Étude de fonctionnement perturbé d’une chaîne de conversion photovoltaïque

Abstract

L’énergie électrique est la base de toute activité, il existe plusieurs manières et de processus de production, on les départage en deux une qui est agressive vue ces impacts et son émission de gaz à effet de serre, une plus protectrice envers la nature et la vie ; parmi cette dernière on trouve l’énergie solaire photovoltaïque. Ce mémoire a porté sur l’étude, la modélisation, la simulation et l’expérimentation d’un générateur photovoltaïque en fonctionnement perturbé. Cette énergie se présente comme une solution idéale pour l’alimentation en électricité pour les régions peu peuplées, isolées et enclavées ou encore pour des applications agricoles. Au premier chapitre un aperçu général sur les énergies renouvelables a été donné avec un accent particulier sur la technologie photovoltaïque. Pour exploiter l’énergie solaire on doit prendre compte de plusieurs paramètres. En effet, les caractéristiques électriques de la génération photovoltaïque sont par excellence, fonction de la température et de l’éclairement, par conséquent le chapitre vise à identifier des caractéristiques électriques d’un générateur photovoltaïque par deux méthodes ; ainsi les résultats ont montré à un certain degré, une cohérence entre l’expérimental et le théorique. La production électrique depuis l’énergie solaire rencontre plusieurs éléments perturbateurs, où une étude pour l’emplacement de l’installation photovoltaïque doit être faite avec précaution vu que la quantité d’énergie et l’angle de captage sont différents d’une place à une autre. Parmi les perturbations les plus rencontrées dans ce domaine, on trouve l’ombrage et l’inclinaison qui sont les facteurs les plus distingués. Ceux-là agissent négativement sur le générateur photovoltaïque. Nous avons structuré un dernier chapitre qui porte sur ces perturbations subites par une installation photovoltaïque. Un banc expérimental a été réalisé dans le but de faire valoir et indiquer leurs impacts sur les caractéristiques et la dégradation des performances des systèmes photovoltaïques. Il est bien clair d’après notre étude que l’inclinaison optimale du générateur PV pour cette saison de test (été) est 0° (horizontal) et les meilleures performances peuvent être obtenues dans l’intervalle [0°, 30°]. L’ombrage reste le pire ennemi du photovoltaïque.L’effet de l’ombrage sur les cellules photovoltaïques est comparable à l’effet provoqué par la torsion d’une partie d’un tuyau d’arrosage : c’est le point faible qui détermine l’intensitégénérée. Une cellule ombrée va donc limiter la puissance générée notamment lorsque l’obstacle soit opaque ou la production tend à s’annuler contrairement lorsque l’obstacle soit transparent même à 100% d’ombrage le générateur continu à produire. Il est donc impératif de choisir un endroit qui soit le moins possible soumis aux ombres provoquées par l’environnement. Comme perspectives, il est vivement recommandé d’automatiser l’inclinaison du générateur afin de l’adapter selon la saison et l’endroit de l’installation et appliquer différentes techniques de reconfiguration du générateur pour pallier le problème d’ombrage.