Cas D Tude Borj Cedria

MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPÉRIEUR ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE UNIVERSITE MOULOUD MAMMERI DE TIZI-OUZOU FACULTE DU CENIE DE LA CONSTRUCTION DEPARTEMENT DE GENIE MECANIQUE MEMOIRE DE MAGISTER Spécialité : GÉNIE MÉCANIQUE option : THERMOFLUIDES Thème MODELISATION ET SIMULATION DES PERFORMANCES DU HYBRIDE DE CONVER RENOUVELABLES Présenté par : BAGHDADI Fazia or 134 Sni* to View Devant le jury composé de M. DJENNOUNE sard Professeur UMMTO Président M.

MOHAMMEDI Kamal LIMBB reconnaissance. J’adresse mes remerciements aux enseignants, bibliothécaires et administrateurs de ‘institut de génie mécanique, au responsable et au personnel du laboratoire LMSE du département , à tous ceux qui ont contribué à ma formation de prés ou de loin ces dernières annees ,et à tous ceux qui m’ont accompagnés amis et proches sans oublier tous mes collègues du département d’agronomie. Mes sincères remerciements vont aussi à Nora, Sid Ali et Moh.

Enfin, je suis reconnaissante envers ma petite famille : ma mère, ma Sœur, mon frère, mon beau frère, ma belle sœur et mes adorables nièces Dounia, Marina, Sandra, Melissa et AnalS qui ont été une source constante d’encouragement, de outien et de joie. SOMMAIRE pAGE Introduction générale. Chapitre :Etat de l’art sur le système d’énergie hybride I . 1 Introduction . 1. 2 1’origine de la notion du 1. 3 Définition et mission des systèmes hybrides…………… Alimentation en énergie des régions éloignées de tout 1. Configuration de bus dans les systèmes hybrides.. 13 1. 7. 1 Architecture à bus ? 14 1. 7. 2 Architecture mixte à bus à CC/ CA. . . . l. 7. 3 Configuration de bus 16 1. 8 Dimensionnement des 17 1. 8. 1 Commande des 20 1. 8. 2 Stratégie de fonctionnement. 1. 9 Méthodes de modélisation et simulation des 1 Conclusion 22 Chapitre Il :Présentation de la configuration choisie 11. 1 23 11. 2 Présentation du site et caractéristiques de la charge…. photovoltaiq ues…. „ „ „ „ „ . „ „ „ „ . 35 11. 4. 1. 3 Le générateur Diesel 36 11. . 1. 4 Le système de stockage : Batteries.. 37 11. 4. 1. 5 Les convertisseurs 11. 5 Le fonctionnement de l’installation…. • • • • 40 11. 5. 1 Système modulaire couplé du côté AC… 41 Conclusion… — 43 Chapitre Ill : Étude de préfaisabilité 111. 1 Introduction…. 44 111. 2 Application du logiciel HOMER pour l’optimisation: Bordj Cedria.. 111. 2. 1 Présentation de l’outil de simulation… „ „ 111. 2. 2 Construire le schéma de conception du système hybride. — 45 111. 2. 3 Simulation . . . . . 46 111. 2. Résultats de la simulation des erformances du système hybride. Les Emissions des 68 Ill. 2. 5. 3 Répartition des coûts de l’installation….. 69 Ill. 2. 6 Comparaison entre les deux Ill. 2. 7 Analyse de 70 Ill. 2. 7. 1 Les Configurations du SEH en fonction du prix du carburant. 71 Ill. 2. 7. 2 L’énergie produite par les différents générateurs en fonction du prix… ….. 72 1 . Le générateur photovoltaïque . Le Générateur Eolien 73 3. Le Générateur Diesel 74 4. a fraction de l’énergie renouvelable produite.. 75 Conclusion…………… 6 discussion…. „ „ „ „ „ . . „ „ „ „ „ „ 105 V. I . 1 Variation climatlques sur le site d’Adrar…. …. …. — V. I . 2 Caractéristique de la charge choisie • • • • 108 V. 2 Indices de performance du système étudié.. 109 V. 2 . 1 Courbe de la puissance de l’éolienne……. 11 V. 2. 2 Évolution de l’état de charge des 112 V. 2. 3 Évolution des énergies échangées au niveau du bus AC 114 V. 2. Bilan énergétique mensuel pour la configuration du système étudié… .. ….. …. — 116 Concluslon…. .. 119 générale .. ….. …. — U AC ,nom Tension [V] nominale AC LJ Bat Tension de la batterie VCE L Tension aux bornes de la cellule Ac Surface de générateur [m21 Pm Puissance mécanique Surface de balayage des pales de l’éolienne Phosphoric Acid Fuel Cell, Pile à Acide Phosphorique MCFC : Molten Carbonate Fuel Cell, Pile à Carbonates Fondus SOFC : Solid Oxide Fuel Cell , DOD Pile à oxydes solides : Depth Of Discharge, Profondeur de décharge CA : Courant Alternatif cc Courant Continu pc : Puissance crête WC : Watt crête . dice pour « Batterie » la simulation énergétiques alternatives ont été développées et doivent continuer à l’être. Le développement et l’explo’tation des ressources énergétiques renouvelables et des systèmes de production décentralisés d’électricité d’origine renouvelable ont connu une forte croissance ces dernières années. D’ici une vingtaine d’années, tout système énergétique durable sera basé sur l’utilisation rationnelle des sources traditionnelles et sur un recours accru aux énergies renouvelables.

Il est intéressant de es exploiter sur le lieu de consommation, en les transformant directement soit en chaleur, soit en électricité selon les besoins. Cette production par sources d’énergies renouvelables offre une plus grande sûreté d’approvisionnement des consommateurs tout en respectant l’environnement. Cependant le caractère aléatoire de ces sources nous impose d’établir des règles de dimensionnement et d’utilisation de ces systèmes pour les exploiter au mieux.

Les techniques d’extractlon de la puissance de ces ressources demandent des recherches et des développements plus approfondis visant à fiabiliser, baisser les oûts (de fabrication, d’usage et de recyclage) et augmenter l’efficacité énergétique. La production délectricité au moyen d’un système hybrlde combinant plusieurs sources d’énergies renouvelables est d’un grand intérêt pour les pays en développement, comme les pays de Maghreb. Ces s possèdent de nombreuses régions, isolées et potentiel en énergies renouvelables dont dispose ces pays doit être une priorité.

Le travail qui a été défini pour cette étude concerne une application stationnaire de petite taille, isolée du réseau, alimentée par un système hybride autonome. L’objectif ssigné est d’étudier les performances d’un système hybride et d’évaluer les potentialités d’une installation de conversion d’énergies utilisant des sources renouvelables, un groupe électrogène comme générateur de secours et leurs hybridations avec des batteries et autres composant système. ar ailleurs, il fait état des récents développements concernant les systèmes de conversion de l’énergie renouvelables et les composants qui y sont associés. Ce travail présente aussi une modélisation et simulation d’un système de conversion hybride, appliquées pour deux sites isolés: Bordj Cedria en Tunisie t Adrar en Algérie. Introduction générale Dans ce contexte, cette étude constitue une contribution pour une meilleure intégration des sources d’énergie renouvelable dans un système d’énergie hybride SEH.

Afin d’accomplir au mieux cette étude, le présent mémoire est structuré en cinq prlncpaux chapitres en plus de l’introductlon générale et de la conclusion générale. Dans le premier chapitre, une recherche bibliographique sur les systèmes hybrides de génération d’énergie renouvelable our des sites isolés a été faite. Nous nous intéress PAGF OF