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Rapport de stage de fin d’étude Réalisé par ; Ouijdane habra Imane hafsi Yassin

Rapport de stage de fin d’étude Réalisé par ; Ouijdane habra Imane hafsi Yassine hadir Hajar hakim Khaoula habal Fadoua guitano Omar gossass Hamza ghezouani Aya ghris Encadré par ; Mr BELKHYAT NAJIB 1 Table des matières Introduction générale 3 CHAPITRE I : Présentation de l’organisme : 4 A. Siemens Gamesa Renewable Energy 4 B. Présentation de Siemens Gamesa Tanger 5 CHAPITRE II : L’énergie éolienne 6 I. Introduction 6 II. L’éolienne ………………………………………………………..…………………………………………………6 I.1 Introduction……………………………………………………………………………………………………….6 I.2 Structure d’une éolienne ……………………………………………………………………………………….6 III. Le multiplicateur de vitesse (arbre de transmission………………………………………………..…………10 IV. La génératrice (l’alternateur) .…………………………………………………………..……………….………10 V. Le système de commande (contrôleur électronique) ………………..……………………………….………11 VI. Les dispositifs d’orientation de la nacelle ……………………………………………………………….……..11 VI.1 Schéma global d’une éolienne …………………………………...………………………………………..11 VII. Les différents types d’éoliennes…………………………………………………………………………………12 VII.1 Le nombre de pales…………………………………………………………………………………….12 VII.2 Les différents axes des éoliennes…………………………………………………………………...…13 Conclusion……………………………………………………………………………………………………………………….…14 2 INTRODUCTION GÉNÉRALE : L’énergie est un élément indispensable dans notre vie quotidienne ; elle a joué un rôle fondamental dans l’évolution des civilisations. Aujourd’hui, elle continue à être la préoccupation majeure des plus forts pays du monde. Depuis son existence, l’Homme n’a pas bien su comment utiliser et exploiter ses ressources, ce qui a des répercussions néfastes sur l’environnement global, réchauffement climatique, la liquéfaction des glaces dans l'Arctique, la volatilité persistante des cours du pétrole et l’augmentation de la demande mondiale, Ces différents facteurs, parmi d’autres, ont poussé les pays industrialisés à chercher de nouvelles sources d’approvisionnement en matière d’énergies. A son tour, le Maroc a adopté la stratégie des énergies renouvelables comme alternative aux sources classiques adoptée en Mars 2009, puisque plus que 95 % de ces sources énergétiques dépend de l’extérieur Cette stratégie vise à renforcer la sécurité d’approvisionnement et la disponibilité de l’énergie ainsi que son accessibilité généralisée à des coûts raisonnables. 3 Figure 1 : Eolienne SIEMENS CHAPITRE I : Présentation de l’organisme : A. Siemens Gamesa Renewable Energy Siemens Gamesa Renewable Energy a été créée en avril 2017 avec la fusion de Gamesa Corporation Technologisa et de Siemens Wind Power. L'histoire de Gamesa est marquée par unesprit d'innovation et une expansion réussie sur de nouveaux marchés. Ce qui a commencé comme un petit atelier d'usinage dans le nord de l'Espagne s'est rapidement développé en une société mondiale axée sur la gestion des installations industrielles, l'industrie automobile et le développement de nouvelles technologies. En 1995, Gamesa s'est étendu à l'énergie éolienne en installant la première éolienne dans les collines d'El Perdón, en Espagne, et quatre ans plus tard, l'entreprise est devenue le principal fabricant d'éoliennes du pays. L'expansion internationale suivit rapidement alors que l'entreprise ouvrait des centres de production aux États-Unis, en Chine, en Inde et au Brésil. L'histoire de Siemens Wind Power est tout aussi impressionnante. La société est directement impliquée dans l'industrie de l'énergie éolienne depuis 2004, date de l'acquisition du fabricant danois d'éoliennes, Bonus Energy. Avec l'acquisition de Bonus, Siemens a acquis une richesse de technologie et une expérienceéprouvée remontant à 1980. Cette histoire comprend la fourniture de turbines pour le premier parc éolien offshore au monde à Vindeby, au large des côtes du Danemark, en 1991. La sociétéest devenue le leader du marché mondial des éoliennes offshore, gagnant une réputation de leadership technologique, un service client solide et proposant des solutions d'énergie de bout en bout entièrement intégrées. Siemens Gamesa rassemble toutes ces qualités sous un même toit : un esprit d'innovation, un dévouement à l'excellence technologique et une volontéd'apporter une valeur réelle et durable à tous les acteurs et clients. Aujourd'hui, Siemens Gamesa Renewable Energy est un leader Figure 1 : Eolienne SIEMENS opérationnelle 11 respectés de l'industrie engagé à fournir des solutions innovantes et efficaces aux défis énergétiques de demain. 4 B. Présentation de Siemens Gamesa Tanger. Implantée au Maroc depuis 1956, Siemens investit plus de 100 millions d’euros dans la construction d’une nouvelle usine de fabrication de pales pour éoliennes terrestres au Maroc. Cette unité est située dans la zone franche de Tanger Automotive City (TAC), à environ 14 kmde Tanger, et les pales sont exportées via le port de Tanger-Med. "À 35 kilomètres du port de Tanger Med, cet emplacement nous offre un accès direct à certains des marchés les plus importants de demain", déclare Markus Tacke, PDG de Siemens-Gamesa Renewable Energy. L’usine offre de réelles opportunités dans la région, en créant jusqu’à 700 emplois directs sur site, soit plus de trois fois la présence actuelle de Siemens dans le pays. Il s’agira de la toute première usine de fabrication de pales pour éoliennes de toute la région Moyen-Orient et Afrique. Construites sur une parcelle totale d’environ 133 000 mètres carrés, les installations occupent une surface de 37 500 mètres carrés, soit la taille d’environ cinq terrains de football. Cette usineà la pointe de la technologie produit des pales pour éoliennes terrestres B63-10 d’une longueurde 63 mètres, principalement destinées à l’Europe, au Moyen-Orient et à l’Afrique. La conception de l’usine permettra également la production de pales de plus grandes dimensions, afin d’être préparée aux avancées technologiques à venir. Les pales fabriquées au Maroc ferontpartie des plus grands modèles mono-pièce à base de matériaux composites au monde. La construction de l'usine a débuté au printemps 2016, La mise en exploitation a été le 11 Octobre2017. Ci-joint le plan architectural complet de la société avec les différents départements et les segments de fabrication de la pale : Figure 2: plan architectural 5 CHAPITRE II : L’énergie éolienne I. Introduction Les énergies renouvelables constituent une alternative prometteuse et de substitution des énergies conventionnelles qui continuent de causer de sévères dégâts écologiques et qui sont dans tous les cas des ressources limitées. Parmi ces énergies renouvelables : L’énergie éolienne. L’énergie éolienne, qui tire son nom du mot grec Éole (Dieu du vent), est tout simplement l’énergie produite par le vent. Comme toutes les formes d’énergie, l’énergie éolienne tire son origine du soleil, puisque ce sont les différences de températures et de pressions induites dans l’atmosphère par l’absorption du rayonnement solaire qui mettent les vents en mouvement. II. L’éolienne II.1 Introduction Une éolienne est un dispositif qui transforme l’énergie cinétique du vent, c’est-à-dire le fluide en mouvement, en énergie mécanique. Le plus souvent cette énergie est elle-même transformée en énergie électrique par l’intermédiaire d’une génératrice. Les éoliennes produisant de l’électricité sont appelées aérogénérateurs, tandis que les éoliennes qui pompent directement de l’eau sont parfois appelées éoliennes de pompage. II.2 Structure d’une éolienne 6 Une éolienne se compose d’un grand nombre d’éléments que l’on peut regrouper en trois parties bien distinctes : Le mât, le rotor et la nacelle. Une éolienne se caractérise principalement par : 1.1.1 Sa puissance nominale 1.1.2 Le diamètre de son rotor 1.1.3 La hauteur de son mât Le mât : Le mât, généralement fait du métal, est un support qui permet d’élever le rotor à une hauteur suffisante pour permettre son mouvement (le vent est plus fort et plus régulier en altitude qu’au niveau du sol). La seconde fonction du mât est de protéger les câbles reliés depuis le générateur jusqu’à l’armoire de couplage située à la base du mât où on trouve un ordinateur (armoire de couplage) qui permet de contrôler le fonctionnement de l’éolienne. C’est cet ordinateur qui, grâce aux informations prélevées par l’anémomètre et la girouette, agit sur l’éolienne pour freiner ou arrêter ses pales si le vent est trop fort ou encore de bien orienter le rotor face au vent. Le mât d’une éolienne peut atteindre jusqu’à 150m de hauteur; il est posé sur un socle en béton armé et fixé au sol qui garantit sa stabilité. 7 ◉ Pourquoi les éoliennes sont-elles suspendues si haut ? Parce que plus on est en hauteur, plus le vent souffle fort et moins il est gêné par certains obstacles (immeubles, maisons…). ◉ Le rotor : Le rotor, appelé aussi hélice, est la partie tournante de l’éolienne. Il est composé des pâles, généralement au nombre de 3, et du nez de l’éolienne (il contient un moyeu et une commande du rotor). Le rotor est entraîné par l’énergie du vent. Le rotor transforme de l’énergie cinétique du vent en énergie mécanique (rotation de son arbre principal). ◉ Les pales : Les pales de l’éolienne sont fixées en haut du mât, que l’éolienne soit horizontale ou verticale. Elles sont entraînées par le vent, et leur mouvement actionne le générateur qui produit ainsi de l’électricité. 8 La taille des pales varie d’une éolienne à l’autre. Leur longueur atteint actuellement entre 30 et 55 mètres, soit un diamètre du rotor compris entre 60 et 110 mètres. Les pales tournent à une vitesse relativement lente, de 10 à 20 tours/min, d’autant plus lente que l’éolienne est grande. Les pales d’éolienne sont fabriquées à partir de matériaux composites (Polyester renforcé par de la fibre de verre et/ou du carbone) qui allient à la fois les qualités de rigidité et de légèreté. ◉ Le moyeu : Le moyeu, appelé aussi « nez », est en général une pièce d’acier moulée. Il supporte les pales et relie le rotor à la nacelle (à travers un arbre). Il fait varier l’angle d’attaque des pales. uploads/Industriel/ rapport-de-stage-nouvelle-version-2.pdf