REMERCIEMENTS A tous ceux qui, de près ou de loin ont contribué ? l’accomplissement de ce mini projet A ceux qui ont été par leur disponibilité et leur collaboration d’un grand soutien à notre encadrant M. OLJSSAID, qui au-delà de leurs fonctions et occupations, était présent à nos côtés pour nous aider et nous soutenir tout en nous garantissant les conditions favorables de travail.
Nous garderons dans le cœur la présence et la disponibilité du jury assistant à ce ml Nos remerciements ainsi que tous les me leur sympathie. Et enfin, nous voud réussite et de prospérit org Snipe to ur de l’ENSA-SAFl, ur leur accueil et rs vœux de joie, de tous les etudiants de FENSA de Safi. semestre au sein de l’école. Ce rapport comprend essentiellement 2 sections.
La première partie est consacrée ? une étude théorique, d’abord une introduction sur la réflexion de l’utilisation de l’énergie solaire au Maroc , ensuite une vue global sur la configuration et topologie des systèmes photovo taiques , puis nous entamerons une étude et modélisation des éléments d’une chaine de conversion photovoltaïque, et enfin une partie consacrée pour l’Algorithme de l’extraction de la puissance aximale ( perturbation et Observation : p and O ) .
La seconde partie traite une étude pratique voir l’implantation et validation dans l’environnement MATLAB SIMULINK , Tout d’abord nous commencerons par une implantation et une validation de la chaine photovoltaïque ( Algorithme classique) ainsi nous représenterons une implantation de l’onduleur et par la suite une synthèse et Conclusion générale INTRODUCTION GENERAL bloc du modèle de cellule photovoltaique4 Figure 3. 7: Circuit à base du hacheur boost4 Figure 3. 8: Caractéristique de la tension et de courant du hacheur boost 4 Figure 3. la topologie onduleur central 4 Figure 4. 1 : signe dp/dv à différentes positions de la courbe caractéristique de puissance4 Figure 4. 2: organigramme de la méthode P&0 4 Figure 4. 3: divergence de la méthode P&0 4 Chapitre 1 Etat de l’art 1 . 1 Introduction Cest à la suite d’un entretien entre Abdelkader Amara et Rupert Joy, l’ambassadeur de l’Union Européenne, que le Maroc a dévoilé ses intentions de devenir un pourvoyeur d’énergies renouvelables. Pour cela, il demande le soutien de l’Europe pour parvenir à couvrir de ses besoins en 2020 grâce aux énergies renouvelables.
Si le pari est audacieux, le Maroc à d’autres projets relatifs aux énergies vertes sous la main. Il veut par exemple s’ouvrir à l’énergie solaire en installant des photovoltaïques sur l’ensemble du territoire. L’objectif pour le pays est d’intégrer le marché électrique européen ce qui permettrait au royaume d’exporter mais également d’importer. « Le Maroc est en train d’Investir, de prendre son courage à deux mains. Il faudrait que de l’autre côté il y ait une vision à plus long terme »plaide Abdelkader Amara. Il Dans ce cadre le Maroc accorde une priorité au développement es énergies renouvelables et au développement durable. Avec des ressources solaires ab un potentiel de RGF3CFq électrique espagnole par deux lignes de 400KV/700MW) , le Maroc offre ainsi plusieurs opportunités d’investissements dans le secteur de l’énergie solaire thermique et photovoltai@ue, notamment avec le lancement des programmes structurants . Le soleil est aujourd’hui réduit au statut d’énergie, une énergie qu’il faut capter, transformer, stocker…
Capter cette énergie et la transformer directement en électricité par effet photovoltaïque, provient de la conversion de la lumière du soleil en électricité au ein de matériaux semi-conducteurs comme le silicium ou ceux qui sont recouvert d’une mince couche métallique. Dans ce contexte, le présent chapitre s’intéresse à l’état de l’art de l’énergie photovoltaïque, les différents technologies de production d’énergie solalre et l’intérêt qu’elles portent ces énergies pour un développement durable au Maroc. . 2 Ressources solaire au Maroc Les ressources solaires sont considérables au Maroc avec une irradiation extrêmement favorable (>2300 KWH/m2/an) ; L’irradiation au Maroc est supérieure aux meilleurs sites européens d’où un levier extrêmement intéressant pour les nvestisseurs, l’investissement étant identique. un exemple d’investissement : La centrale solaire D’OUARZAZATE UN JOYAU D’ENERGIE PROPRE DANS LE SUD DU ROYAUME . Figure 1. : Investissement centrale solaire OUARZAZATE 1. 3Cénergie solaire, un enjeu crucial en cohérence avec le choix d’un développement durable notamment le plan solaire Marocain stratégique pour valoriser cette ressource durable, inépuisable et à libre disposition sur tout le territoire marocain. Dans ce sens, le PSM constitue un projet important vers la réduction de la dépendance énergétique de Maroc, et en outre vers le éveloppement économique et la création d’emplois.
La mise en œuvre du PSM a été confiée à la « Moroccan Agency for solar Energy » (Masen), une société anonyme à capitaux publics crée en MARS 2010. Dans une logique de développement durable . Mission du projet MASEN Objectif du projet Approche et domaines d’action Réallsation d’un parc centrales basées sur les technologies solaires à concentration (CSP) et photovo taiques (PV) d’une capacité globale de 2. 000 MW à l’horizon 2020 ; Appuyer L’intégration industrielle et technologique de l’énergie solaire ,
Appui à la réalisation du cluster d’innovation en technologies solaires ; La création d’un tissu industriel pour les technologies solaires ; Apporter une expérience dans le secteur des énergies renouvelables pour renforcer la synergie entre les entreprises privées ; Elaboration d’un réseau de coopération à l’échelle nationale et internationale pour faciliter le transfert de savoir et de technologie , Le renforcement de la formation et de la recherche appliquée ; Valoriser le fort potentiel du Maroc en énergie solaire ; Echange continu d’informations et de connaissances entre le rojet et ses partenaires institutionnels par une coopération structurée permettant aux ministères concernés d’adapter en continu leurs stratégies et leurs politiques avec les entreprises et les institutions pour la promotion du secteur solaire. Tableau 1. 1 : projet MASEN 1. 4 Deux techn Tableau 1. 1 . projet MASEN 1. Deux technologies de production solaire d’énergie fondamentalement différentes et en forte évolution Comme nous avions cités au tableau précédent , il existe deux technologies de production solaire • Le solaire photovoltai@ue PV : par des composants électroniques ui exposé à la lumière, génère une tension électrique continue. Le solaire thermique (CSP) : par des miroirs qui exposé à la lumière produit de la vapeur , génère une tension grâce à un groupe turbo-alternateur. 1. 5 Futur des énergies renouvelables au-delà de 2015 , énergétique 1. 6 Conclusion Maroc Dans ce chapitre nous avons vu que les projets solaires au Maroc représentent des opportunités très attractives, cela grâce à un niveau d’irradiation qui est très important par rapport aux différents sites européens et par un rendement intéressant de roduction.
On a remarqué ainsi que en 2020 la part de la puissance électrique installée en énergie renouvelable au Maroc s’établira ? 42% de la production nationale. Le prochain chapitre a pou présentation d’électricité. Comme le montre ce schéma récapitulatif Figure 2. 1 : Chaine de conversion photovoltaique 22. Configuration du champ solaire et topologies des systèmes photovoltaïques Le raccordement des strings formant le champ solaire de l’installation PV peut être réalisé en utilisant : LJn seul onduleur pour toutes les installations (onduleur simple ou central) Un onduleur pour plusieurs strings (installations multi- onduleurs). 2. 2. 1 .
Installation mono-onduleur Descriptif de la configuration Utilisée dans les petites installations avec des modules du même type ayant la même exposition ; Avantages Présence d’un onduleur unique Investissement initial et coûts d’entretien réduits ; Inconvenients Défaillance de l’onduleur peut entrainer Farrêt de la production de l’ensemble de l’installation , Solution pas adapté à la hausse de la pulssance crête ; Réduction accrue des performances électriques de Finstallation par rapport à d’autres configurations ; Tableau 2. 1 : Installation Mono-onduleur Figure 2. 2 : Installation mono-onduleur 2. 2. 2. Installation avec un onduleur pour chaque string Descriptif de l’installation Utilisée dans une installation de taille moyenne ; Chaque string est raccordé à son propre onduleur et donc selon son propre MPP ; un diagnostic de la production Une protection contre suri es surtensions d’origine l’efficacité et la fiabilité de l’ensemble de l’installation ; Tableau 2. 2 : Installation avec un onduleur pour chaque string Figure 2. 3 : Installation avec un onduleur pour chaque string 2. 2. 4.
Installation multi-onduleurs our de grande taille ; PV est généralement divisé en plus grand nombre de parties (sous champs) ; Nombre d’onduleur inférieur par rapport à l’état précedente ; Réduction de Pinvestissement et des coûts d’entretien ; Réduire les problèmes liés à l’ombrage et à la différence d’exposition des strings et ceux liés à l’utilisation de modules différentes , Inconvénients Nécessaire d’introduire un dispositif de protection contre les surtensions et les courants inverses sur chaque string afin d’éviter l’alimentation des strings ombragés ou défectueux par ceux montés en parallèle ; Tableau 2. 3 :lnstallation multi-onduleur Figure 2. 4 : Installation multi-onduleur 2. 2. 5. conclusion étude et modélisation des élements d’une chaine de conversion photovoltaique. CHAPITRE 3 : Etude et modélisation des éléments d’une chaine de conversion photovoltaïque 3. 1 Modèle de module photovo taique : Dans le cas idéal, la jonction PN soumise à l’éclairement photovoltaïque connectée à un réseau peut être schématisée par un générateur de courant Icc en parallèle avec une diode. Sous obscurité, l’équation de la diode est donnée par : Sous éclairement on aura (3. 2)
