Modélisation de systèmes énergétiques photovoltaïques et éoliens intégration dans un système hybride basse tension.

Abstract

La connaissance des paramètres d’un module solaire est essentielle pour la conception, le contrôle de la qualité des modules PV et pour l’évaluation de leur performance. Ces paramètres sont souvent déterminés expérimentalement sous un éclairement et une température donnée. En effet nous avons développé un modèle explicite pour simuler la caractéristique I-V d’un module PV, ainsi qu’une nouvelle méthode basée sur des modèles analytiques, qui permet la détermination des paramètres de pertes de puissance d’un module PV et une autre méthode suggérée afin de résoudre la problématique liée au modèle standard d’une diode, qui réside dans les paramètres figurant dans le modèle. Deux autres nouveaux modèles de la puissance maximale fournie par un module photovoltaïque ont été développés, qui mettent en évidence l’influence des résistances Rs, Rp et la tension thermique. Par contre notre contribution en énergie éolienne a été porté sur la modélisation de la courbe de puissance d’un système de conversion d’énergie éolienne, un modèle parabolique a été présenté, qui a été confronté à d’autre modèle parabolique et cubique, également une méthode destinée pour aider au choix du modèle de l’éolienne à installer à un site donné. De même la comparaison entre les différentes méthodes de calcul du facteur d’appareillement entre éolienne et site afin de déduire la méthode la plus adéquate. Afin de rendre utile ses formes d’énergie en minimisant le coût, on a recours au système d’énergie hybride. Les systèmes hybrides peuvent constituer un complément ou une alternative aux groupes électrogènes diesels destinés généralement pour alimentation électrique des régions isolées. Les systèmes d’énergie hybride sont habituellement élaborés pour répondre aux besoins énergétiques de l’électrification des maisons autonome ou l’électrification complète de villages isolés ou de petites îles. Les principales notions liées à la technologie utilisée dans les systèmes hybrides ont été donnés, ainsi que les différents types d’architectures existants, les outils dimensionnement des systèmes hybrides composés d’un champ PV, éoliennes, générateur diesel et le système de stockage d’énergie, une attention particulière a été consacrée à ce type de sources et au stockage. Egalement les problèmes et les stratégies de commande habituelles de ce genre de systèmes ont été présentés. Nous avons dimensionné un système hybride constitué de systèmes de conversion d’énergie renouvelable, PV, éolien, un système d’énergie conventionnel (générateur diesel) et le système de stockage en utilisant l’outil de simulation le logiciel HOMER. L’étude de ce système hybride est assignée pour alimenter une charge électrique en basse tension d’un village isolé de la préfecture de Tindouf a été réalisée.Abstract The knowledge of the parameters of a solar module is essential for the design, the quality control of PV modules and for the evaluation of their performance. These parameters are often determined in experiments under an illumination and a given temperature. Indeed we developed an explicit model to simulate Photovoltaic module characteristic IV, as well as a new method based on analytical models, which allows the determination of the loss parameters of a PV module and another method suggested in order to solve the problems related to the standard diode model , which resides in the parameters appearing in the model. Two other new power models provided by a photovoltaic module were developed, which highlight the influence of the loss parameters characterized by series resistance Rs, parallel resistance RP and the ideality factor of the diode or the thermal tension on the power generated by a module. On the other hand our contribution in wind power was related to the modeling of the power curve of a wind conversion system, a parabolic model was presented, which was confronted with other parabolic models, also a method intended to contribute to match between the wind turbines-sites. In the same way the comparison enters the various methods of the capacity factor calculation in order to deduce the most adequate method. In order to make useful his forms of energy by minimizing the cost, one has recourse to the energy hybrid system. Hybrid system makes sign with the electric systems generation by combination of several sources. The hybrid systems can constitute an alternative to the power generating units diesels generally intended for power supply of the isolated areas. The hybrids systems are usually worked out to answer the energy needs for the autonomous electrification or the complete electrification of insulated villages or small islands. The principal concepts related to the technology used in the hybrid systems were given, as well as the various of architectures existing, the sizing tools of the hybrid systems composed of a PV array, wind turbine, genset and the storage system, a detailed attention was devoted to this sources and storage. Also the problems and the usual strategies of ordering of this kind of systems were presented. We sized a hybrid system made up of renewable energy conversion systems, PV array, wind, genset and the storage system by using the HOMER software. The study of this hybrid system is assigned to feed an electric load in low voltage of an isolated village from the Tindouf prefecture was carried out