Soutenance mémoire
Par : Ghadhi Ahmed
Master Spécialisé en Energies Renouvelables Et Systèmes Energétiques
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Energie solaire photovoltaïque :
Le mot « photovoltaïque » apportée par la découverte de Alexandre Edmond Becquerel en 1839, et désigne la transformation d’une partie du rayonnement solaire en électricité.
Cette technique solaire photovoltaïque a constituée un grand avancement dans la découverte de l’électricité. Le principe consiste a capter les rayons du soleil par un capteur de constitution semi-conductrice, en général le Silicium, qui va créer une différence de potentiel aux bornes du capteur ou « cellule solaire » ainsi un courant électrique est crée.
La première cellule photovoltaïque était fabriquée par les deux ingénieurs de Bell Téléphone aux Etats-Unis en 1954, et avait un rendement de 6%, suivie en 1959 par la mise d’une cellule photovoltaïque sur le satellite American Vanguard, puis il y’avait un succès moyen dans ce domaine, se traduisant par l’utilisation des panneaux solaires sur les toits pour garantir l’électricité domestique, sur les calculatrices et lampes solaires, dans le domaine de télécommunication, et bien sure pour pomper de l’eau.
Malgré le rendement faible, maximal de 15 à 19 %, des panneaux solaires, ils représentent un domaine indispensable et très répandu aujourd’hui pour avoir un confort en électricité, et diminuer les couts de consommation vu l’élévation des couts d’électricité a issue fossile comme le pétrole, le gaz et charbon.
Cependant, plusieurs recherches sont menées dans le domaine solaire photovoltaïque pour améliorer le rendement des cellules solaires et réduire leurs prix dans le marché afin de garantir le confort vis-à-vis cette technologie.
Rayonnement solaire direct :
C’est le rayonnement du soleil qui franchit les couches atmosphériques sans aucune déformation ou déviation et provient à la surface su sol.
Il est mesuré par un appareil appelé pyrhéliomètre.
Rayonnement solaire diffus:
Le rayonnement diffus est le rayonnement émis par des obstacles (nuages, sol, bâtiments) et provient de toutes les directions. La part du rayonnement diffus n’est pas négligeable et peut atteindre 50% du rayonnement global (selon la situation géographique du lieu). Le rayonnement global sur la terre et sa part de rayonnement diffus varie au cours de l’année. Sa mesure est effectuée avec un pyranomètre.
Rayonnement solaire réfléchi ou « du à l’albédo » :
C’est le rayonnement solaire résultant de la réflexion du rayonnement par les surfaces inclinées du sol. Albédo : c’est le rapport entre le rayonnement réfléchi ou diffus et le rayonnement incident, les valeurs de l’albédo changent selon la constitution du sol réfléchissant. ce coefficient est d’autant plus élevé que la surface est claire (étendue d’eau, neige,.)
Rayonnement solaire réfléchi = rayonnement solaire horizontal * albédo
Gisement solaire au monde :
La quantité d’énergie reçue par la Terre est considérable. Chaque année, ce sont 1.070.000 pétawatts-heures (PWh, soit 1015 Wh) que reçoit la Terre, soit plus de 8.000 fois la consommation énergétique mondiale annuelle (133 PWh en 2005). Exploiter seulement 0,01% de cette énergie suffirait donc à couvrir les besoins énergétique de la planète [6].
Pourtant, l’énergie solaire au sens où on l’entend (photovoltaïque et thermique) ne représentait que 0,1% de la consommation énergétique mondiale en 2008. L’un des freins au développement de l’exploitation de cette énergie est sa production intermittente, en fonction de l’ensoleillement (nuage, nuit, saison), et la difficulté de son stockage, que ce soit sous forme de chaleur ou d’électricité.
Les cinq plus grands pars solaires au monde sont [7] :
Le parc solaire de Pavagada en Inde a une capacité de 2 000 MW et s’étend sur 52,5 kilomètres carrés sur cinq villages. Il produira suffisamment d’électricité pour alimenter environ 700 000 foyers.
Le parc solaire Kurnool Ultra Mega de 1000 MW à Andhra Pradesh en Inde. Réparti sur 23 kilomètres carrés, ce parc solaire était opérationnel en mai 2017. En octobre 2017, il avait déjà généré plus de 800 millions d’unités d’énergie et économisé plus de 700 000 tonnes de dioxyde de carbone.
Parc solaire du barrage de Longyangxia en Chine et compte 4 millions de panneaux solaires. La taille de l’usine et sa capacité de 850 mégawatts et génère environ 220 GWh d’électricité par an, ce qui équivaut à alimenter 200 000 foyers.
Le parc de Kamuthi en Inde comprend 2,5 millions de modules solaires et génère une capacité de 648 mégawatts sur une superficie de 10 kilomètres carrés.
La centrale d’énergie solaire à concentration (CSP) du complexe de Noor au Maroc avec une capacité de 580 mégawatts est la plus grande au monde dans la technologie CSP.
Principe de fonctionnement d’une cellule photovoltaïque :
L’effet photovoltaïque utilisé dans les cellules solaires permet de convertir directement l’énergie lumineuse des rayons solaires en électricité par le biais de la production et du transport dans un matériau semi-conducteur de charges électriques positives et négatives sous l’effet de la lumière. Ce matériau comporte deux parties, l’une présentant un excès d’électrons et l’autre un déficit en électrons, dites respectivement dopée de type n et dopée de type p. Lorsque la première est mise en contact avec la seconde, les électrons en excès dans le matériau n diffusent dans le matériau p.
La zone initialement dopée n devient chargée positivement, et la zone initialement dopée p chargée négativement. Il se crée donc entre elles un champ électrique qui tend à repousser les électrons dans la zone n et les trous vers la zone p. Une jonction (dite p-n) a été formée.
En ajoutant des contacts métalliques sur les zones n et p, une diode est obtenue. Lorsque la jonction est éclairée, les photons d’énergie égale ou supérieure à la largeur de la bande interdite communiquent leur énergie aux atomes, chacun fait passer un électron de la bande de valence dans la bande de conduction et laisse aussi un trou capable de se mouvoir, engendrant ainsi une paire électron- trou. Si une charge est placée aux bornes de la cellule, les électrons de la zone n rejoignent les trous de la zone p via la connexion extérieure, donnant naissance à une différence de potentiel. Cette différence de potentiel est mesurable entre les connexions des bornes positives et négatives de la cellule, c’est la tension V de la cellule dépendant du taux d’éclairement solaire. La tension maximale d’une cellule photovoltaïque, nommée tension de circuit ouvert (Vco), est d’environ 0.5 à 0.8V et peut être directement mesurée à ses bornes sans charge. Le courant maximal produit par la cellule photovoltaïque est nommé courant de court-circuit (Icc). Ce dernier est obtenu lorsque les bornes de la cellule sont court-circuitées. Ces valeurs peuvent changer fortement en fonction de l’ensoleillement, de la température et du matériau utilisé.
Types de cellules photovoltaïques
On distingue en général trois grands types de cellules photovoltaïques :
– Cellules monocristallines
– Cellules polycristallines
– Cellules amorphes
Cellule monocristalline
La cellule au silicium monocristallin est constituée d’un silicium formé d’un seul cristal ordonné. Ce matériau est obtenu directement d’un germe ou recristallisé à haute température sous forme d’un lingot. Il est ensuite découpé en fines tranches qui donneront les cellules. La couleur des cellules est en général d’un bleu uniforme.
Ayant un rendement très bon de 15 a 20%, son prix est plus élevé que les cellules polycristallines et amorphes, son seul avantage est d’utiliser une surface réduite : il faut environ 7m² pour obtenir 1 kiloWatt-crète (kWc).
Cellule polycristalline :
Elle est formée du silicium mais avec plusieurs cristaux de formes cristallographiques différentes, et cette différence est vue à l’ oeil nue sur un panneau polycristallin.
Les modules utilisant des cellules au silicium polycristallin ont en général un rendement compris entre 12 et 14%. Il faut environ 8m² de cellules pour obtenir 1kWc [16]. Ces cellules sont plus simples à fabriquer et moins chères que les cellules au silicium monocristallin. Ils ont un rendement faible sous éclairement faible, et en cas de température élevée.
Les panneaux à Silicium polycristallin dominent le marché avec un pourcentage de 43% vu leur cout commercial plus faible que ceux à Silicium monocristallin.
Cellule au silicium amorphe:
Les cellules au silicium amorphe sont des cellules à couche mince, c’est-à-dire qu’elles sont fabriquées en déposant une fine couche de silicium sur un support (ou « substrat »), par exemple du verre. L’épaisseur de silicium utilisée est beaucoup plus faible que pour les cellules mono ou polycristallines qui sont réalisées à partir de tranches de silicium. Ce type de cellules est donc moins cher et plus facile à fabriquer. Sa faible épaisseur permet, par exemple, de les utiliser pour créer des panneaux solaires souples. Cependant ces cellules ont des rendements limité (de l’ordre de 5 à 7%, soit environ 15m² pour obtenir 1kWc) et sont donc réservées à des applications nécessitant peu de puissance.
Les cellules au silicium amorphes sont beaucoup utilisées pour l’alimentation de petits appareils solaires (montre, calculatrice…).
Les panneaux à Silicium amorphe ont l’avantage de production d’électricité sous faibles éclairements et sont moins sensibles à l’élévation de température. Mais elles ont de défaut d’avoir un rendement faible en plein soleil.
Les couches minces constituent la seconde génération de technologie photovoltaïque. Dans cette génération, on distingue le silicium amorphe (a-Si), le disélénium de cuivre indium (CIS), le tellure de cadnium (cdTE), entre autres,…
La 3ème génération des cellules photovoltaïques voit le jour, même avec un rendement faible allant de 3 à 5%, ,on parle des cellules organiques, cellules à colorant, cellules à polymères, cellules à multi-jonction et cellules à concentration.
Paramètres électriques d’une cellule photovoltaïque :
La tension à circuit ouvert ??? :
C’est la tension aux bornes de la cellule photovoltaïque lorsqu’elle n’est reliée à aucune charge, donc à un courant nul, elle est donnée par :
Vco(I=0) = Vt log ( 1+ IscIo ) [11].
Le courant de court-circuit ??? :
Il s’agit du courant obtenu en court-circuitant les bornes de la cellule (en prenant V= 0 dans le schéma équivalent). Il croît linéairement avec l’intensité d’illumination de la cellule et dépend de la surface éclairée, de la longueur d’onde du rayonnement, de la mobilité des porteurs et de la température. On peut écrire :??? = ??h
La Puissance maximale ????:
La puissance crête d’une cellule PV, notée Wc (Watt crête) ou Wp (Watt peak) représente la puissance électrique maximale délivrée dans les conditions suivantes dites conditions standard (STC) :
– éclairement solaire de 1 kW / m2 ;
– température de la cellule PV égale à + 25 °C. – un rayonnement solaire traversant 1,5 fois l’épaisseur de la couche atmosphérique (« AM 1.5 » pour « Air Mass »).
Pour une cellule photovoltaïque, la puissance maximale ?max ,est donnée par :
???? = ???? × Imax , avec :
Vmax : tension à puissance maximale.
Imax : intensité du courant à puissance maximale.
Pour une cellule photovoltaïque idéale, la puissance maximale est le produit du courant de court-circuit Icc par la tension du circuit ouvert Vco. Le produit (Vmax× Imax) donne la puissance maximale qui représente 80% environ du produit (???×???).
Le facteur de qualité :
A est le facteur d’idéalité de la cellule qui dépend des mécanismes de recombinaison dans la zone de charge d’espace.
Le facteur de forme ??:
C’est le rapport entre la puissance maximale que peut fournir une cellule et la puissance qu’il est théoriquement possible d’obtenir (puissance optimale) : ?? =Vm×ImVoc∗Icc.
Les paramètres influençant sur la caractéristique I(V) :
Quatre paramètres influent sur le comportement électrique d’une cellule solaire ou un générateur photovoltaïque :
La résistance série.
La résistance shunt.
L’éclairement E.
La température T.
Influence des résistances série Rs et shunt Rp :
Ces résistances Rs et Rp parasites consomment une partie du courant photo-généré. Les résistances série sont principalement dues à la résistivité du substrat, à la résistance des lignes de connexion. Les résistances parallèles (shunts) représentent en fait les courants de fuite dans la cellule, dus aux pertes dans les joints de grains, à de mauvais contacts entre le silicium et les connexions, à des courts-circuits qui peuvent être crées pendant la fabrication des cellules.
Influence de la résistance série Rs :
La résistance série est la résistance interne de la cellule. Elle dépend principalement de la résistance du semi-conducteur utilisé, de la résistance de contact des grilles collectrices et de la résistivité de ces grilles. la Figure II.9 montre l’influence de la résistance série sur la caractéristique I−V. Cette influence se traduit par une diminution de la pente de la courbe I= f (V) dans la zone où le module fonctionne comme source de tension, à droite du point de puissance maximum.
Système autonome sans stockage :
Dans ce cas, l’appareil alimenté ne fonctionnera qu’en présence d’un éclairement solaire suffisant pour le démarrage. C’est intéressant pour toutes les applications qui n’ont pas besoin de fonctionner dans l’obscurité, et pour les quelles le besoin en énergie coïncide avec la présence de l’éclairement solaire. Mais il faut bien dimensionner le générateur photovoltaïque de sorte qu’il ait assez de puissance pour alimenter l’appareil au plus faible. Le pompage photovoltaïque est un exemple de cette catégorie de système autonome ou le stockage de l’eau dans un réservoir est généralement le plus adopté par rapport au stockage électrochimique. La pompe solaire est branchée directement sur le générateur photovoltaïque par l’intermédiaire d’un convertisseur DC/DC ou DC/AC selon que nous utilisant respectivement un moteur à courant continu ou un moteur à alternatif. Le débit d’arrivée d’eau dans le réservoir est donc variable et fonction du rayonnement solaire [14]. Figure II.21: Système photovoltaïque autonome sans stockage.
Systèmes hybrides :
Les systèmes hybrides, qui sont également indépendants des réseaux de distribution d’électricité, sont composés d’un générateur photovoltaïque combiné à une éolienne ou à un groupe électrogène à combustible, ou aux deux à la fois. Un tel système s’avère un bon choix pour les applications qui nécessitent une alimentation continue d’une puissance assez élevée, lorsqu’il n’y a pas assez de lumière solaire à certains moments de l’année, Ou si vous désirez diminuer votre investissement dans les champs de modules photovoltaïques et les batteries d’accumulateurs.
Avantages du photovoltaïque :
Les installations photovoltaïques sont en général de haute fiabilité, peu sujettes à l’usure.
Elles demandent peu d’entretien. Le montage des installations photovoltaïques est simple et les installations sont adaptables aux besoins de chaque projet.
Il s’agit d’une source d’énergie électrique totalement silencieuse ce qui n’est pas le cas, par exemple des installations éoliennes.
Il s’agit d’une source d’énergie inépuisable.
L’énergie photovoltaïque est une énergie propre et non-polluante qui ne dégage pas de gaz à effet de serre et ne génère pas de déchets.
II-9-2 Inconvénients du photovoltaïque:
Les rendements des panneaux photovoltaïques sont encore faibles et de l’ordre de 23.4 %
Dans le cas d’une installation photovoltaïque autonome qui ne revend pas son surplus d’électricité au réseau, il faut inclure des batteries dont le coût reste très élevé.
Le niveau de production d’électricité n’est pas stable et pas prévisible mais dépend du niveau d’ensoleillement. De plus, il n’y a aucune production d’électricité le soir et la nuit.
La durée de vie d’une installation photovoltaïque n’est pas éternelle mais de l’ordre de 20 à 30 ans. De plus, le rendement des cellules photovoltaïques diminue avec le temps qui passe. On parle en général pour les panneaux photovoltaïques, d’une perte de rendement de 1 % par an.
Composants d’un système de pompage photovoltaïque :
La figure III-4 montre le schéma des différents composants d’un système de pompage photovoltaïque, il est constitué de :
Un générateur lui-même composé de modules photovoltaïques, interconnectés électriquement pour constituer une unité de production de courant continu. Il comporte aussi une structure métallique pour supporter l’ensemble.
Une unité de conditionnement de puissance, constituée d’un convertisseur (onduleur), capable de faire varier la fréquence et la tension de sortie en fonction de la puissance disponible du générateur solaire, elle-même fonction de l’irradiation solaire qu’il reçoit.
Un groupe motopompe, constitué d’un moteur électrique à induction et d’une pompe centrifuge ou volumétrique.
Un câblage électrique, par lequel transite l’énergie du générateur au moteur.
Une infrastructure hydraulique qui conduit l’eau de sa source (souvent un puits ou un forage), jusqu’à un réservoir de stockage.
Principe de fonctionnement :
la roue à aube st entrainée par l’arbre de transmission qui sort de la prise de mouvement.
L’eau arrive à une pression minimum de 1bar (pression atmosphérique) dans l’ouïe.
La roue à aube en accélérant éjecte l’eau vers l’extérieur grâce à la force centrifuge.
Les diffuseurs captent l’eau et l’orientent vers le collecteur de refoulement en transformant l’énergie cinétique en énergie potentielle.
L’eau sort du collecteur avec son énergie potentielle qu’on appelle pression.
Description mécanique :
Un impulseur (roue munie de palettes) tourne à grande vitesse dans un corps de pompe, et imprime au liquide une vitesse et une force centrifuge, qui conduira à un débit et une pression à la bride de refoulement de la pompe. Le mouvement du liquide vers la bride de refoulement provoquera l’admission d’un volume équivalent à la bride d’aspiration.
Un impulseur unique permet de générer un relevage maximum de l’ordre 50m pour une vitesse de rotation de 1500t/mn.
Plus le diamètre de l’impulseur et la vitesse de rotation sont grands, plus le débit et le relevage seront grands.
Plusieurs impulseurs peuvent être montés sur le même arbre. On dit que la pompe est multi-étagée. Les hauteurs de relevage de chaque impulseur s’additionnent.
L’impulseur est généralement relié au moteur d’entraînement par un arbre. Alors que l’impulseur est en contact avec le fluide du procédé, le moteur est généralement à l’air libre. L’arbre doit donc traverser la paroie du corps de pompe sans autoriser aucune fuite du fluide du procédé. Ceci est obtenu par un système d’étanchéité complexe du type presse-étoupe ou du type garniture mécanique.
Lorsqu’une étanchéité parfaite est requise, le passage de l’arbre à travers la paroie de la pompe est supprimé. Deux technologies sont disponibles:
L’entraînement magnétique; l’impulseur à l’intérieur du corps de pompe étanche et l’arbre moteur à l’extérieur sont couplés au moyen de deux aimants permanents. La puissance de telles pompes est limitée par le couple mécanique qui peut ainsi être transmis.
Le rotor noyé; le moteur d’entraînement et l’impulseur sont inclus dans la même enceinte contenant le fluide procédé. Le fluide procédé doit donc être capable d’assurer le refroidissement du moteur. La seule connexion avec l’extérieur qui subsiste et pour laquelle on doit assurer l’étanchéité est le passage du câble d’alimentation électrique du moteur..
Les caractéristiques des pompes centrifuges sont très différentes des précédentes :
Le couple de démarrage est faible, principalement lié à l’inertie des éléments mobiles
La pompe offre, pour une vitesse donnée, différentes possibilités de débit et de pression.
Une pompe centrifuge est mal adaptée pour de faibles débits et de grandes hauteurs contrairement à sa cousine volumétrique. Signalons aussi que la pompe centrifuge ne peut pas aspirer l’air et n’est pas donc auto-amorçant.
Moteur électrique :
Le moteur d’un groupe motopompe convertit l’énergie électrique en énergie mécanique. Il peut être à courant continu ou alternatif. Dans ce dernier cas, un convertisseur électronique ou un onduleur est nécessaire pour convertir le courant continu provenant d’un générateur photovoltaïque en courant alternatif. Pour cette raison, le choix d’un moteur à courant continu peut sembler, de prime abord, plus intéressant, mais nous allons voir que l’évolution de convertisseurs électroniques efficaces permet également de choisir des moteurs alternatifs efficaces et surtout moins coûteux.
Moteur à courant continu :
Les modules PV produisent du courant continu, de sorte que les moteurs à courant continu sont généralement utilisés dans un système de pompage d’eau solaire à faible puissance. Les systèmes de pompes solaires de moins de 5 kW utilisent généralement des moteurs à courant continu. Ces moteurs sont de deux types: moteur à courant continu avec balais et sans balais.
Le moteur à courant continu avec balais nécessite un entretien fréquent en raison du collecteur et des contacts de balais coulissants, en particulier dans les applications immergées où la pompe doit être retirée fréquemment du puits pour remplacer les balais. Un moteur CC sans balai à aimant permanent synchrone (MAPM) couplé à une pompe centrifuge s’avère être une meilleure alternative qu’un moteur à courant continu pour les systèmes de pompage d’eau PV couplés à faible puissance. Ce type de moteur est de petite taille et robuste par rapport à un moteur à courant alternatif.
Les Convertisseurs:
Un convertisseur est un appareil électronique qui sert à la conversion de la tension électrique soit du régime continu à continu tension continue ou du régime continu à alternatif pour faire fonctionner une telle charge. Il est placé entre la source d’énergie et la charge.
Dans le système de pompage photovoltaïque, le convertisseur il est soit raccordé directement au générateur photovoltaïque ou raccordé à la batterie d’accumulateurs.
On distingue donc deux types de convertisseurs :
Le convertisseur continu-continu (DC-DC)
Un convertisseur continu-continu ou hacheur est un convertisseur statique (utilisant des composants à semi-conducteurs) qui permet d’alimenter une charge sous une tension continue réglable, à partir d’une source de tension continue constante.
Ce type de convertisseur est destiné à adapter à chaque instant l’impédance apparente de la charge à l’impédance du champ PV correspondant au point de puissance maximale, donc de faire varier la vitesse de rotation d’un moteur à courant continu. On distingue deux types :
Hacheur dévolteur (Buck)
Ce nom est lié au fait que la tension moyenne de sortie est inférieure à celle de l’entrée. Il comporte un interrupteur à amorçage commandé H (transistor, bipolaire, transistor MOS ou IGBT…) en série avec la source et une diode de roue libre D. Le cycle de fonctionnement, de période de hachage T, comporte deux étapes. Lors de la première, on rend le MOSFET passant et la diode polarisée en inverse, est bloquée. Cette phase dure de 0 à αT, avec α: est appelé rapport cyclique, et compris entre 0 et 1. Lors de la seconde, on bloque le MOSFET et La diode devient passante. Cette phase dure de αT à T [24].
Avantages du convertisseur élévateur
Malgré le rendement inhérent élevé du convertisseur BUCK dans les systèmes avec des sources de puissance conventionnelles, le convertisseur BOOST peut être plus approprié aux systèmes photovoltaïques avec le suiveur du point de puissance maximale (MPPT), puisque le convertisseur fonctionne au mode de courant continu extrayant autant de puissance que possible à partir des cellules solaires. Par conséquent le rendement énergétique du convertisseur BOOST peut être plus grand que le convertisseur BUCK.
Le convertisseur continu-alternatif (DC-AC) : L’onduleur
Un onduleur est un dispositif électronique permettant de fournir une tension alternative avec une fréquence fixe ou ajustable à partir d’une source d’énergie électrique de tension continue. Avec même puissance presque, L’onduleur est un convertisseur statique de type continu/alternatif. Il est dit autonome s’il assure de lui même sa fréquence et sa forme d’onde.
La conception de l’ensemble du système photovoltaïque de façon à extraire le maximum de puissance du générateur photovoltaïque, quelles que soient les perturbations d’éclairement et de la température, pour alimenter les appareils sous la tension alternative à partir des panneaux solaires nécessite l’utilisation d’un onduleur assurant la conversion DC/AC. Il peut être conçu à base de transistors de puissance ou à thyristors utilisés comme commutateurs de puissance.
La fréquence de commutation de semi-conducteurs détermine la fréquence de la tension de sortie. L’onduleur autonome impose lui- même la forme et la fréquence de l’onde de sortie.
Dans le système de pompage photovoltaïque, la connexion entre le générateur photovoltaïque et la pompe entraînée par un moteur à courant alternatif est faite par un onduleur. Ce dernier permet de réaliser un transfert optimal de puissance entre le générateur et le groupe moto- pompe sous les conditions variables de la puissance produite et de la demande en puissance. Ce transfert est contrôlé par variation de fréquence.
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Table des matières
Chapitre I
I-1 Introduction
I-2 Exploitations de l’énergie solaire
I-3 Spectre du rayonnement solaire
I.4 Rayonnement solaire
I-4-1 Rayonnement solaire direct
I-4-2 Rayonnement solaire diffus
I-4-3 Rayonnement solaire réfléchi ou « du à l’albédo »
I-4-4 Rayonnement solaire global
I-5 Gisement solaire
I-5-1 Introduction
I-5-2 Sphère Céleste
I-5-3 Coordonnées géographiques
I-5-4 Coordonnées horaires
I -5-5 Coordonnées horizontales
I-6 Gisement solaire au Maroc
I-7 Gisement solaire au monde
Chapitre II Généralités sur les générateurs photovoltaïques
II-1Introduction
II-2 Cellule Photovoltaïque
II-2-1 Principe de fonctionnement d’une cellule photovoltaïque
II-2-2 Types de cellules photovoltaïques
II-3 Caractéristiques électriques d’une cellule photovoltaïque
II-4 Paramètres électriques d’une cellule photovoltaïque
II-4-1 La tension à circuit ouvert ???
II-4-2 Le courant de court-circuit ???
II-4-3 La Puissance maximale ????
II-4-4 Le facteur de qualité
II-4-5 Le facteur de forme ??
II-4-6 Rendement énergétique maximum η
II-5 Les paramètres influençant sur la caractéristique I(V)
II-5-1 Influence des résistances série Rs et shunt Rp
II-5-2 Influence de l’éclairement
II-5-3 Influence de la température
II-6 Associations des cellules
II-8 Différents types de systèmes photovoltaïques
II-8-1 Les systèmes autonomes
II-8-2 Systèmes hybrides
II-8-3 Systèmes connectés à un réseau
II-9 Avantages et Inconvénients du photovoltaïque
II-9-1 Avantages du photovoltaïque
II-9-2 Inconvénients du photovoltaïque
II-10 Conclusion
III-3-3Moteur électrique
III-3-4 Les batteries
III-3-5 Contrôleur de charge
III-4 Conclusion
IV-2 Evaluation des besoins en eau
IV-3 Calcul de l’énergie hydraulique nécessaire
IV-3-1Le débit d’eau pompée Q
IV-3-2 La hauteur manométrique totale (Hmt)
IV-3-3 Caractéristique du NPSH
IV.4Dimensionnement des pertes de charge
IV-4-1 Pertes de charge linéaires
IV-4-2Pertes de charges singulières
IV-5Dimensionnement des tuyauteries
IV-6Dimensionnement du groupe motopompe
IV-7Dimensionnement de l’onduleur
IV-8Dimensionnement du régulateur
IV-9Dimensionnement du générateur photovoltaïque
IV-9-1 Détermination de l’énergie solaire disponible
IV-9-2 Inclinaison du générateur photovoltaïque
IV-9-3 Mois de dimensionnement
IV-9-4 Détermination de la puissance crête du GPV
IV-9-5 Nombre de panneaux photovoltaïques
IV-10 Dimensionnement des câbles
IV-12 Conclusion
Chapitre V Etude et simulation par PVSYST d’une installation de pompage solaire à Marrakech
V-1 Etude de l’installation
V-1-1Introduction
V-1-2 Présentation du cahier de charge
V-1-3 Localisation du site
V-1-4 Estimation des besoins en eau
V-1-5 Données d’ensoleillements
V-1-6 Choix de la tuyauterie
V-1-7 Calcul des pertes de charge
V-1-8 Calcul de la hauteur manométrique totale
V-1-9 Calcul des énergies
V-1-10 Choix du groupe motopompe
V-1-11 Choix de l’onduleur
V-1-11 Choix du générateur photovoltaïque
V-1-12 Choix des câbles
V-1-13 Dimensionnement du réservoir
V-2 Simulation de l’installation par PVSYST
V-2-1 Introduction sur le logiciel
V-2-2 localisation du site
V-2-3 Orientation des modules
V-2-4 : Détermination des besoins journaliers
V-2-5 Détermination du puits et du réservoir
V-2-6 Sélection des éléments du système
V-2-7 Résultats de simulation
V-2-8 Discussion des résultats de simulation
V-2-9 Comparaison avec les résultats de calcul
V-2-10 Conclusion
Références
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