Intégration de l’énergie solaire dans la gestion énergétique optimisée pour un bâtiment

Abstract

Dans ce travail, nous avons contribué à l’étude d’un système photovoltaïque avec batterie de stockage et utilisation de réseau électrique en cas de non satisfaction des demandes de la charge, auquel nous avons implanté un algorithme de gestion. Au début de notre recherche, nous avons étudier et expliquer les différents types de système photovoltaïque, ainsi leurs principes de fonctionnement, les avantages et inconvénients de ce types d’énergie et l’influence de chaque composant existant dans le système photovoltaïque. Dans le deuxième chapitre, nous avons présenté la modélisation des composants nécessaire pour notre étude, tel que le panneau photovoltaïque, la batterie et les convertisseurs statiques. Nous sommes intéressés à l’extraction de la puissance maximale d’un panneau photovoltaïque. Alors, nous avons opté pour la commande MPPT P&O (perturbation et observation). Au troisième chapitre, nous avons dimensionné le système photovoltaïque. Cela nous a permet de calculer le nombre des batteries qui seront associées avec un certain nombre de panneaux, pour couvrir les besoins de la charge. Notre charge est une résidence de cinq étages dont chacun dispose de deux appartements similaires de 100 m2. Nous lui avons choisi un profil de charge identique pour toutes les journées de l’année. Le système photovoltaïque est composé de 72 panneaux photovoltaïques de 217W chaque un, de 19 batteries de stockage de 24V, 250Ah et d’une charge de besoin journalier de 66120 Wh/j. Nous avons développé un algorithme de gestion d’énergie qui est basé sur la comparaison entre la puissance produite par les panneaux photovoltaïques, la puissance demandée par la charge, la puissance absorbé ou fournie par les batteries et la puissance consommée ou envoyée sur le réseau électrique. Et pour finir, nous avons procédé à la simulation du système complet dans le dernier chapitre. Nous avons aussi montré l’efficacité de l’algorithme de gestion d’énergie face aux variation climatiques pendant une journée favorable et défavorable d’hiver. On a pu voir dans les résultats de simulations, l’influence de l’ensoleillement et des températures sur de fonctionnement de notre système. Nous pouvons conclure que ces résultats de simulation sont d’une grande importance pour la maitrise de ce type d’installation. Ainsi une gestion énergétique dans un tel système s’avère intéressante pour le rentabiliser. Comme perspectives, il serait intéressant d’utiliser d’autres méthodes d’optimisation pour l’extraction du maximum de puissance puis faire une comparaison. Aussi faire des essais sur une installation réelle afin de valider l’algorithme de gestion d’énergie proposé.