. Transformation en force motrice (pompage de liquides, compression de fluides…).
 Production d’énergie électrique : l’éolienne est alors couplée à un générateur électrique pour fabriquer du courant continu ou alternatif. Le générateur est relié à un réseau électrique ou bien fonctionne au sein d’un système « autonome ». Cette étape est illustrée par la figure qui suit.

Table des matières

1. LE CADRE PHYSIQUE [3]
1.1. La localisation géographique
1.2. Le découpage administratif
1.3. Le relief
1.4. L’hydrologie
1.5. La pédologie
1.6. La géologie
1.7. La climatologie
a) La Température
b) La Pluviométrie
2. SECTEUR ENERGETIQUE [3]
2.1. Le réseau électrique
2.2. Les atouts
3. LES ACTIVITES SOCIO-ECONOMIQUES [3]
3.1. Le niveau d’instruction de la population active
3.2. L’activité
3.3. L’occupation
1. CONTEXTE ENERGETIQUE MONDIALE
1.1. Les exigences énergétiques mondiales [4]
1.2. Problèmes des combustibles fossiles et des énergies nucléaires [13]
1.3. Les énergies renouvelables [11]
a) Les capacités énergétiques mondiales en énergies renouvelables
b) Hydroélectricité
c) Énergie photovoltaïque solaire
d) Énergie éolienne
e) Chaleur et électricité géothermique
f) Le chauffage, l’électricité et le transport basés sur la biomasse
2. CONTEXTE ENERGETIQUE MALGACHE [8]
2.1. Le bilan énergétique actuel
2.2. Le bois énergie comme principale combustible :
2.4. Le potentiel des énergies renouvelables à MADAGASCAR
1. NOTIONS DE BASE SUR L’ENERGIE
1.1. Etymologie et propriétés [10]
a) Définition de l’énergie
b) Unités ou grandeurs énergétiques
c) Relation de Joule et les autres unités
2. L’ENERGIE RENOUVELABLE
2.1. Définition de l’énergie renouvelable [19]
2.2. Les différents types d’énergie renouvelable [14] [1]
a) L’énergie hydraulique [1]
b) Energie marémotrice [14]
c) La biomasse [1]
d) L’énergie éolienne [14]
e) L’énergie géothermique [14]
f) L’énergie solaire [14]
1. L’ENERGIE SOLAIRE [16]
1.1. Energie du photon
1.2. Le spectre solaire
2. NOTION GENERALE SUR LES PHOTOVOLTAÏQUES [12] [10]
2.1. Historique des photovoltaïques [10]
2.2. L’effet photovoltaïque [12]
2.3. Les principes du panneau solaire [12]
2.4. Groupement des modules
a) Montage des modules en série
b) Montage des modules en parallèle
c) Montage des modules en série parallèle
2.5. L’influence de la température et de l’éclairement [4]
2.6. Différents types de générateurs photovoltaïques [2]
2.7. Les types de pose et des structures portantes des panneaux PV
a) La pose en toiture [13] [15]
b) Structure verrière [13]
c) Structure en bardage [15]
d) Structure au sol [14]
1. DESCRIPTION DES LOGICIELS UTILISE.
1.1. Logiciel RETScreen [6] [21]
a) Description du logiciel RETScreen [21]
b) Modèle pour projets d’installation photovoltaïque [6]
c) Données-satellite mondiales de la NASA [6]
1.2. Logiciel PVsyst 6.39 [18]
a) Description du logiciel PVsyst 6.39
b) Les sections essentielles du logiciel PVsyst 6.39
2. ETUDE BIBLIOGRAPHIQUE
3. CHOIX DU SITE
4. CHOIX DES SYSTEMES, DES COMPOSANTS ET DIMENSIONNEMENTS
4.1. Dimensionnement du champ PV [8]
a) la puissance crête
b) Le positionnement et l’inclinaison du panneau PV
c) Nombre de module
d) Nombre de cellule branchée en série
e) Nombre de cellules branchées en parallèles
f) Surface du champ PV
4.2. Batterie d’accumulateur [8]
a) Capacité réelle du parc batterie
4.3. Dimensionnement de l’onduleur [8]
a) Puissance de l’onduleur :
b) Le nombre d’onduleur
4.4. Choix des câbles: [8]
a) Les principaux critères de choix de câblage sont:
4.5. Energie directe fournie par le central photovoltaïque [6]
1. DONNEES SUR LE RAYONNEMENT SOLAIRE DU SITE
1.1. Evaluation des ressources :
1.2. Rayonnement solaire annuel :
1.3. Rayonnement solaire quotidien :
a) Horizontale
b) Inclinée
2. RESULTAT DU DIMENSIONNEMENT
2.1. Dimensionnement du champ PV
a) Positionnement, orientation et inclinaison
b) Caractéristique des photovoltaïques utilisés
c) Nombre de modules PV nécessaire
d) La surface occupée par tous les modules PV
2.2. batterie de stockage
a) Capacité réelle du parc batterie
c) Nombre de batterie
2.3. Dimensionnement de l’onduleur
a) Puissance apparente de l’onduleur
b) Caractéristique de l’onduleur
c) Nombre d’onduleur nécessaire
3. ELECTRICITE EXPORTE AU RESEAU
1. INDICATEURS DE VIABILITE FINANCIERE [4]
1.1. Année de flux monétaire nul
1.2. Valeur actualisée nette (VAN)
1.3. Taux de rendement interne (TRI) et retour sur l’investissement (RI)
1.4. Retour simple
1.6. Viabilité financière.
2. ETUDE DES IMPACTS ENVIRONNEMENTAUX
2.1. Impacts environnementaux
a) Du point de vue écologique
b) Ecoulement des eaux
c) Biodiversité
2.2. Impacts énergétique
a) Indépendance énergétique :
b) Gain énergétique :
c) Intermittence énergétique :
2.3. Impacts socio-économique :
a) Point fort et faiblesse du système PV sur le plan économique :
b) Création d’emplois dédiés :
c) Usage des sols :
d) Sécurité :
e) Accès à l’information :
3. AVANTAGE ET INCONVENIENT DE L’INSTALLATION PV CONNECTEE AU RESEAU
3.1. Avantages
3.2. Inconvénients
CONCLUSION GENERALE

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