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Sousse Erriadh B.P. 135 - 4023  (216) 73 30 79 60 / 61: - الهاتف(216) 73 30 79

Sousse Erriadh B.P. 135 - 4023  (216) 73 30 79 60 / 61: - الهاتف(216) 73 30 79 63 الفاكس: - ص ب531 سوسة ياض الر3203 Site web :www.isetso.rnu.tn Email : admin@isetso.rnu.tn Ministère de l’Enseignement Supérieure et de la Recherche Scientifique Direction Générale des études Technologiques Institut Supérieur des Etudes Technologiques de Sousse Rapport de Stage de Fin d’Etudes Licence Appliquée en Génie Electrique Spécialité : Electricité industrielle Dimensionnement d’une installation Photovoltaïque de puissance 127 kWc Elaboré par : Marwen MNAFEK Encadré par : Mme. Yesmine BEN AMAR (ISET Sousse) Mme. Amani LOGHMARI (ISET Sousse) Mr. Nizar MANAA (STE ALAMANA) Mr. Montassar SLIMENE (STE ALAMANA) Année Universitaire : 2019/2020 Dédicaces Je dédie ce modeste travail : A mes très chers parents, que dieu les garde et les protège pour leurs soutien moral et financier, pour leurs encouragements et les sacrifices qu’ils ont endurés. A mon frère A toute ma famille Aux chers amis A tous ce que j’aime et qui m’aiment A tous ceux qui contribué de prés ou loin à la réalisation de ce travail, Merci infiniment. Remerciements Au terme de ce projet, je tiens à remercier l’ISET qui m’a offert l’opportunité d’effectuer un stage de fin d’études exceptionnelle, aussi je tiens à remercier les responsables de la société STE ALAMANA, qui ont m’accepter entre eux au sein de la société et d’avoir mis à notre disposition toutes les informations et les ressources nécessaires au bon déroulement de notre stage. Je remercie infiniment Mr.Nizar MANAA et Mr Montassar SLIMENE mes encadreurs à la société pour leurs encouragements et tous leurs aides qu’il a mis à ma disposition malgré leurs nombreuses responsabilités et occupations. Mes plus grands remerciements s’adressent aussi à Mme. Amani LOGHMARI et Mme.Yesmine BEN AMAR, professeurs a l’ISET, pour m’avoir soutenu durant la période de mon projet, pour tout leurs dynamismes et leurs compétences scientifiques qui mon permis de mener à bien ce travail. Je remercie tous les membres du jury pour l’honneur qu’ils mon fait en acceptant de juger mon travail. Enfin je tiens à remercier tous les enseignants de l’ISET pour la formation qu’ils nous ont procurée durant mes années d’études. Sommaire Introduction générale ...................................................................................................................... 1 Chapitre 1 : Cadre du projet .............................................................................................................. 1. Introduction ......................................................................................................................... 3 2. Présentation de la société d’accueil ..................................................................................... 3 2.1. Identité de la société ...................................................................................................... 3 2.2. Activité de la société ..................................................................................................... 3 3. Cahier des charges ............................................................................................................... 4 3.1. Organisme ..................................................................................................................... 4 3.2. Sujet .............................................................................................................................. 4 3.3. Objectif ......................................................................................................................... 4 3.4. Description .................................................................................................................... 4 4. Conclusion ........................................................................................................................... 5 Chapitre 2 : Généralités sur l’énergie photovoltaïque ....................................................................... 1. Introduction ......................................................................................................................... 6 2. Les énergies renouvelables ................................................................................................. 6 2.1. Définition ...................................................................................................................... 6 2.2. Les différentes sources des énergies renouvelables ...................................................... 6 2.2.1. L’énergie hydraulique ............................................................................................ 6 2.2.2. L’énergie solaire .................................................................................................... 7 2.2.3. L’énergie éolienne ................................................................................................. 7 2.2.4. L’énergie des vagues ............................................................................................. 7 2.2.5. La biomasse ........................................................................................................... 7 2.2.6. La géothermie ........................................................................................................ 8 3. L’énergie photovoltaïque : .................................................................................................. 8 3.1. Historique ...................................................................................................................... 8 3.2. Les différents domaines d’applications du photovoltaïques ......................................... 9 3.2.1. Les systèmes raccordés au réseau .......................................................................... 9 3.2.2. Les systèmes isolés ................................................................................................ 9 3.3. Principe de fonctionnement ........................................................................................ 11 3.4. Les types des installations photovoltaïques ................................................................ 12 3.4.1. Les installations autonomes ................................................................................. 12 3.4.2. Les installations raccordées au réseau ................................................................. 13 3.5. Les composants principales d’un système photovoltaïque ......................................... 14 3.5.1. Les modules photovoltaïques .............................................................................. 14 3.5.2. Les cellules photovoltaïques ................................................................................ 16 3.5.3. Les onduleurs photovoltaïques ............................................................................ 17 3.5.4. Batterie................................................................................................................. 17 3.5.5. Régulateur ............................................................................................................ 18 3.5.6. Les câbles électriques .......................................................................................... 18 3.5.7. Les coffrets de protection .................................................................................... 18 4. Conclusion ......................................................................................................................... 20 Chapitre 3 : Dimensionnement du système photovoltaïque raccordé au réseau ............................... 1. Introduction ....................................................................................................................... 22 2. Règles de choix de la taille de l’installation PV ............................................................... 22 3. Le dimensionnement du système ...................................................................................... 22 3.1. Description du site géographique ................................................................................ 22 3.2. La capacité de la surface pour l’implantation des panneaux photovoltaïque ............. 23 3.2.1. Calcul de nombre des modules selon la surface d’implantation ......................... 24 3.3. Calcul de la puissance crête selon la consommation annuelle .................................... 25 3.3.1. Productible ........................................................................................................... 26 3.3.2. Choix d’inclinaison et de l’orientation ................................................................ 27 3.3.3. Calcul de nombre des modules nécessaires en fonction de consommation ........ 27 3.4. Dimensionnement des onduleurs : .............................................................................. 28 3.4.1. Compatibilité en tension ...................................................................................... 29 3.4.2. Compatibilité en courant ..................................................................................... 31 3.4.3. Compatibilité en puissance .................................................................................. 32 3.5. Configuration des panneaux ....................................................................................... 32 3.6. Dimensionnement des câbles DC et dispositifs de protection DC ............................ 33 3.6.1. Section des câbles de la partie DC....................................................................... 33 3.6.2. Le courant admissible .......................................................................................... 34 3.6.3. Les fusibles DC ................................................................................................... 35 3.6.4. Inter-sectionneur DC ........................................................................................... 36 3.6.5. Les parafoudres DC ............................................................................................. 36 3.7. Dimensionnement des câbles AC et les dispositifs de protection AC ........................ 38 3.7.1. Section des câbles AC ......................................................................................... 38 3.7.2. Disjoncteur........................................................................................................... 40 3.8. Prise de terre ............................................................................................................... 40 4. Dimensionnement avec PVsyst ......................................................................................... 40 4.1. Présentation du logiciel ............................................................................................... 40 4.2. Création du nouveau site ............................................................................................. 42 4.3. Création d’un nouveau panneau .................................................................................. 44 4.4. Conception du projet ................................................................................................... 45 4.5. Résultat de simulation ................................................................................................. 48 4.6. Comparaison entre les résultats .................................................................................. 48 5. Estimation du coût d’installation ...................................................................................... 49 6. Conclusion ......................................................................................................................... 49 Conclusion générale ...................................................................................................................... 50 Références bibliographiques ............................................................................................................. Annexe .............................................................................................................................................. Liste des figures Figure 1: Principe d'une installation photovoltaïque ..................................................................... 11 Figure 2 : les types des installations PV ........................................................................................ 12 Figure 3 : installation PV au fil de soleil ....................................................................................... 12 Figure 4 : installation PV autonome avec stockage ...................................................................... 13 Figure 5 : Branchements série des panneaux ................................................................................ 14 Figure 6 : Branchements en parallèle des panneaux PV ............................................................... 15 Figure 7 : Branchement mixte des panneaux PV .......................................................................... 15 Figure 8: Coffret AC ..................................................................................................................... 18 Figure 9 : Coffret DC .................................................................................................................... 19 Figure 10: Les entrées, sorties d'un coffret DC ............................................................................. 19 Figure 11: Vue de dessus de l'usine KMC (à partir Google Maps)............................................... 23 Figure 12 : La productible en Tunisie d’après la carte de ressource solaire SOLARGIS [4] ....... 26 Figure 13 : Productible du notre site [4] ....................................................................................... 27 Figure 14 : Niveaux Kérauniques en Tunisie ................................................................................ 37 Figure 15 : la fenêtre principale de logiciel PVsyst ...................................................................... 41 Figure 16 : Conception du projet ................................................................................................... 41 Figure 17 : Fenêtre bases de données ............................................................................................ 42 Figure 18 : Création de notre site .................................................................................................. 43 Figure 19 : Les données météo de notre site ................................................................................. 43 Figure 20 : Menu bases de données .............................................................................................. 44 Figure 21 : Menu des modules ...................................................................................................... 44 Figure 22 : Création du nouveau panneau ..................................................................................... 45 Figure 23 : Les étapes de conception du projet sur PVSYST ....................................................... 46 Figure 24 : Insertion du site ........................................................................................................... 47 Figure 25 : Définition de l'orientation ........................................................................................... 47 Figure 26 : Insertion des données de système ............................................................................... 48 Liste des tableaux Tableau 1: Caractéristiques des cellules ........................................................................................ 16 Tableau 2 : Coordonnées du site ................................................................................................... 23 Tableau 3: La surface d'implantation des panneaux...................................................................... 23 Tableau 4 : Caractéristiques du panneau IF-M360-72 .................................................................. 24 Tableau 5 : Consommation en kWh .............................................................................................. 25 Tableau 6 : Caractéristique de l’onduleur ABB TRIO-27.6-TL-OUTD ....................................... 28 Tableau 7 : Raccordement des onduleurs ...................................................................................... 32 Tableau 9 : Section des câbles coté DC ........................................................................................ 33 Tableau 10 : Courant admissible selon le nombre de chaine en parallèle ..................................... 34 Tableau 11 : Courant admissible d'un câble en cuivre .................................................................. 34 Tableau 12 : Courant de retour dans les câbles DC ...................................................................... 35 Tableau 13 : Choix du type parafoudre ......................................................................................... 37 Tableau 14 : Caractéristique du parafoudre DC ............................................................................ 38 Tableau 15 : Section de câble selon le courant admissible ........................................................... 39 Tableau 16 : Comparaison entre les résultats de dimensionnement .............................................. 48 Tableau 17 : Estimation du coût de l'installation .......................................................................... 49 Introduction générale ISET Sousse 1 STE ALAMANA Introduction générale De nos jours, les besoins énergétique ne cessent d’augmenter. En effet, les sources d’énergie sont variés, certaines sont épuisables, d’autres illimitées, mais l’énergie est au cœur de deux grands défis actuels : économiques et écologiques. Avec la diminution du stock mondial d’hydrocarbures d’origine fossile (pétrole, gaz et charbon), la demande énergétique sans cesse croissante, la crainte d’une pollution de plus en plus envahissante, les énergies renouvelables (solaire, marine, éolienne, etc.) reviennent au premier plan de l’actualité et leur exploitation arrange beaucoup l’environnement. L’énergie solaire photovoltaïque est l’une des énergies renouvelables les plus utilisées. Elle consiste à convertir directement le rayonnement électromagnétique en électricité grâce à l'effet photovoltaïque. Les panneaux photovoltaïques (PV) ont la capacité de transformer les photons en électrons. L’énergie sous forme de courant continu est ainsi directement utilisable. Dans ce contexte s’inscrit notre projet intitulé « Dimensionnement d’une installation Photovoltaïque de puissance 127 KWc », L’objectif de ce travail est d’étudier et de dimensionner une installation photovoltaïque à partir des données d'ensoleillement du lieu, et des besoins en énergie électrique de l’utilisateur. Ce dimensionnement a pour but de déterminer la puissance du générateur photovoltaïque et le choix des autres composants de l’installation. Ce manuscrit est divisé en trois chapitres. Le premier chapitre présente le cadre générale uploads/Geographie/ marwen-pfe-copie-finale.pdf