Système d’alimentation en énergie électrique à Nouakchott

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Système d’alimentation en énergie électrique à Nouakchott

Production de l’énergie électrique

La production d’énergie électrique du réseau de Nouakchott suit le mode décentralisé [1].
Constitué des plusieurs sources à base des matériaux fossiles et sources renouvelables : Les sources de production d’énergie électrique dans la ville de Nouakchott sont décrites comme le suivant [4] :

Centrales Thermiques

À base de combustibles fossiles, qui utilisent le principe de conversion, du pouvoir calorifique d’énergie fossile en une puissance électrique. L’efficacité d’un groupe est déterminée par le rapport des unités d’énergie par rapport aux unités de puissance, exprimée en pourcentage, (Annexe A). Donc le rendement de ce type de centrale dépend de l’efficacité des groupes et de la qualité du combustible consommé. Ces centrales sont puissantes mais polluantes pour l’environnement avec un facteur d’émission de 0,25 kg de CO2/kW/h et nécessitant un entretien régulier en plus du coût d’achat des matériaux combustible. (Annexe B).

Les Parcs Eoliens :

Une éolienne est une machine qui, par définition, transforme l’énergie cinétique du vent (source primaire d’énergie), qui dépend fortement de la vitesse du vent, en énergie électrique. Les éoliennes sont propres, sans émission du CO2 …, Sont considérés comme une réponse claire à la crise mondiale de l’énergie, de la sécurité et aux changements climatiques car elles produisent une énergie renouvelable d’une puissance importante mais en revanche se sont les plus perturbatrices du réseau électrique, (Annexe C).

Centrales Solaires Photovoltaïques :

Elle constitue une énergie renouvelable propre sans émission et donc sans impact sur l’environnement, de source primaire les rayonnements solaires. Le taux de rendement photovoltaïque indique le rapport entre la puissance produite et la puissance du rayonnement capté (puissance crête), peut varier en fonction de technologies utilisées, mais il est généralement compris entre 6 à 20 %, pour les panneaux immobiles. Le rendement photovoltaïque d’une installation de panneaux solaires dépend de plusieurs facteurs:
 le type de cellules : Les cellules amorphes ( ≤10 %), les cellules poly-cristallines ( de 11% à 15) les cellules monocristallines ( de 12 à 20%).
 La densité des rayonnements solaires dans la zone géographique concernée.
 La surface des panneaux solaires photovoltaïque.
 L’orientation et l’inclinaison des panneaux solaires

Centrale Hydroélectrique de Manantali

La Mauritanie a fait son entrée relativement vite dans le domaine de l’hydroélectrique avec interconnexion en 2001 de la ville de Nouakchott au barrage hydroélectrique de Manantali.
Ce projet a consisté à la construction (entre 1997 et 2002) au pied du barrage (en service depuis1988) d’une Centrale hydroélectrique de 200 MW avec un productible environ de 807 GWh en année moyenne d’hydraulicité. Le réseau de transport HT, long de plus de 1700 km comprend 12 postes de transformation HT/MT au Mali, en Mauritanie et au Sénégal, un Dispatching central à Manantali qui assure la coordination de l’exploitation du Réseau Interconnecté de Manantali (RIMA) avec ceux des Sociétés d’Electricité (SdE) des Etats-Membres de l’OMVS.
La centrale est équipée de cinq groupes Turbine Kaplan de 41MW chacun sous 46 m de chute d’eau.
Cinq alternateurs de 47MVA chacun et transformateurs associés, 1 Micro Turbine, Cinq transformateurs de puissance de 11/225kV, 1 Groupe Diesel secours, des équipements auxiliaires et un Pont roulant [5].
Une salle de commande et son large tableau de bord, couvert de boutons et d’appareils de mesure.
Toutes les consignes peuvent être modifiées à l’aide de boutons poussoirs. Le synoptique est relié directement à l’automate de commande.
Toutes les valeurs analogiques (tension, courant, puissance active, puissance réactive, consigne d’ouverture, vitesse etc.) nécessaires pour la conduite d’un groupe sont affichées sur des instruments de mesure.
Tous les cinq groupes possèdent un synoptique avec instruments de mesure permettant la conduite de la centrale.
La totalité des opérations est pilotée numériquement.
Dès qu’un paramètre change, tel le débit du fleuve, la régulation s’effectue numériquement par des commandes passées aux turbines dont les pales s’ajustent automatiquement à l’écoulement présent dans l’installation hydroélectrique.
Le Dispatching ou Centre de conduite assure la coordination de l’exploitation du réseau interconnecté de L’OMVS. Il Veille au maintien de la tension et de la fréquence et assure toutes les manœuvres sur le réseau interconnecté de Manantali.
Il renferme les interfaces des équipements de télécommunication, de rapatriement des données des Postes HT pour les télémesures, les télésignalisations et les télécommandes [5].
La production d’électricité constitue pour le Mali le principal enjeu. La production électrique est répartie entre le Sénégal (33 %), la Mauritanie (15 %) et le Mali (52 %).

Centrale Arafat I Nouakchott (en l’arrêt actuellement)

La centrale Arafat est une centrale thermique d’une puissance de 42 MW, elle a été mise en service en 1989. Elle est constituée de 6 groupes diésels (MAN), de puissance 7MW chacun. Située dans la partie Sud de la ville de Nouakchott.
Elle est située dans la partie Sud de la Ville. Au sein de la centrale se situe les postes 33 kV et 15 kV qui ont le rôle d’évacuer l’énergie produite par la centrale même et la centrale éolienne ainsi que la puissance importée de Manantali.
Tous les groupes de cette centrale génèrent leur puissance à une tension de 5,5kV. Quatre d’entre eux (G1 à G4) injectent leur énergie dans le poste 15 kV et les deux autres délivrent l’énergie qu’ils produisent vers le poste 33 kV, (Annexe A et B).
Les groupes sont à l’arrêt depuis Novembre 2016, à cause du vieillissement de ses équipements, ainsi que la mise en service de la nouvelle centrale thermique Duel (Gaz-Fioul) d’une puissance totale de 180 MW.

Centrale éolienne 30 MW de Nouakchott :

Pour exploiter l’importent réserve gisement de vent existant en Mauritanie, surtout la zone littorale atlantique à l’ouest du pays, et pour soulager les centrales thermiques, saturées par la demande croissante en énergie électrique.
Et avoir un alternatif à l’énergie fossile, qui est condamné à la disparition dans un avenir moyen ou proche, et dans un approche mondial de lutte contre les risques de la pollution, et le réchauffement climatique de la planète. Le gouvernement mauritanien avec l’aide financière de ces partenaires économiques, a décidé la construction et la mise en marche de ce parc éolien.
Ce projet s’inscrit dans une stratégie globale qui l’objectif d’augmenter la part d’énergie renouvelable dans le mix énergétique du pays.
Il s’agit de la première centrale éolienne du pays a été inaugurée le 11 Novembre 2015, constitué de 15 éoliennes de 2 MW chacune, réparties en trois lignes, et d’une puissance maximale de 30 MW. Elle est implantée dans le sud de la ville de Nouakchott, à quelques Kilomètres de la plage, (Annexe C).
L’infrastructure, d’un coût global de 43 millions d’euros fournis par l’Etat et le Fonds arabe pour le développement économique et social.
Elle comprend aussi des dispositifs de contrôle commande, des équipements électriques nécessaires au fonctionnement de l’installation et est reliée aux postes de desserte de Nouakchott en énergie électrique.
Selon le ministère mauritanien de l’énergie, avec cette réalisation et plusieurs autres projets mis en service, «les énergies nouvelles et renouvelables représentent aujourd’hui 25 % des capacités installées et leur production assure la couverture de 32 % de la demande globale» de la Mauritanie en électricité, [6].

Centrale Solaire Photovoltaïque 15 MW Nouakchott

Inauguré le jeudi 19 avril 2013, c’est une centrale solaire d’une capacité de 15 mégawatts.
Financée en coopération avec les Émirats Arabes Unis.
La Mauritanie, qui possède une importante réserve d’énergie solaire, bénéficiant de sa position géographique dans le nord-ouest africain, elle possède désormais sa première centrale solaire.
La société émiratie Masdar a assuré la construction de la centrale financée à hauteur de 32 millions de dollars par les Émirats Arabes Unis. La réalisation du projet a nécessité, pendant quatre mois, la pose de 30 000 panneaux solaires et d’un générateur électrique. La durée de vie de la centrale solaire est d’au moins 20 ans, (Annexe D).
La centrale solaire dénommée « Centrale Cheikh Zayed » a la capacité de couvrir entre 7 à 10% des besoins en électricité de la capitale. Ce qui permettra de réduire la facture énergétique du pays mais aussi de fournir une énergie propre.
Alors que la demande du pays de 4 millions d’habitants augmente annuellement d’environ 12%, cet apport en énergie solaire devrait contribuer à faire baisser ces pénuries et alimenter près de 10.000 ménages en électricité. La centrale comprend près de 30.000 panneaux solaires en couches minces. Elle a été construite en adoptant des pratiques novatrices et durables de construction. En effet, les ingénieurs chargés du projet ont conçu la structure de support pour les modules de façon à ce qu’elle soit implantée au sol au lieu d’utiliser une fondation en béton. [8]

Centrale Solaire Photovoltaïque 50 MW Nouakchott (Toujounine)

La deuxième plus grande centrale solaire de l’Afrique de l’Ouest d’une puissance totale de 50 MW, a été inaugurée jeudi le 23 novembre 2017, à Toujounine, Nouakchott nord, dans le cadre des festivités commémoratives du 57ème anniversaire de l’indépendance nationale.
Le coût total de cette centrale s’élève à 19 milliards d’ouguiyas, soit 45454545 € cofinancé par l’Etat mauritanien et le Fonds arabe pour le développement économique et social.
Le projet comprenait la construction d’une centrale solaire photovoltaïque de 50 MW avec les installations civiles nécessaires et le montage de 156 540 panneaux électriques d’une capacité totale de 50 MW, des accessoires électriques nécessaires, d’un système de contrôle et d’une station de transformation de 33 kVA.
Il aura fallu seulement 13 mois de travaux, pour monter les 156 540 panneaux photovoltaïques et installer les 19 postes de transformation de 33 KVA pour transformer le courant continu en courant alternatif afin de le distribuer sur le réseau national.
La réalisation de cette centrale s’inscrit dans le cadre des objectifs fixés par le gouvernement dans le domaine de l’énergie visant à » généraliser l’accès à l’énergie électrique de la population, à améliorer la qualité des services électriques et à intégrer des énergies renouvelables afin de diversifier le mix énergétique.
En 2015, la part de l’énergie renouvelable représentait déjà 35 %. L’objectif de l’Etat est d’arriver à 42% d’énergies renouvelables à l’horizon 2018. [9]

Centrale Electrique Wharf Nouakchott

La centrale Wharf est une centrale thermique de 36 MW (9x4MW), Elle a été une réponse rapide en 2011 à la crise de déficit en énergie électrique qu’elle frappait la ville de Nouakchott. Elle est située dans la zone Wharf (À L’Ouest de la ville). C’est une centrale modulaire transportable composée de 3 modules
Dont chacun est de 3 groupes électrogènes d’une puissance unitaire de 4 MW qui débitent sur le jeu de barre 11 kV. Au sein de celle-ci se trouve le poste Ouest qui a le rôle d’évacuer l’énergie produite par la centrale et celle produite par le parc éolien.

Centrale Thermique Duale (Fioul, Gaz) 180 MW Nouakchott

Dans sa phase initiale, cette centrale avait une capacité de 120 MW (8 groupes de 15 MW) pouvant fonctionner au fioul lourd, léger ou le gaz. Finalement la centrale fonctionne toujours avec le Fioul, du fait de l’abandon de l’exploitation du gisement d’offshore « Panda » pour des raisons de non rentabilité économique, mais la découverte du nouveau gisement de gaz dans les côtes mauritaniennes ouvert de nouveau la possibilité d’utiliser le gaz naturel comme combustible dans la centrale.
Dans une seconde phase, la centrale a été l’objet d’un projet d’extension pour augmenter sa puissance à 180 MW par l’addition de 4 groupes de 15 MW chacun.
La Centrale est composée de 12 groupes électrogènes fonctionnant au fioul lourd ou le gaz naturel, d’une puissance totale de 180 MW et des dispositifs de contrôle et de commande et des auxiliaires électromécaniques et électriques nécessaires au fonctionnement de l’installation.
La structure comporte aussi deux postes d’évacuation de l’énergie de capacités 11/33 KV et 33/225 KV et un parc de combustibles d’une capacité totale de stockage de 12000 mètre cube.
La sortie des alternateurs est de 11 kV. L’énergie produite par cette centrale est injectée dans le réseau de distribution de Nouakchott au niveau des postes Duale 33 kV et vers la poste HT 225 kV qui se trouvent avec la centrale Duale.
Le coût global de la centrale, cofinancée par l’Etat Mauritanien, et le FADES et la BID, est de l’ordre de 72 milliards d’Ouguiyas, soit 72 millions de dollars.

Réseaux électriques de Nouakchott

Le réseau public d’électricité est l’infrastructure qui permet d’acheminer l’énergie depuis les installations de production jusqu’aux installations de consommation.
On distingue trois niveaux de réseaux :
 Le réseau du transport et d’interconnexion qui achemine (en 225 kV) des grandes quantités d’énergie sur de longues distances avec un faible niveau de perte (« autoroutes de l’énergie »).
 Les réseaux régionaux de répartition qui répartissent l’énergie au niveau des régions et alimentent les réseaux de distribution publics ainsi que les gros consommateurs industriels en 33 kV et 15 kV, (clientèle industrielle).
 Les réseaux de distribution à 400 V, qui desservent les consommateurs finaux en basse tension (clientèle domestique, éclairage public, …).
Un système électrique est composé de machines de production d’énergie électrique, de consommateurs et d’un maillage de transport de cette énergie entre les producteurs et les consommateurs. Les centrales doivent à tout instant produire la quantité d’électricité nécessaire à l’alimentation des consommateurs. Pour répondre à cet impératif, les centrales de Nouakchott sont interconnectées grâce au maillage du réseau, et peuvent se secourir mutuellement en cas de panne. Pour que le réseau interconnecté fonctionne, il existe une obligation commune à toutes les centrales : leurs alternateurs doivent tourner à la même vitesse électrique, afin de produire une tension et une fréquence uniforme dans tout le réseau de Nouakchott. C’est ce qu’on appelle le synchronisme, des alternateurs.
Pour un tel alternateur alimentant notre réseau, deux modes de fonctionnement sont possibles chacun correspond à l’une des configurations réseau, qui sont soit interconnecté avec le réseau étendu via la liaison Manantali ou soit isolé, et d’autre part la source sur laquelle tous les autres seront synchronisées dépend aussi obligatoirement de la configuration du réseau.

Poste Transport de l’OMVS

Le poste de livraison 225/33 kV de l’OMVS est situé au Sud de la ville de Nouakchott, à côté de la centrale Arafat. Ce poste injecte l’énergie en provenance de la centrale hydroélectrique de Manantali au poste de répartition 33/15 kV d’Arafat. A travers la ligne Manantali on exporte aussi de l’énergie de surplus. Une autre interconnexion entre ce poste à celui de Duale aura lieu bientôt.

Les postes de Répartition 33/15 kV

Le poste Centre
Jouit d’une situation géographique relativement centrale dans la ville de Nouakchott. Il joue le rôle du transit entre la centrale Duale et celle d’Arafat et permet aussi l’alimentation des départs 15 kV qui alimentent les quartiers du centre de la ville.
Le poste Nord permet d’alimenter les départs 15 kV du réseau de distribution dans les parties Nord et Nord-Ouest de la ville. Ce poste aura un rôle important dans la collecte des données des autres postes de répartition et des centrales électriques, car le lieu du centre de dispatching sera à côté de ce poste.
Le poste Nord-Est va jouer un rôle très important pour garantir la demande qui augmente de plus en plus dans sa zone, et permettra aussi le transit de la puissance produite par Duale vers le poste Est.
Le poste Est assure l’alimentation de la partie Est de la ville. Celui-ci est alimenté aussi à travers le poste d’Arafat et sera la source principale d’alimentation d’Idini dans la future proche.
Il n’y a pas d’opérateur assigné à ces postes. Ils sont exploités par les agents du département de transport et distribution qui se déplacent pour effectuer les manœuvres.

Table des matières

Introduction Générale
CHAPITRE I : Structure de la Société Mauritanienne d’Electricité
Introduction Sur La somelec
Historique
Hiérarchie Administrative de la Somelec
Structure organisationnelle
Conseil d’administration
Le directeur général
CHAPITRE II : Système d’alimentation en énergie électrique à Nouakchott
Production de l’énergie électrique
Centrales Thermiques
Les Parcs Eoliens
Centrales Solaires Photovoltaïques
Exemple d’une consommation annuelle
Evolution de production d’énergie électrique à Nouakchott
Les Centrales Electriques à Nouakchott
Centrale Hydroélectrique de Manantali
Centrale éolienne 30 MW de Nouakchott
Centrale Solaire Photovoltaïque 15 MW Nouakchott
Centrale Solaire Photovoltaïque 50 MW Nouakchott (Toujounine)
Centrale Electrique Wharf Nouakchott
Centrale Thermique Duale (Fioul, Gaz) 180 MW Nouakchott
Réseaux électriques de Nouakchott
Poste Transport de l’OMVS
Les postes de Répartition 33/15 kV
Les postes de distribution 15/0,4 kV
Synoptique générale du système d’alimentation en énergie électrique
CHAPITRE III : La gestion du système d’alimentation en énergie électrique de la ville de Nouakchott
Introduction sur les principes de gestion du flux énergétique
Centre de dispatching Arafat (Nouakchott)
Structure et Fonctionnement
Salle de Commande
Les taches exécutées durant le stage
Surveiller la tension, fréquence, et puissance de
Le prélèvement des paramètres
Système d’archivage de données
Situation à éviter
Salle de contrôle centrale Duale
Salle de contrôle centrale Wharf
Salle de contrôle centrale éolienne
Salle de contrôle centrale Solaire
Mesure préventive
CHAPITRE IV : Les constructions et les Projets en cours
Les constructions de la dernière décennie
Les Projets en Cours de Réalisation
Parc éolien 100 MW de Boulenouar
Centre National de conduite D’énergie Electrique
Contexte et objectifs du projet
Description du Projet
Effets attendus
Conclusion Générale

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