Conception d’un logiciel de dimensionnement photovoltaïque appliqué par Python

Conception d’un logiciel de dimensionnement photovoltaïque appliqué par Python

GENERALITES

La situation géographique de l’Algérie favorise le développement de l’utilisation de l’énergie solaire, ce travail a consisté à dimensionner [3] .L’énergie solaire est disponible partout sur la Terre et représente, théoriquement, 900 fois la demande mondiale en énergie [4]. L’énergie solaire peut jouer un rôle capital pour une production locale de chaleur et d’électricité, notamment pour l’habitat individuel et collectif, où les besoins sont moins massifs que dans l’industrie. Notons que l’Algérie dispose d’un des gisements solaires les plus importants du monde. La moyenne annuelle d’insolation dépasse les 3000 heures. C’est aussi le plus important de tout le bassin méditerranéen avec 169440TWh/an. L’énergie solaire moyenne reçue est de 1700 kWh/m²/an au niveau des régions côtières ; 1900 kWh/m²/an dans les Hauts-Plateaux et 2650kWh/m²/an au Sahara [5]. Pour cela il faut bien optimiser le dimensionnement du site pour réduire le cout ainsi que la surface d’implantation. Cette optimisation est l‘objectif de notre étude, dans lequel on se propose de déterminer la taille optimale d’une station solaire autonome permettant d’alimente une charge. Pour cela, notre dimensionnement a été basé sur l’utilisation de la méthode LPSP « Loss of Power Supply probability » Cette méthode de dimensionnement optimale notée LPSP est une méthode de dimensionnement du système photovoltaïque PV/Batt[3].Cette méthode peut calculer le nombre optimal de batteries et le nombre de PV ainsi que leur surface disponible et le cout total du site.

Dimensionnement photovoltaïque par le programme Python

L’objectif principal de ce logiciel de dimensionnement est de déterminer la configuration optimale de la centrale photovoltaïque avec stockage pour satisfaire la puissance demandée par la charge donnée. Plusieurs méthodes du dimensionnement ont été réalisées par des chercheurs [11]. La méthode que nous allons utiliser, se base par une détermination de l’énergie consommée et l’énergie produite par le panneau photovoltaïque et l’énergie de la batterie. L’énergie produite du panneau dépend de l’ensoleillement et la puissance du panneau, aussi que l’énergie de la batterie dépend de l’énergie consommée. Il existe des étapes pour calculer la valeur des différentes énergies .Pour éviter l’erreur de calcul pendant le temps d’étude, nous avons créé un logiciel de dimensionnement appliqué par python .

Cette méthode comporte 6 étapes :
● Calcul d’énergie consommée par l’utilisateur
● Calcul de l’énergie totale consommée avec la perte du système
● Calcule de l’énergie PV
● Calcul du nombre PV utilisé
● Calcule de la capacité de la batterie
● Calcule de l’énergie de la batterie .

DISCUSSIONS

Le programme que nous avons créé par python consiste à faciliter la tâche des techniciens puis pour éviter les erreurs sur le calcul de dimensionnement. Avec ce programme le calcul de dimensionnement se fait automatiquement après avoir inséré les donnes récoltées du site dans les champs adéquats. Ce programme peut être utilisé dans tous le site isole, ou foyer .

Dans un premier temps nous allons voir successivement les résultats des deux logiciels PVSYST et PYTHON ainsi que la différence entre les deux.

D’après le résultat par PVSYST les nombres des panneaux solaires sont 45 ; ils produisent 14 199 Wc, par contre il y a une différence de puissance délivré chaque mois. après l’analyse, on constate que durant le mois de février le nombre PV est 37 représentant la valeur minimum, cependant, le maximum est perçu pendant le mois de juillet, novembre, décembre, mais PVSYT prennent le marge puissance du panneau photovoltaïque à installer.

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Table des matières

INTRODUCTION
PARTIE I Conception d’un logiciel de dimensionnement photovoltaïque appliqué par Python
I- GENERALITES
II : MATERIELS ET METHODES
II.1 Dimensionnement photovoltaïque par le programme Python
II.1.a) Energie consommée ou Besoin journalier
II.1.b) Energie totale nécessaire
II.1.c) Energie produite par le panneau photovoltaïque
II.1.d) Nombre de panneaux photovoltaïques
II.1.e) Capacité de la batterie
II.1.f) Energie produite par la batterie
II.2. Description du logiciel
II.3 Mode d’utilisation
III. RESULTATS
III.1. RESULTATS SUR LE LOGICIEL PVSYST
II.2. RESULTATS SUR LE LOGICIEL DE DIMENSIONNEMENT PYTHON
IV. DISCUSSIONS
PARTIE II ETUDE D’UNE CENTRALE HYBRIDE
I. ETUDES THEORIQUES
I.2 LES DONNEES NECESSAIRES
I.3. PHOTOVOLTAÏQUE
I.3.1.Méthode de dimensionnement par calcule mathématiques
II : LISTES ET LES CARACTERISTIQUES DES MATERIAUX
II.1.a) Panneaux solaires
II.1.b)Onduleurs PV
II.1.c) Onduleurs Batteries
II.1.d) Batteries
II.1.e) Multicluster Box (MC Box) 6.3
II.1.e.1) Raccordement des appareils consommateurs
II.1.e.2) Raccordement des onduleurs batteries
II.1.e.3) Raccordement du groupe électrogène
II.1.f.GROUPE ELECTROGENE
II.2.a) PRINCIPE DE MONTAGE
II.2 .a) MONTAGE DU PANNEAU SOLAIRE AVEC L’ONDULEUR STP 50-40
II.2 .b) MONTAGE DU PANNEAU SOLAIRE AVEC L’ONDULEUR STP 10000TL-20
CONCLUSION
BIBLIOGRAPHIQUES ET WEBOGRAPHIE