Comparative Study of Maximum Power Point Tracking Controls Applied to a Photovoltaic System Connected to the Electrical Network

Abstract

Avec la demande énergétique mondiale sans cesse croissante associée à la possibilité d'une réduction de l'offre de combustibles conventionnels (gaz, charbon et pétrole), ainsi que les préoccupations croissantes concernant la préservation de l'environnement et ses sources limitées, a conduit la recherche et le développement de sources d'énergie alternatives qui sont plus propres, plus vertes et renouvelables avec peu d'impact sur l'environnement. Parmi les sources alternatives, l'énergie électrique du système PV peut être considérée comme plus utile avec un potentiel illimité. Puisqu’elle est gratuite, abondante, propre et trouvée partout dans le monde. On estime que l'énergie solaire atteignant la surface de la terre depuis le soleil est de l'ordre de dix mille fois supérieure à la consommation énergétique mondiale. Selon les experts et en examinant également les tendances mondiales actuelles, l'énergie PV deviendra la source d'énergie renouvelable la plus importante dans un avenir proche, représentant près de 28 % de toute l'énergie mondiale consommée. Dans ce contexte, le concept de production d'énergie à partir de l'énergie solaire devient une possibilité technique réelle et actuelle, ce qui a à son tour suscité diverses recherches sur son utilisation dans le monde entier. Malgré tous les avantages présentés par la génération d'énergie par l'utilisation des PV, l'efficacité de la conversion d'énergie est actuellement faible et le coût initial de sa mise en oeuvre est toujours considéré comme élevé. L'un des moyens de surmonter ce défi consiste à utiliser des techniques pour extraire le maximum de puissance de ces panneaux solaires, afin d'atteindre une efficacité de fonctionnement maximale. Il est à noter qu'il n'existe qu'un seul point de puissance maximale (MPP - Maximum Power Point), et celui-ci varie en fonction des conditions climatiques. La caractéristique de puissance photovoltaïque est non linéaire. Elle varie également avec le niveau d'irradiation solaire et la température, ce qui rend l'extraction de la puissance maximale une tâche complexe. Pour surmonter ce problème, plusieurs méthodes d'extraction de la puissance maximale ont été proposées dans ce projet et une comparaison minutieuse de ces méthodes peut donner des informations importantes pour la conception de ces systèmes. Par conséquent, ce projet vise à évaluer certaines des principales techniques MPPT à l'aide de modèles dans MATLAB/Simulink.