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1 Filière : Techniques d’Exploitation des Energies Renouvelables. Semestre 5 An

1 Filière : Techniques d’Exploitation des Energies Renouvelables. Semestre 5 Année : 2018 /2019 Compte Rendu De Travaux Pratique Hybride : Eolienne – Photovoltaïque Encadré par : Salma EL AIMANI Le groupe de travail :  EL HOURTI Houssam  BOUAID Khadija  BAOMAR Aziza 2 I. INTRODUCTION II. OBJECTIFS DE CETTE MANIPULATION III. MATERIELLE DE MANIPULATION IV. MANIPULATION 1. L’alimentation en continue a. l’essai à vide b. l’essai en charge 2. La batterie 3. L’alimentation en alternatif 4. Le système hybride (éolienne /photovoltaïque) V. CONCLUSION 3 I. INTRODUCTION En vue de rendre l’approvisionnement en électricité plus écologique, les énergies renouvelables dont les sources sont illimitées et non polluantes ont vu le jour. C'est le cas du photovoltaïque, de l’éolien, de la géothermie, de la biomasse et de la marémotrice. Dans notre travail le système hybride étudié est celui qui combine les deux sources d’énergie renouvelable (photovoltaïque/éolien) en utilisant des batteries de stockage. L'énergie solaire photovoltaïque (PV) provient de la conversion directe de l'énergie des photons, compris dans le rayonnement lumineux (solaire ou autre) en énergie électrique. L’énergie éolienne désigne la production d’électricité à partir du vent. Le système hybride présente un double avantage afin de minimiser les perturbations de l’environnement, grâce à une consommation sur le lieu de production de ressources naturelles renouvelables et une sécurité d’approvisionnement, quelles que soient les conditions météorologiques. 4 II. OBJECTIFS DE CETTE MANIPULATION L’objectifs de ces travaux pratiques est concrétiser las acquis théorique en termes d’énergie photovoltaïque et énergie éolienne, et récupérer des graphes de variation en temps réel, de diverses essais (continu, alternatif) et de différentes grandeur notamment le courant et la tension sur le marquette hybride photovoltaïque ED-9720, et une petite éolienne Rutland 913 Windcharge. III. MATERIELLE DE MANIPULATION Dans cette manipulation on va utiliser les matériels suivants :  Le module photovoltaïque didactique ED-9720.  PC.  Driver RS-485 .  Les câbles.  La batterie.  Voltmètre / Ampèremètre. 5  Une petite éolienne Rutland913 Windcharger.  Ventilateur. VI. MANIPULATION 1. L’alimentation en continue Pour l’essai en courant continu du système plaque solaire photovoltaïque, on réalise deux essais majeurs : l’essai à vide et l’essai en charge continues. a. L’essai à vide  On réalise la cellule 1 en isolé de et on regarde les niveaux des tensions obtenus (0jusqu’à 19 V). Figure 1: cellule 1 isolé photovoltaïque 6  On réalise la cellule 1 en isolé de et on regarde les niveaux des tensions obtenus (0jusqu’à 19 V). Figure 2: cellule 2 isolé photovoltaïque 0 5 10 15 20 25 time 0,2 0,3 0,5 0,7 0,8 1 1,2 1,4 1,5 1,7 1,9 2 2,2 2,4 2,5 2,7 2,9 tension(v) tension tension 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 time 0,2 0,4 0,5 0,7 0,9 1,1 1,2 1,4 1,6 1,8 2 2,1 2,3 2,5 2,7 2,9 courant(A) courant courant 0 5 10 15 20 25 time 0,1 0,2 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 1 1,1 1,2 1,3 1,4 1,6 1,7 1,8 1,9 2 2,1 2,3 tension(v) time(s) tension tension 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 time 0,1 0,3 0,4 0,6 0,7 0,9 1 1,2 1,3 1,5 1,6 1,8 1,9 2,1 2,2 2,4 2,5 2,7 2,8 courant(A) courant courant 7  En additionnant les deux cellules identiques en série et on applique ensuite différents éclairement. Figure 3: deux cellules photovoltaïques en série  En additionnant les deux cellules identiques en série et on applique ensuite différents éclairement. Figure 4: deux cellules photovoltaïques en parallèle. Observation : Lorsque on réalisé la seule cellule 1 ou cellule 2, on varie l’éclairement du minimum jusqu’à maximum (avec la lumière de jour o na déjà quelque volte produite par la cellule) en constate que le vitrage reste constantes (Vmax=19V). 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 0 0,10,20,30,40,50,60,70,80,9 1 1,11,21,31,41,51,61,71,81,9 2 2,12,2 Titre du graphique courant tension 0 5 10 15 20 25 1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55 58 61 64 67 70 73 tension courant 8 On constate la même variation en additionnant les deux cellules en parallèle. Mais en série on observe que la tension s’élève de 0.5V à 39.5V. b. l’essai en charge  l’essai avec lampe (charge constant). o association en série : Pour cet alimentation le courant reste constant et la tension augment un peu. Figure 5 : deux cellules photovoltaïques en série avec lampe o Association en parallèle : Pour cet alimentation, nous allons associer les deux cellule en parallèle avec un charge constant. Figure 6 : deux cellules photovoltaïques en parallèle avec lampe. 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 tension 11,7 12,5 13 12,9 12,9 12,8 12,9 12,8 12,8 12,8 12,8 12,8 12,8 12,8 12,8 12,9 12,8 12,8 12,8 12,8 12,7 12,8 12,7 12,7 12,7 puissance(w) tension(v) 0 2 4 6 8 10 12 14 0 0,30,50,70,91,21,41,61,8 2 2,22,42,62,8 3 3,23,53,73,94,14,3 tension(v) time(s) tension tension 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 0 0,30,50,8 1 1,21,41,61,92,12,32,52,7 3 3,23,43,63,84,14,3 courant(AA° Time(s) courant courant 9  L’essai avec ventilateur (charge variable) o association en série : Pour cet alimentation, nous allons associer les deux cellule en série avec un charge variable. Figure 7: deux cellules photovoltaïques en parallèle avec ventilateur 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 6,4 6,6 6,6 6,5 11,4 11,5 11,4 11,4 11,5 11,5 11,5 11,5 11,6 12 12,1 12,2 12,1 12,1 12,1 12,1 12,1 11,6 11,4 6,9 6,8 6,8 6,8 6,8 6,8 6,8 6,8 puissance(w) tension(v) P=f(V) Série1 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0 0,10,20,30,40,50,50,60,70,80,9 1 1,11,21,31,41,41,51,6 tension(v) time(s) tension tension 0 2 4 6 8 10 12 14 0 0,10,20,30,40,50,50,60,70,80,9 1 1,11,21,31,41,41,51,6 courant(a) time(s) courant courant 10 Nous allons varier l’éclairement on obtient sur le graphe ci-dessous : Observation :  Avec l’augmentation de l’éclairement, l’éclairage des lampes augment et aussi le courant.  Les charges consommées le courant. 0 2 4 6 8 10 12 14 0 0,10,10,20,20,30,40,40,50,50,60,70,70,80,80,9 1 1 1,11,11,21,31,31,41,41,51,61,61,71,71,81,91,9 2 2 2,12,22,22,32,32,4 tension courant 0 2 4 6 8 10 12 14 16 0 0,10,10,10,20,20,30,40,40,50,50,60,60,70,70,80,80,80,9 1 1 1,11,11,21,21,21,31,41,41,41,51,61,61,71,71,81,81,91,91,9 2 2 2,12,12,22,22,32,4 tension E1 courant E2 tension E1 courant E2 11 2. La batterie  On mesure la tension au borne de batterie à vide avec un voltmètre, on obtient : 11.48V. 3. L’alimentation en alternatif Pour l’essai en courant alternatif du système plaque solaire photovoltaïque, on réalise cet essai en passant par un convertisseur de signaux DC/AC (onduleur), et on lui applique différentes charges alternatives (chargeurs de portables, néons)  Une mettant une cellule avec la batterie et une charge AC (lampe néons), on obtient le graphe suivant : Figure 8:cellule avec la batterie et lampe néons Observation : Lorsqu’on varie l’éclairement, la tension reste constant à cause de la batterie (la batterie stabilise la tension), et l’augmentation de courant. 0 50 100 150 200 250 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,1 1,3 1,5 1,7 1,9 2,1 2,3 2,5 2,7 2,9 3 3,2 3,4 3,6 3,8 tension(v) time tension tension 0,03 0,031 0,032 0,033 0,034 0,035 0,036 0,037 0,038 0,03900,30,60,81,11,31,61,92,12,42,62,93,23,43,7 time(s) courant courant 12  On ajoute une autre charge (GBF) Figure 9:cellule avec la batterie et lampe néons et GBF Observation : On observe une augmentation encore plus du courant consommé. 200 205 210 215 220 225 230 0 0,20,40,60,8 1 1,21,41,61,8 2 2,22,42,62,8 3 3,23,43,6 time tension tension 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,1 1,3 1,5 1,7 1,9 2,1 2,3 2,5 2,7 2,9 3,1 3,4 3,6 Titre de l'axe courant courant 13 4. Le système hybride (éolienne /photovoltaïque) Figure 10: Schéma de branchement éolien et photovoltaïque  La tension maximale de l’éolienne est : 20.49v.  On applique l’éolienne muni d’un système de régulation de la tension à la batterie afin vérifier son niveau de tension qui égaux 11.59 v.  On applique en suite en parallèle avec la tension obtenu par l’éolienne, la sortie en tension du système photovoltaïque, le tout appliqué à la batterie, on obtient V=11.75v  On soumet la tension obtenue par le système <<Hybride>> à l’entrée de l’onduleur, afin d’alimenter des charges des charge alternatives en faisant varier l’éclairement.  On applique lampe et JBF : On trouve les graphes suivant : 208 210 212 214 216 218 220 222 224 226 0 0,1 0,3 0,5 0,6 0,8 0,9 1,1 1,2 1,4 1,5 1,7 1,8 1,9 2,1 2,2 2,4 2,6 2,7 2,9 3 3,1 3,3 3,5 3,6 3,8 3,9 4 4,2 4,4 4,5 4,7 4,8 5 time(s) tension tension 14  On applique lampes,JBF et chargeur de portable 0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1 0,12 0,14 0,16 0 0,10,20,40,50,60,70,8 1 1,11,21,31,41,61,71,81,9 2 2,22,32,42,52,62,82,9 3 3,13,23,43,53,63,73,8 4 4,14,24,34,44,64,74,84,9 5 time(s) courant 208 210 212 214 216 218 220 222 224 226 0 0,10,10,10,20,20,30,40,40,50,50,60,60,70,70,80,80,80,9 1 1 1,11,11,21,21,21,31,41,41,41,51,61,61,71,71,81,81,9 time(s) tension tension 0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1 0,12 0 0,10,10,10,20,20,30,40,40,50,50,60,60,70,70,80,80,80,9 1 1 1,11,11,21,21,21,31,41,41,41,51,61,61,71,71,81,81,9 time(s) courant courant 15 VII. CONCLUSION Dans ce travail nous avons constaté que : uploads/Management/ compte-rendu-tp-energie-eolienne 1 .pdf