Economie_denergie_dans_leclairage_public.pdf

Rapport de stage
KHALID TAKNI Génie Energétique et Electrique I
Année universitaire : 2016-2017
Etude projet d’extension de l’éclairage
public route 107 Aîn Harrouda
Rapport de stage DE FIN D’étuDE
Pour l’obtention du diplôme d’ingénieur d’état en
Génie Énergétique et Électrique
Effectué à
LYDEC
Sous le thème :
Université Chouaib Doukkali
Ecole nationale des sciences appliquées d’El Jadida
Département génie énergétique et électrique
Réalisé par :
M. Khalid TAKNI
Encadrant pédagogique :
Pr. Mhamed SAYYOURI
Encadrant professionnel :
Mr. Elfatmi LEMSEFFER
EL Jadida

Rapport de stage
KHALID TAKNI Génie Energétique et Electrique II
Remerciements
Nous ne pouvons entamer ce présent rapport sans exprimer nos sincères remerciements à
tous ceux qui ont contribué, de près ou de loin, à l’aboutissement de ce projet.
Tout d’abord, je tiens à présenter mes remerciements à Mr. ABOUNASSER, chef de
projets Eclairage public, pour m’avoir permis d’intégré LYDEC dans le cadre d’un projet
industriel de fin d’études.
Mes remerciements s’adressent à Mr. LEMSEFFER HOUSSAINI EL Fatmi, notre
tuteur de stage, pour nous avoir fait partager toute son expérience et ses compétences, pour le
temps qu’il nous a consacré tout au long de cette période de stage, sachant répondre à toutes
nos interrogations, sans oublier sa participation à la réalisation de ce mémoire.
Mes profonds remerciements vont à mon encadrant à l’ENSAJ Mr. SAYYOURI qui est
accepté d’encadrer mes travaux durant ces 4 mois de stage, par leur encouragement, leur
soutien moral, leur aide et leurs précieux conseils.
J’adresse aussi mes sincères remerciements à toute l’équipe pédagogique de l’école
nationale des sciences appliquées d’El Jadida (ENSAJ) et les intervenants professionnels
responsables de la filière génie énergétique et électrique (G2E), pour avoir assuré la partie
théorique de celle-ci.
Je tiens aussi à remercier l'ensemble du personnel de LYDEC pour l'aide et le temps
qu'ils nous ont octroyés. Nos sincères remerciements s’adressent à tous les agents, de nous
avoir fait profiter de leurs compétences, précieux conseils et de bienveillants encouragements.
Enfin je remercie mes camarades, parents, amis pour leurs encouragements ainsi que
toute personne ayant contribué de près ou de loin à l’élaboration du présent document.
Khalid TAKNI

Rapport de stage
KHALID TAKNI Génie Energétique et Electrique III
Table des matières
Remerciements.......................................................................................................................... II
Table des matières.................................................................................................................... III
Liste des figures .......................................................................................................................VI
Liste des tableaux.................................................................................................................. VIII
Liste des abréviations et des acronymes ................................................................................... X
Introduction générale.................................................................................................................. 1
Chapitre 1 : Présentation de l’organisme d’accueil et cahier des charges ................................. 2
Introduction ................................................................................................................................ 2
I. Présentation de l’organisme d’accueil .................................................................................... 2
I.1. Historique......................................................................................................................... 2
I.2. Fiche signalétique & Actionnaires................................................................................... 3
I.3. Activités de LYDEC sur la Région du Grand Casablanca............................................... 4
I.4. Organisme de la « direction d’éclairage public» : ........................................................... 5
II. Présentation général du projet ............................................................................................... 6
II.1. Analyse Fonctionnelle .................................................................................................... 6
II.2. Présentation du contexte du projet.................................................................................. 7
II.3. Situation géographique................................................................................................... 7
II.4. Parties prenantes du projet.............................................................................................. 8
III. Plan du projet ....................................................................................................................... 8
Conclusion.................................................................................................................................. 9
Chapitre 2 : Etude projet extension éclairage public route 107 Ain Harrouda ........................ 10
Introduction .............................................................................................................................. 10
I. Pré dimensionnement du réseau d’éclairage public.............................................................. 10
I.1. Classification de la chaussée.......................................................................................... 10
I.2. Détermination de la luminance de la chaussée .............................................................. 11
I.3. Types d’implantations.................................................................................................... 11
I.4. Choix de la hauteur de feu ............................................................................................. 13
I.5. Choix du type de luminaire............................................................................................ 13
I.6. Choix de l’espacement entre les foyers ......................................................................... 13
I.7. Nombre de candélabre à installer................................................................................... 14
I.8. Détermination du rapport R ........................................................................................... 14
I.9. Détermination du facteur d’utilisation........................................................................... 14
I.10. Calcul de la puissance des sources............................................................................... 15
I.11.Récapitulation de la partie ............................................................................................ 15
II. DIALUX.............................................................................................................................. 16
III. Dimensionnement du réseau .............................................................................................. 19

Rapport de stage
KHALID TAKNI Génie Energétique et Electrique IV
III.1. Détermination du courant d’emploi IB ....................................................................... 19
III.2. Détermination du courant d’allumage IA.................................................................... 19
III.3. Détermination des sections de conducteurs (Sa)......................................................... 20
III.4. Courbes de déclenchement.......................................................................................... 20
III.5. Choix du dispositif de protection contre les surcharges.............................................. 20
III.6. Détermination des sections de conducteurs (Sb) d’après les chutes de tension.......... 21
III.7. Choix du conducteur de terre ...................................................................................... 22
III.8. Protection contre les courts circuits ............................................................................ 22
III.9. Protection contre les contacts indirects ....................................................................... 25
IV. Etude économique.............................................................................................................. 26
IV.1. Partie Travaux............................................................................................................. 26
IV.2. Fournitures .................................................................................................................. 27
IV.3. Investissement total du projet ..................................................................................... 28
IV.4. Consommation annuelle.............................................................................................. 28
Conclusion................................................................................................................................ 28
Chapitre 3 : Optimisation d’énergie par la télégestion............................................................. 29
Introduction .............................................................................................................................. 29
I. Principales fonctions............................................................................................................. 29
II. Objectifs............................................................................................................................... 29
III. Architecture du système de la télégestion.......................................................................... 30
IV. Description du fonctionnement.......................................................................................... 30
V. Réseau DALI....................................................................................................................... 30
VI. Technologie CPL .............................................................................................................. 31
VI.1. Fonctionnement........................................................................................................... 31
VI.2. Principaux composants d’un adaptateur CPL ............................................................. 33
VII. Technologie Radiofréquence............................................................................................ 33
VIII. Etude comparatif entre CPL et radiofréquence ............................................................... 34
IX. Etude de la faisabilité......................................................................................................... 35
IX.1.Détermination des profils d’abaissement possible pour luminaire de type LED150... 35
IX.2. Impact énergétique...................................................................................................... 35
IX.3. Valeur actuel nette ...................................................................................................... 36
IX.4. Le Taux de Rentabilité Interne (TRI) ......................................................................... 36
IX.5. Le délai de récupération.............................................................................................. 36
Conclusion................................................................................................................................ 37
Chapitre 4 : Optimisation d’énergie par un système solaire intelligent ................................... 38
Introduction .............................................................................................................................. 38
I. Energies solaire au Maroc..................................................................................................... 38

Rapport de stage
KHALID TAKNI Génie Energétique et Electrique V
II. Etude & Dimensionnement du système solaire................................................................... 38
II.1. Marche à suivre ............................................................................................................ 38
II.2. Fonctionnement du système ......................................................................................... 39
II.3. Besoin énergétique ....................................................................................................... 39
II.4. Energie disponible ........................................................................................................ 40
II.5. Les modules photovoltaïques ....................................................................................... 40
II.6. Définition de la capacité des batteries .......................................................................... 41
II.7. Le régulateur................................................................................................................. 42
II.8. L’onduleur .................................................................................................................... 44
II.9. Exemple d’un modèle souhaité..................................................................................... 45
III. Modélisation & Simulation du système ............................................................................. 45
III.1. Modélisation d’une cellule PV.................................................................................... 45
III.2. Caractéristique courant-tension I(V)........................................................................... 48
III.3. Caractéristique puissance-tension P(V) ...................................................................... 49
III.4. Alimentation du PV..................................................................................................... 49
III.5. Régulateur MPPT........................................................................................................ 50
III.6. Batterie & charge ........................................................................................................ 54
III.7. Résultats ...................................................................................................................... 55
IV. Etude économique.............................................................................................................. 56
IV.1. Equipements du système photovoltaïque.................................................................... 56
IV.2. La Valeur Actuelle Nette (VAN)................................................................................ 57
IV.3. Le Taux de Rentabilité Interne (TRI) ......................................................................... 57
IV.4. Le délai de récupération.............................................................................................. 58
Conclusion................................................................................................................................ 58
Conclusion générale ................................................................................................................. 59
Bibliographie & webographie .................................................................................................. 60
Annexe ..................................................................................................................................... 61
Annexe 1 : Grandeurs photométriques..................................................................................... 62
Annexe 2 : Le réseau d’éclairage public .................................................................................. 63
Annexe 3 : Tableau d’éclairage Public .................................................................................... 64
Annexe 4 : Luminaire............................................................................................................... 66
Annexe 5 : Candélabre ............................................................................................................. 70
Annexe 6 : Classification de la chaussée ................................................................................. 71
Annexe 7 : Courants absorbés indicatifs par les lampes dans le circuit d’alimentation .......... 72
Annexe 8 : Caractéristiques de site Aîn Harrouda ................................................................... 73
Résumé..................................................................................................................................... 74
Abstract .................................................................................................................................... 74

Rapport de stage
KHALID TAKNI Génie Energétique et Electrique VI
Liste des figures
Figure 1 : Actionnaires de LYDEC............................................................................................ 3
Figure 2 : Illustration des missions assurées par la LYDEC...................................................... 5
Figure 3 : Organigramme Direction Eclairage Public................................................................ 5
Figure 4 : Diagramme Pieuvre ................................................................................................... 6
Figure 5 : Situation géographique .............................................................................................. 7
Figure 6 : Diagramme de GANT................................................................................................ 9
Figure 7 : Implantation unilatérale........................................................................................... 12
Figure 8 : Implantation bilatérale en quinconce....................................................................... 12
Figure 9 : Implantation bilatérale vis-à-vis .............................................................................. 12
Figure 10 : Implantation axiale ................................................................................................ 12
Figure 11 : Interface du logiciel DIALUX............................................................................... 16
Figure 12 : Aperçu 3D de la rue étudiée .................................................................................. 17
Figure 13 : Résultat de la simulation 3D de l’éclairement de la rue ........................................ 17
Figure 14 : simulation d’éclairement de la rue......................................................................... 18
Figure 15 : Courbe de déclenchement de type B et C.............................................................. 20
Figure 17: Architecture du système de la télégestion .............................................................. 30
Figure 16: Architecture du système de la télégestion .............................................................. 30
Figure 18: Réseau DALI .......................................................................................................... 31
Figure 19 : Communication CPL ............................................................................................. 31
Figure 20 : Signal modulé ........................................................................................................ 32
Figure 21 : Orthogonal Frequency Division Multiplexing....................................................... 32
Figure 22 : Technologie radiofréquence .................................................................................. 34
Figure 23 : Consommation journalière avant & après la télégestion ....................................... 35
Figure 24 : Régulateur.............................................................................................................. 43
Figure 25 : système solaire intelligent...................................................................................... 45
Figure 26 : Schéma électrique d'une cellule photovoltaÏque.................................................... 46
Figure 27 : Simulation d'une cellule photovoltaïque sur matlab simulink............................... 47
Figure 28 : paramètre du bloc diode......................................................................................... 47
Figure 29 : Paramètres des résistances Rsh et Rs..................................................................... 47
Figure 30 : paramètres de la cellule photovoltaïque ................................................................ 48
Figure 31 : Caractéristique du panneau.................................................................................... 48
Figure 32 : Caractéristique courant-tension ............................................................................. 48
Figure 33 : Caractéristique puissance-tension.......................................................................... 49
Figure 34 : Eclairement journalier du mois décembre ............................................................. 49
Figure 35 : Alimentation du panneau....................................................................................... 50
Figure 36 : Convertisseur DC-DC abaisseur (buck) ................................................................ 51

Rapport de stage
KHALID TAKNI Génie Energétique et Electrique VII
Figure 37 : organigramme du méthode d’incrémentation de la conductance .......................... 52
Figure 39 : méthode du méthode de Fractional Open-Circuit Voltage.................................... 53
Figure 38 : organigramme du méthode de Fractional Short-Circuit Current........................... 53
Figure 40 : Algorithme Perturbe & observe............................................................................. 54
Figure 41 : Schéma du raccordement du batterie et la charge ................................................. 54
Figure 42 : Modélisation de la charge...................................................................................... 55
Figure 43: Schéma du système solaire intelligent.................................................................... 55
Figure 44 : Charge et décharge du batterie .............................................................................. 56
Figure 45 : Valeur actuel nette en fonction taux d'actualisation .............................................. 57
Figure 46 : Relation entre les grandeurs photométrique .......................................................... 62
Figure 47 : Réseau d’éclairage public...................................................................................... 63
Figure 48 : Schéma de câblage d’un poste de transformation.................................................. 63
Figure 49 : Tableau d’éclairage Public .................................................................................... 64
Figure 50 : Quelques types de luminaires ................................................................................ 66
Figure 51 : Eléments d’un candélabre...................................................................................... 70
Figure 52 : Energie disponible ................................................................................................. 73
Figure 53 : Variation de l'irradiation solaire journalière au cours de l'année........................... 73

Rapport de stage
KHALID TAKNI Génie Energétique et Electrique VIII
Liste des tableaux
Tableau 1 : Fiche signalétique.................................................................................................... 3
Tableau 2 : Actionnaires de LYDEC ......................................................................................... 4
Tableau 3: Appréciation des fonctions....................................................................................... 6
Tableau 4: Caractéristique du projet .......................................................................................... 8
Tableau 5 : Luminance de la chaussée..................................................................................... 11
Tableau 6 : Avantage et inconvénients des Implantations ....................................................... 12
Tableau 7 : Hauteur de feu ....................................................................................................... 13
Tableau 8 : Espacement entre les foyers .................................................................................. 13
Tableau 9 : Rapport R .............................................................................................................. 14
Tableau 10 : Indice de rendu des couleurs et efficacité lumineuse de source de lumière
ordinaires.................................................................................................................................. 15
Tableau 11 : Récapitulation des résultats................................................................................. 15
Tableau 12 : Règles de protection en fonction des paramètres de l’installation...................... 19
Tableau 13 : Sections des conducteurs en fonction du courant assigné du dispositif de
protection contre les surcharges ............................................................................................... 20
Tableau 14 : Choix du dispositif de protection contre les surcharges pour poste Oueld
Hamimoun 3............................................................................................................................. 20
Tableau 15 : Choix du dispositif de protection contre les surcharges pour poste Oueld
Harroudat.................................................................................................................................. 21
Tableau 16: Chutes de tension ................................................................................................. 21
Tableau 17 : Choix de la section du câble pour poste Oueld Hamimoun 3 ............................. 22
Tableau 18 : Choix de la section du câble pour poste Oueld Harroudat.................................. 22
Tableau 19: Tension de court-circuit en fonction de puissance apparente du transformateur 20
kV/400 V — 230 V.................................................................................................................. 23
Tableau 20 : Les résistances et réactances pour poste Oueld Hamimoun 3............................. 24
Tableau 21 : Les résistances et réactances pour poste Oueld Harroudat ................................. 24
Tableau 22 : Investissement sur la partie travaux .................................................................... 27
Tableau 23 : Investissement sur les fournitures ....................................................................... 27
Tableau 24: Investissement total du projet............................................................................... 28
Tableau 25 : Comparaison entre CPL et Radiofréquence........................................................ 34
Tableau 26 : Eclairement moyen en fonction de profil d'abaissement..................................... 35
Tableau 27 : Consommation journalière avant & après la télégestion..................................... 35
Tableau 28 : Délai de récupération pour la télégestion............................................................ 37
Tableau 29 : Les différentes valeurs du ration de performance ............................................... 41
Tableau 30: Caractéristiques du panneau photovoltaïque........................................................ 41
Tableau 31 : La tension de la batterie en fonction de la puissance .......................................... 42

Rapport de stage
KHALID TAKNI Génie Energétique et Electrique IX
Tableau 32: Les différents types de régulateur ........................................................................ 43
Tableau 33 : Investissement à engager pour projet photovoltaïque......................................... 56
Tableau 34 : Délai de récupération .......................................................................................... 58
Tableau 35 : Grandeurs photométriques de base ..................................................................... 62
Tableau 36 : Les éléments du tableau d'éclairage public ......................................................... 65
Tableau 37 : Eléments d’un luminaire ..................................................................................... 67
Tableau 38 : Types des Lampes ............................................................................................... 68
Tableau 39 : Indice de protection............................................................................................. 69
Tableau 40 : Eléments déterminants du choix d’un luminaire................................................. 69
Tableau 41 : Eléments d’un candélabre ................................................................................... 70
Tableau 42 : Divers types de candélabres ................................................................................ 70
Tableau 43 : Classification de la chaussée............................................................................... 71
Tableau 44 : Courants absorbés indicatifs par les lampes dans le circuit d’alimentation........ 72

Rapport de stage
KHALID TAKNI Génie Energétique et Electrique X
Liste des abréviations et des acronymes
LYDEC Lyonnaise des eaux de Casablanca
EcP Eclairage Public
DP Direction Préfectoral
PWM Pulse Width Modultion
DALI Digital Adressable Lighting Interface
CPL Courant Porteurs en Ligne
PLC Power Line Communication
HTA Haut Tension
BT Basse Tension
LED light-emitting diode
OLED Organic Light-Emitting Diode
IP Indice de protection
IRC Indice de Rendu de Coleur
PDCA Plan –Do –Check –Act
SHP Lampe Sodium haut pression
IM Lampe Iodure métallique
DHP Décharge Haut Pression
IPÉ Indicateurs de performance énergétiques
UÉS usages énergétiques significatifs
SIG Système d’information géographique
SMÉ Système de management de l’énergie
ONEP Office National de l'Eau Potable
SEOER Société des Eaux d'Oum Erbiaa.

Rapport de stage
KHALID TAKNI Génie Energétique et Electrique 1
Introduction générale
L'éclairage public est l'ensemble des moyens d'éclairage mis en œuvre dans les espaces
publics. Il participe à la fois à la sécurité publique, en jouant un rôle important dans la
perception nocturne, à la convivialité et à l’embellissement des espaces publics en mettant en
valeur le patrimoine et en créant des ambiances nocturnes agréables. Outre, il représente une
part conséquente de la consommation d'énergie avec l'augmentation importante des coûts
facturée.
Aujourd’hui, le contexte énergétique mondial montre des signes inquiétants de fragilité et
d’instabilité dus notamment à la menace qui pèse sur la disponibilité des ressources
pétrolières.
Ceci pour plusieurs facteurs :
 Le facteur géologique : les réserves mondiales sont limitées.
 Le facteur économique : les besoins énergétiques des pays continuent d’augmenter.
 Le facteur stratégique : l’instabilité des régions dominant la réserve pétrolière.
Pour cela que les villes travailleraient aujourd’hui pour améliorer l'efficacité de leur
réseau d’éclairage public par l’optimisation de la consommation énergétique et la réduction
des émissions des gaz à effet de serre. Pour cela, le recours aux nouvelles technologies pour
développer de manière efficace et durable le service d’éclairage public est indispensable.
C’est dans ce contexte que s’inscrit la présente étude, qui traite l’économie d’énergie de
l’éclairage public de la ville de Casablanca. L’objectif est de faire des propositions
d’amélioration de la qualité de l’éclairage, de la consommation d’énergie mais aussi de la
réduction d’émission des gaz à effet de serre.
Notre étude s’étale sur quatre chapitres :
 Chapitre 1 : dédiée à la présentation de l’organisme d’accueil, à la description globale du
projet, et à la définition du cahier des charges dans le but de déterminer le planning de
l’exécution de cette étude.
 Chapitre 2 : Etude du projet extension réseau éclairage public route 107 Aîn Harrouda.
 Chapitre 3 : Etude de faisabilité d’un système de télégestion avec lampe LED.
 Chapitre 4 : Etude et dimensionnement d’une installation photovoltaïque autonome pour
but l’éclairage publique.

Rapport de stage
Chapitre 1 : Présentation de l’organisme d’accueil et cahier des charges
Introduction
Ce chapitre sera consacré à la présentation de la société LYDEC, ses activités principales,
ses actionnariats et ses différents services. Avec présentation du cahier de charge du projet et
son planning associé, réalisé sur MS Project, afin de bien organiser notre travail tout au long
de la période du projet.
I. Présentation de l’organisme d’accueil
I.1. Historique
Depuis Mars 1914 jusqu’à 1961, la concession de distribution d’eau, de gaz et
d’électricité a été confiée à une société privée SMD (Société Marocaine de Distribution).
En 1962, cette concession a été substituée par la régie de Distribution d’Eau et
d’Electricité (RAD), qui est un établissement public doté de la personnalité morale et de
l’autonomie financière. Elle se charge d’assurer à l’intérieur de la Wilaya de Casablanca la
distribution de l’eau et de l’électricité, et dès 1985 la RAD a pris aussi en charge le service de
l’assainissement.
En Août 1997, la Lyonnaise Des Eaux de Casablanca (LYDEC) a pris en charge la
distribution d'électricité, d'eau et le service d'assainissement liquide du Grand Casablanca
pour une durée de 30 ans. En adoptant le système de gestion déléguée, la collectivité, tout en
attribuant au secteur privé la charge des investissements et la gestion des services, assure le
contrôle permanent des services délégués, conserve son patrimoine et la responsabilité de
fixer la nature et l'importance des objectifs à atteindre.
Depuis onze ans, l'expertise et le savoir-faire de ses partenaires actionnaires conjugués au
travail et au dévouement de l'ensemble de son personnel, ont permis à LYDEC de relever un
défi majeur : celui de la mise à niveau et du développement de services essentiels au confort
des habitants et à l'activité des entreprises.
En 2006, a été engagée la révision des conditions techniques et économiques du contrat.
Un protocole d'accord entre l'Autorité Délégante, l'Autorité de Tutelle et LYDEC a été signé
le 14 mars 2008. Depuis, les parties prenantes ont formalisé les termes d'un avenant qui a été
approuvé le 31 octobre 2008 par le Conseil de la Ville de Casablanca, le 15 janvier 2009 par
le Conseil de la Ville de Aîn Harrouda et le 5 mars 2009 par le Conseil de Mohammedia.
Le 11 mai 2009, LYDEC a signé avec les trois communes urbaines de Casablanca, Aîn
Harrouda et Mohammedia, l'avenant au contrat de gestion déléguée. Un nouveau cap qui

Rapport de stage
concrétise et finalise la première révision du contrat dans le cadre d'un accord qui satisfait
toutes les parties prenantes.
I.2. Fiche signalétique & Actionnaires
I.2.1. Fiche signalétique
Raison social LYDEC (Lyonnaise des eaux de Casablanca)
Siège social Casablanca
Date de constitution 1995
Adresse 48, Boulevard Mohammed Diouri Casablanca
Téléphone 05 22 31 20 20
Site web www.LYDEC.ma
Slogan Toutes nos énergies pour vous
Directeur Jean Pascal Darriet
Capital social actuel 800000000 actions
Activités Electricité (73%)
Eau (23%)
Assainissement (6%)
Tableau 1 : Fiche signalétique
I.2.2. Actionnaires
Depuis juillet 2005, LYDEC est une entreprise cotée à la Bourse de Casablanca.
Répartition de son capital social (800 000 000 d'actions) au 2 juin 2015.
Figure 1 : Actionnaires de Lydec

Rapport de stage
SUEZ (Paris : SEV, Bruxelles : SEVB) alimente 92 millions de
personnes en eau potable, 65 millions en services d'assainissement,
assure la collecte des déchets de près de 50 millions de personnes,
valorise 14 millions de tonnes de déchets par an et produit 5 138 GWh
d'énergie locale et renouvelable. Avec 80 990 collaborateurs, SUEZ
présent sur les cinq continents est un acteur clé de l'économie
circulaire pour la gestion durable des ressources. En 2014, SUEZ a
réalisé un chiffre d'affaires de 14,3 milliards d'euros
RMA WATANYA, Filiale du 2ème plus grand groupe privé au
Maroc, FinanceCom, RMA WATANYA s'est engagée depuis plus de
60 ans à protéger les biens et les personnes contre les risques de la vie,
et d'accompagner en toute sérénité les particuliers, les professionnels
et les entreprises dans la réalisation de leurs projets d'avenir. En 2014,
RMA WATANYA a réalisé un chiffre d'affaires de près de 5,2
milliards de DH.
Fipar Holding est la société d'investissement du groupe Caisse de
Dépôt et de Gestion (CDG), premier investisseur institutionnel du
pays. Fipar Holding a pour vocation de détenir des participations
minoritaires et stratégiques dans les secteurs industriels, financiers et
de services, avec un objectif de rendement financier à moyen et long
terme.
Tableau 2 : Actionnaires de LYDEC
I.3. Activités de LYDEC sur la Région du Grand Casablanca
L'activité est structurée autour de quatre métiers :
I.3.1. La distribution de l'eau potable
La distribution d’une eau potable de qualité, conforme aux normes sanitaires marocaines
en vigueur. Cette eau nous est fournie par deux producteurs nationaux : l'ONEE (Office
National de l'Electricité et de l'Eau Potable) et la SEOER (Société des Eaux d'Oum Erbiaa).
I.3.2. La gestion de l'assainissement liquide (eaux usées et eaux pluviales)
La gestion de 5000 km de collecteurs et développons le réseau d'assainissement pour
offrir aux habitants un environnement sain.
I.3.3. La distribution de l'électricité
Le renforcement et la sécurisation du réseau d'électricité composé de plus de 2400 km
pour la Moyenne Tension uniquement, pour répondre aux besoins croissants de

Rapport de stage
l'agglomération en énergie. L'énergie que nous distribuons provient de l'ONEE (Office
National de l'Electricité et de l'Eau Potable).
I.3.4. La gestion de l'éclairage public
La gestion de l'éclairage public (140 000 points lumineux) avec l'objectif d'augmenter le
taux d'éclairement, tout en veillant à économiser l'énergie grâce à des techniques innovantes.
Figure 2 : Illustration des missions assurées par la LYDEC
I.4. Organisme de la « direction d’éclairage public» :
Nous avons effectué notre stage dans la direction éclairage public. Le schéma ci-dessous
présente l’organisme de cette direction :
Figure 3 : Organigramme Direction Eclairage Public
Ordonnancement
Directeur Exploitation Electricité et
Eclairage Public
N.EL AMARTI
Chargé de mission
Extension du périmètre
A.BENNANI
Chef de projet Performance
opérationnelle et énergétique
F.LEMSEFFER
Assistante de direction
Maintenance
A.ABOUNASSER
Travaux
M.MOUDNIB
Atelier et
diagnostic
FAKKAR
Ordonnancement
& SIG
LAAKAD
Parc & Jardin
DAAFA
Support LT
K.MOUTAWAKIL
M. curative
M. préventive
Réceptions & MES
SIG
Gestion courrier
Magasin
Moyens Communs

Rapport de stage
II. Présentation général du projet
II.1. Analyse Fonctionnelle
La méthode APTE (Application aux Techniques d'Entreprise) est une méthode
universelle pour la conduite d'un projet. En partant de l'expression d'un besoin ressenti et sans
considérer a priori les solutions, elle permet d'évaluer l'ensemble des contraintes (techniques,
économiques, culturelles...) qui affectent le projet. Elle constitue la première phase de
conception débouchant sur l'édition du cahier des charges fonctionnel
Figure 4 : Diagramme Pieuvre
FONCTION Principale
/ Contrainte
Désignation Informations
Produit Eclairage extérieur Eclairer
FP0 Confort Visuel Obtenir un confort visuel agréable
FP1 Riverain Utilisateur
FC0 Propositions d’autonomies Formuler propositions d’autonomie
FC1 Outils Utilisations de différents outils
informatiques (ex : Google drive…)
FC2 Respecter les normes Respecter les normes d’éclairage
FC3 Délais Respecter les délais
FC4 Coût Devis remis à l’architecte, sous réserve
de son acceptation
FC5 Esthétique Montage en accord avec la structure
FC6 Smart Grid Faire le lien entre les dispositifs smart
grid (accès à distance)
FC7 Réseaux et
télécommunication
Conception technique en commun avec
les architectes pour la prévision du
passage des réseaux
FC8 Respect de l’environnement Rester dans l’optique de développement
durable
Tableau 3: Appréciation des fonctions
FC8
Confort
Riverains
Etre autonome
Outils
Respect les normes
Délais
Coût Esthétique
Smart
FC6
FC5
FC4
FC3
FC2
FC1
FC0
FP1
FP0
Eclairage
Extérieur
Respect de
l’environnement

Rapport de stage
II.2. Présentation du contexte du projet
La Lyonnaise Des Eaux de Casablanca souhaite s’engage dans une démarche de progrès
et de qualité qui vise à « éclairer juste, dans le temps et dans l’espace » avec une démarche
qui s'appui sur les axes suivants:
 Réfléchir à la nécessité d’éclairer :
 Dimensionner le projet de manière optimale.
 Envisager des équipements spécifiques.
 Choisir du matériel performant
C'est dans ce cadre que mon projet de fin d’études rentre en jeu. Il a pour thème :
"Dimensionnement d'éclairage public de la route 107 Ain Harrouda"
Où on traitera les points suivants:
 Étude et installation d’éclairage extérieur (Éclairage public)
 Utiliser les solutions d’optimisation d’éclairage public
 Étude financière du projet
II.3. Situation géographique
Le projet en question se situe à la :
 Province: Ain Harrouda
 Route 107
Figure 5 : Situation géographique

Rapport de stage
II.4. Parties prenantes du projet
Le cahier des charges qui nous a été confié dans le cadre de notre projet de stage de fin
d’étude et qui a été défini en collaboration avec nos encadrant s’étale sur 2 postes sera réparti
comme suit :
Postes Largeur(m) Longueur(m)
Harroudat 12 2080
Oueld Hamimoun 3 12 1436
Tableau 4: Caractéristique du projet
Le projet porte sur les axes suivants :
Étude et installation d’éclairage public:
 schéma de raccordement sur le logiciel Autocad.
 Calcul des besoins énergétiques et établir un bilan de puissance.
 Dimensionnement de candélabres, lampes, distance entre candélabres, hauteur du
candélabre…
 Dimensionnement et calcul de la section des câbles à partir du poste MT/BT.
 Calcul de la chute de tension et du courant de court-circuit en chaque point.
Suivant la Norme NFC 17.200
Suivant la Norme NFC 17.205
Suivant la Norme EN 13.201
 Simulation des résultats photométriques sur le logiciel Dialux.
 Etude financière du projet.
Efficacité énergétique dans l’éclairage public:
 L’étude de l’optimisation de la consommation d’énergie par la télégestion et lampe LED.
 L’étude et le dimensionnement d’une installation photovoltaïque autonome destinée pour
l’éclairage publique.
 Etude financière du projet.
III. Plan du projet
Afin d’accomplir les tâches qu’on nous a confiées durant cette période de stage au sein de
LYDEC, un diagramme GANT a été réalisé à l’aide du logiciel MS Project. Ce diagramme
présente l’ensemble de tâches effectuées ainsi que leurs durées.
La figure ci-dessous représente le diagramme Gant réalisé à l’aide du logiciel MS Project:

Rapport de stage
Figure 6 : Diagramme de GANT
Conclusion
Après avoir présenté l’organisme d’accueil, et cahier des charges, nous allons procéder à
l’étude photométrique et électrique du projet extension éclairage public route 107 Ain
Harrouda.

Rapport de stage
Chapitre 2 : Etude projet extension éclairage public route 107 Ain Harrouda
Introduction
Dans le cadre du lancement d’un appel d’offre d’éclairage public, il nous a été confié
l’élaboration du descriptif technique qu’on va traiter dans cette partie en détails. On l’a
décomposé en plusieurs tâches afin de simplifier l’étude et aborder chaque étape de manière
structurée et planifiée.
Dans un premier lieu on a fait un pré-dimensionnement de la voie concernée afin
d’estimer l’éclairement, le flux lumineux nécessaire et la puissance à installer pour chaque
luminaire.
Apres avoir calculer la puissance de la lampe on a utilisé le logiciel de simulation
d’éclairage appelé DIALUX dans le but de simuler l’éclairement dans notre voie et évaluer
les capacités du luminaire choisie grâce au calcul de plusieurs paramètres fait par le logiciel à
savoir l’éclairement minimal et maximal et , la luminance moyenne , la
courbe isolux…, et vérifier également sa conformité avec les normes en vigueur.
Ensuite on détermine la section du conducteur actif et de protection entre candélabres,
après on calcul les différents courants de court-circuit de l’installation qui vont nous seront
d’une grande utilité dans le choix du dispositif de protection contre les surintensités, les courts
circuits et les contacts indirects.
I. Pré dimensionnement du réseau d’éclairage public
Les éléments du projet sont déterminés en plusieurs étapes
 Classification de la chaussée
 Détermination de la luminance de la chaussée
 Choix du type d’implantation
 Détermination de la hauteur h
 Choix du type de luminaire
 Détermination de l’espacement
 Détermination du rapport R
 Détermination du facteur d’utilisation u
 Calcul de la puissance des sources
I.1. Classification de la chaussée
La classification des voies de circulation se fait selon des critères de catégories et de
trafic.
Nous sommes en présence de voies urbaines à trafic mixte et à circulation automobile
importante. Par conséquent, il s’agit d’une voirie de classe D. Voir (annexe 6)

Rapport de stage
I.2. Détermination de la luminance de la chaussée
La luminance est la grandeur physique qui caractérise la lumière reçue par un observateur
regardant un point de surface. Cette grandeur, fonction de la matière et de la couleur de la
surface, rend compte de la perception par l’usager de son environnement.
Classe de
voies
Nature des
abords
Luminance
moy de la
chaussée en
service Lmoy
Facteur d’uniformité de
luminance
Limitation de
l’éblouissement
indice de
confort
Uniformité
générale U0
Uniformité
longitudinale Ui
A Quels qu’ils
soient
2 cd.m-2
0,4 0,7 6
B Clairs
Sombres
2 cd.m-2
1 à 2 cd.m-2
0,4 0,7 5
6
C Clairs
Sombre
2 cd.m-2
1 à 2 cd.m-2
0,4 0,7 5
6
D Clairs 2 cd.m-2
0,4 0,7 4
E
Non classées
Tableau 5 : Luminance de la chaussée
Pour une voirie de classe D dont la nature des abords est sombre.
Lmoy = 2 cd/m²
I.3. Types d’implantations
On distingue plusieurs types d’implantations où interviennent largeur de voie et hauteur
de feu :
I.3.1. Implantation unilatérale
Ce type d’implantations proposées dans la condition ou la hauteur de candélabre est
supérieur ou égale à largeur de la voie de circulation. Ceci est choisi pour que la route soit
bien éclairée.
I.3.2. Implantation bilatérale en quinconce
Dans le cas où la largeur de chaussée reste inférieure à une fois et demie la hauteur de
feu.
I.3.3. Implantation bilatérale vis-à-vis
Lorsque la largeur de chaussée est supérieure à une fois et demie la hauteur de feu.

Rapport de stage
I.3.5. Avantages et Inconvénients des implantations
Implantation Avantages Inconvénients Utilisation
Implantation
unilatérale
-Investissement limité (une
seule rangée de mâts)
-Encombrement limité d’un
seul trottoir
-Adaptée aux chaussées
de
largeur limitée
-Uniformités de
luminance réduite côté
opposé
-Voiries urbaines
-Cheminements piétons
-pistes cyclables
bilatérale en
quinconce
-Adaptée aux chaussées de
largeur importante
-Limitation possible de la
hauteur de feu
-Eclairement identique de
chaque côté
-Esthétique intéressante
-Investissement plus
important (deux rangées
de mâts)
-Encombrement des 2
trottoirs et des réseaux
-Uniformités de
luminance plus
complexes à obtenir
-Voiries de desserte
-Cheminements piétons
-pistes cyclables
-Parcs et jardins
bilatérale vis-à-
vis
-Adaptée aux chaussées de
largeur plus importante
-Eclairement identique de
chaque côté
-Bien adapté aux chaussées
doubles
-Investissement plus
important (deux rangées
de mâts)
-Encombrement des 2
trottoirs
-Voiries urbaines larges
Implantation
axiale
-Investissement limité (une
seule rangée de mâts)
-Pas d’encombrement des
trottoirs
-Bien adaptée aux chaussées
doubles ou rues étroites
-Uniformités de
luminance réduite côté
opposé
-Maintenance difficile
si chaussées doubles
-Voiries urbaines
importantes
-Voiries mixtes
Tableau 6 : Avantage et inconvénients des Implantations
Figure 7 : Implantation unilatérale Figure 8 : Implantation bilatérale en quinconce
Figure 9 : Implantation bilatérale vis-à-vis Figure 10 : Implantation axiale

Rapport de stage
Puisque la chaussée est double et pas d’encombrement des trottoirs, Le choix s’est porté
sur l’implantation axiale. De plus, l’alimentation électrique est dans ce cas économique.
I.4. Choix de la hauteur de feu
La hauteur de feu est choisie selon les critères présentés dans le tableau suivant.
Type l’implantation Unilatérale, axiale, rétro
bilatérale, quinconce
Bilatérale vis-à-vis
Hauteur de feu h h ≥ l h ≥ l/2
Tableau 7 : Hauteur de feu
La hauteur du luminaire doit être supérieure ou égale à la largeur de la chaussée (l=12m).
Une hauteur de 12m est donc retenue.
h=12m
I.5. Choix du type de luminaire
L’éblouissement des luminaires doit être le plus faible possible. Pour ce faire on choisira
un luminaire défilé dont la direction de l’intensité maximale est de 65° et dont les valeurs
maximales de l’intensité émise sous des angles de 90° et 80° sont plus faibles que des
luminaires semi défilé ou non défilé.
Type défilé : La distribution est assez concentrée, ce qui élimine tout risque
d’éblouissement, ils conviennent pour les sources ponctuelles telles que les lampes à vapeur
de sodium haute pression, lampe à vapeur de mercure ou lampe à halogénures métalliques.
I.6. Choix de l’espacement entre les foyers
L’espacement entre les foyers est défini selon les critères représenté dans le tableau
suivant.
Type d’implantation Unilatérale, axiale,
bilatéral, rétro
bilatérale
Quinconce
Espacement : e
Luminaire pour
lampe ballon et
sodium basse
pression
e ≈ 3h
e ≈ 2,7h
Luminaire pour
lampe tubulaire
claire (SHP)
3,5h ≤ e ≤ 4h
e ≤ 3,2h
Tableau 8 : Espacement entre les foyers
L’espacement (e) entre luminaire dépend de la hauteur, du type de luminaire et de son
implantation. On retient pour une implantation axiale d’un luminaire défilé e/h = 3. Soit un
espacement de 36m (avec h=12m).
e = 36m

Rapport de stage
I.7. Nombre de candélabre à installer
(1)
 L=La longueur de la chaussée
 e=espacement
 E=partie entière
I.7.1. Poste Oueld Hamimoun 3
La longueur de la chaussée est égale :
N= = 41 candélabres double foyers
I.7.2. Poste Oueld Harroudat
La longueur de la chaussée est égale :
N= = 59 candélabres double foyers
I.8. Détermination du rapport R
On définit le rapport
(2)
Qui permettra de déterminer la luminance pour un éclairement donné sur un type de
revêtement donné. R dépend des caractéristiques de la chaussée ainsi que du type de luminaire
utilisé :
 Semi défilé d’usage courant.
 Défilé choisie de préférence pour les routes et les autoroutes.
Le tableau ci-dessous représente les valeurs de R :
Béton Enrobé Pavé
Type de
revêtement
Propre Sale Eclairé Moyen Sombre
Défilé 11 14 14 18 25 18
Sans défilé 09 10 16 16 18 13
Tableau 9 : Rapport R
Dans notre cas et pour un enrobé moyen R= 18 est retenue.
L’éclairement moyen sera = R × = 18 × 2 = 36lux
I.9. Détermination du facteur d’utilisation
C’est le pourcentage du flux émis par le luminaire tombant sur la partie utile de la
chaussée.
Le facteur d’utilisation pour un rapport l/h~1 est de l’ordre de 0,40

Rapport de stage
I.10. Calcul de la puissance des sources
Le flux émis par la source équipant le luminaire (Fla) est donné par la relation moyenne :
(3)
 u : est le facteur d’utilisation du luminaire
 l : est la largeur de la chaussée en [m]
 e : est l’espacement entre deux luminaires consécutifs en [m]
 : Luminance de la chaussée
Catégorie Lumen/watt Rendu des couleurs
Lampe à incandescence 12 à 20 Excellent
Lampe à vapeur de mercure 50 à 70 Mauvais à bon
Lampe fluorescente 50 à 80 Mauvais à bon
Lampe aux halogénures 15 à 33 Excellent
Lampes à vapeur de sodium haute pression 100 à 130 Mauvais
Lampes à vapeur de sodium basse pression 140 à 180 Très mauvais
LED 50 à 200 Excellent
Tableau 10 : Indice de rendu des couleurs et efficacité lumineuse de source de lumière ordinaires
Le cahier des charges exige l’utilisation d’une lampe sodium Haute pression (SHP) est
EL = 120lum/w
Donc on peut directement déduire la puissance de la lampe à installer en divisant le flux
émis par l’efficacité lumineuse.
(4)
29700/ 20 2 7, W ≈ 2 0 W
I.11.Récapitulation de la partie
Poste Oueld Hamimoun 3 Poste Harroudat
Largueur de la chaussée 12 m 12 m
Hauteur des candélabres 12 m 12 m
Espacement 36 m 36 m
Nombre des candélabres 41 candélabres double foyers 59 candélabres double foyers
Le flux émis par la source 29700 lum 29700 lum
Type du lampe Sodium haute pression (SHP) Sodium haute pression (SHP)
Puissance 250 W 250 W
Tableau 11 : Récapitulation des résultats

Rapport de stage
II. DIALUX
Le logiciel DIALUX va nous permettre de réaliser une simulation de notre installation en
termes d’éclairement et de fonctionnement de notre installation d’éclairage public et la
vérification du respect des normes régissant le domaine en l’occurrence les références citées
dans les références normatives.
Les paramètres d’entrée de notre logiciel :
 La hauteur du poteau
 L’espacement entre deux luminaires
 Puissance et technologie du luminaire
 Flux lumineux de lampe et du luminaire
 Longueur et inclinaison du bras
 Distance entre le poteau et le trottoir
 La voirie éclairée et le type de la chaussé et du trottoir
 Largeur de la chaussée et du trottoir
 Classe d’éclairage
Figure 11 : Interface du logiciel DIALUX

Rapport de stage
Dans notre cas voici les résultats de la simulation :
Figure 12 : Aperçu 3D de la rue étudiée
Dans le résultat publiés dans la figure ci-dessous tous le paramètre cité sont soit donnés
par l’utilisateur soit télécharger dans les pâques des constructeurs de lampes qui intègrent des
plug-ins dédiés au logiciel DIALUX.
Figure 13 : Résultat de la simulation 3D de l’éclairement de la rue

Rapport de stage
Figure 14 : simulation d’éclairement de la rue
On remarque que toute la rue est bien éclairée, et les zones les moins éclairée sont à 20
lux ce qui correspond au la classe d’éclairage ME4a.
La classe d’éclairage est principalement destinée au utilisateur des véhicules à moteur, la
classe d’éclairage ME4a est conforme à nos tronçons puisque c’est une voie ou la vitesse ne
dépasse pas les 60 km/h et le nombre de véhicules circulant la nuit n’est pas important.

Rapport de stage
III. Dimensionnement du réseau
La détermination des caractéristiques d’une installation d’éclairage extérieur à basse
tension concerne :
 Le calcul de la section des conducteurs, S
 Le choix des dispositifs de protection et leur courant assigné In
Ces caractéristiques sont déterminées en respectant les différentes règles de protection
définies dans la norme NF C 17-200 en fonction des paramètres de l’installation considérée,
suivant les indications du diagramme ci-après :
Tableau 12 : Règles de protection en fonction des paramètres de l’installation
III.1. Détermination du courant d’emploi IB
Le courant d’emploi dans une canalisation d’éclairage extérieur est déterminé en tenant
compte :
 Courant absorbé par les lampes, compte tenu du rendement et du facteur de puissance,
 Courant absorbé par tous les autres récepteurs susceptibles d’être raccordés,
 Prévisions d’extension.
Si Ib est le courant absorbé en régime établi pour chaque récepteur, le courant d’emploi
IB dans la canalisation est égal à :
(5)
 d étant un facteur tenant compte des prévisions d’extension pouvant être pris égal à 1 si
aucune extension n’est prévue, sa valeur maximale étant de 1,3
III.2. Détermination du courant d’allumage IA
Le courant d’allumage de l’installation est déterminé en tenant compte du courant
maximal absorbé par les récepteurs lors de leur mise sous tension. Le courant d’allumage de
l’installation est égal à :
(6)

Rapport de stage
III.3. Détermination des sections de conducteurs (Sa)
On choisit In tel que In>=IA
Tableau 13 : Sections des conducteurs en fonction du courant assigné du dispositif de protection
contre les surcharges
III.4. Courbes de déclenchement
Courbe B : plage de fonctionnement entre 3 et 5 In
Ces disjoncteurs permettent de réaliser la protection des personnes en
régime de neutre IT ou TN pour des longueurs de câbles plus importantes.
Courbe C : plage de fonctionnement entre 5 et 10 In
Ces disjoncteurs conviennent aux installations courantes.
III.5. Choix du dispositif de protection contre les surcharges
III.5.1. Poste Oueld Hamimoun 3
Nombre de départ 2
Nombre des foyers Départ 1 62
Départ 2 20
Ib 1,4
IB Départ 1 86,8
Départ 2 28
Ia 2,3
IA Départ 1 142,6
Départ 2 46
In Départ 1 160
Départ 2 50
Tableau 14 : Choix du dispositif de protection contre les surcharges pour poste Oueld Hamimoun 3
Le dispositif de protection sera donc :
 Départ 1 : un disjoncteur de courbe type B, de calibre : 160A
Figure 15 : Courbe de déclenchement de type B et C

Rapport de stage
III.5.2. Poste Oueld Harroudat
Nombre de départ 2
Nombre des foyers Départ 1 62
Départ 2 56
Ib 1,4
IB Départ 1 86,8
Départ 2 78,4
Ia 2,3
IA Départ 1 142,6
Départ 2 128,8
In Départ 1 160
Départ 2 160
Tableau 15 : Choix du dispositif de protection contre les surcharges pour poste Oueld Harroudat
Le dispositif de protection sera donc :
III.6. Détermination des sections de conducteurs (Sb) d’après les chutes de tension
III.6.1. Chutes de tension dans les installations
Type A - Installations alimentées directement
par un branchement à basse tension, à partir d'un
réseau de distribution publique à basse tension
3 %
Type B - Installations alimentées par un poste
de livraison ou par un poste de transformation à
partir d'une installation à haute tension et
installations de type A dont le point de livraison se
situe dans le tableau général BT d’un poste de
distribution publique.
6 %
Tableau 16: Chutes de tension
III.6.2. Circuit triphasé alimentant des récepteurs régulièrement répartis
La section minimale Sb est définie avec les formules ci-dessous :
(7)
 : étant la résistivité des conducteurs prise égale à :
- 23 mΩ.mm2/m pour les conducteurs en cuivre
- 37 mΩ.mm2/m pour les conducteurs en aluminium

Rapport de stage
 n : étant le nombre total de foyers lumineux du circuit
 e : étant la longueur de canalisation entre deux connexions successives, en m
 Ib : étant le courant absorbé par un foyer
 U : étant la chute de tension admissible, en volts
 Sb : étant la section des conducteurs
 d : étant le coefficient d’extension
III.6.1.1. Poste Oueld Hamimoun 3
nombre total de foyers lumineux la section des conducteurs
Départ 1 36 35mm²
26 25mm²
Départ 2 20 16mm²
Tableau 17 : Choix de la section du câble pour poste Oueld Hamimoun 3
III.6.1.2. Poste Harroudat
nombre total de foyers lumineux la section des conducteurs
Départ 1 36 35mm²
26 25mm²
Départ 2 36 35mm²
20 16mm²
Tableau 18 : Choix de la section du câble pour poste Oueld Harroudat
III.7. Choix du conducteur de terre
Le conducteur de terre relie la prise de terre à la barrette de coupure. Il peut être constitué
de différentes manières :
 En cuivre isolé (fil électrique avec isolant vers jaune), avec une section minimale de
16mm².
 En cuivre nu avec une section minimale de 25 ²: C’est le conducteur de terre le plus
souvent utilisé.
 En acier galvanisé nu, avec une section minimale de 50mm².
Dans notre cas un câble de terre en cuivre nu de 1 × 25mm² sera suffisant.
III.8. Protection contre les courts circuits
Le courant de court-circuit à l’extrémité de l’installation est égal à :
(8)
 : Résistance et réactance du transformateur, y compris celle du réseau ou de
l’installation à haute tension ramenées à la tension de l’installation à basse tension.

Rapport de stage
 Résistance et réactance d’un conducteur de l’installation depuis le transformateur
jusqu’à l’extrémité de l’installation.
 Étant la tension nominale de l’installation, soit en général 230 Volts.
 Facteur de tension pris égale à 0,95.
 m : Facteur de charge pris égal à 1,05.
Les valeurs de se déduisent :
 d’une part de l’impédance du réseau ou de l’installation à haute tension égale à :
Ω (9)
: étant la tension composée à basse tension égale à
: étant la puissance de court-circuit du réseau ou de l’installation à haute tension
(KVA)
 et d’autre part, de l’impédance du transformateur, égale à :
00
Ω (10)
: étant la puissance assignée du transformateur, en KVA
: étant la tension de court-circuit du transformateur, en %
Les tensions de court-circuit des transformateurs (Ukr) conformes aux normes qui
les concernent ont les valeurs suivantes :
Puissance apparente S du Transformateur
(KVA)
Tension de court-circuit (%)
S<=630 4
S>630 6
Tableau 19: Tension de court-circuit en fonction de puissance apparente du transformateur 20 kV/400
V — 230 V
En l’absence d’informations plus précises, on prendra les valeurs suivantes :
RT = 0,31 ZT (11)
XT = 0,95 ZT (12)
 L’impédance du conducteur :
(13)
Lc : La longueur du conducteur de l’installation depuis le transformateur jusqu’à
l’extrémité de l’installation..
: La section du câble déjà calculée.
La réactance des conducteurs est prise conventionnellement avec une réactance
linéique égale à 0,08mΩ/m.
0,0 (14)

Rapport de stage
III.8.1. Poste Oueld Hamimoun 3
Partie de l’installation Résistances ( ) Réactances ( )
Réseau amont
00
,
,
,
,
,
,
Transformateur
2 0
,
,
8,75
,
,
,
Liaison
2 /
130 m
2
,
, 30
10,4
Tableau 20 : Les résistances et réactances pour poste Oueld Hamimoun 3
,0 0,9 220
0,0 ,7 , 2 0, 2 , 0,
2,33 KA
La protection contre les courts circuits nécessite que le courant ainsi calculé soit au moins
égal au courant de fonctionnement instantané du disjoncteur.
III.8.2. Poste Harroudat
Partie de l’installation Résistances ( ) Réactances ( )
Réseau amont
00
,
,
,
,
,
,
Transformateur
00
,
,
5,4684
,
,
,
Liaison
2 /
70 m
2
, 0
5,6
Tableau 21 : Les résistances et réactances pour poste Oueld Harroudat
,0 0,9 220
0,0 , 0, ,7 ,
4,26 KA

Rapport de stage
La protection contre les courts circuits nécessite que le courant ainsi calculé soit au moins
égal au courant de fonctionnement instantané du disjoncteur.
III.9. Protection contre les contacts indirects
Lorsque l’installation est réalisée en schéma TN, il y a lieu de vérifier si le dispositif de
protection placé à l’origine de l’installation fonctionne dans le temps prescrit si un défaut à la
terre se produit à l’extrémité de l’installation.
Cette condition nécessite le calcul du courant de défaut, qui peut effectuée d'après les
résistances et réactances des différents éléments de l'installation, suivant la formule :
(15)
 Cmin : facteur de tension pris égal à 0,95
 RS XS : résistance et réactance du transformateur, y compris celles du réseau ou de
l’installation à haute tension ramenées à la tension de l’installation à basse tension
 m : facteur de charge pris égal à 1,05
 Ra Xa : résistance et réactance d’un conducteur de l’installation depuis le transformateur
jusqu’à l’extrémité de l’installation
 RPE. XPE : étant la résistance et la réactance d’un conducteur de protection
La résistance des conducteurs est prise avec une résistivité égale à celle à la température
de régime, soit 1,25 fois celle à 20 °C, c’est à dire en pratique :
 23 mΩ.mm²/m pour les conducteurs en cuivre
 37 mΩ.mm²/m pour les conducteurs en aluminium
(16)
La réactance des conducteurs est prise conventionnellement avec une réactance linéique
égale à 0,08 mΩ/m.
 U0 étant la tension nominale de l’installation, soit en général 230 V
La protection contre les contacts indirects nécessite que le courant ainsi calculé soit au
moins égal :
 au courant de fonctionnement instantané, si la protection est assurée par disjoncteur,
 au courant assurant la fusion dans le temps prescrit soit 0,4 s pour une tension nominale
de 230 V, si la protection est assurée par fusible.
En aval de variateur ou de régulateur, la protection contre les contacts indirects doit être
assurée par au moins un DDR (Dispositif Différentiel à courant Résiduel).

Rapport de stage
IV. Etude économique
IV.1. Partie Travaux
Unité Montant HT
Terrassement en terrain meuble M3 66 156,06
Terrassement en terrain rocheux M3 21 251,41
Découpage du revêtement des chaussées à la scie à sol avant
démolition.
ML 681,60
Démolition de chaussées goudronnées =< 10 cm. M2 306,40
Démolition de trottoir carrelé ou dallé. M2 1 052,10
Réfection de trottoirs en carrelages ordinaire de ciment (avec
fourniture)
M2 2 392,50
Réfection de trottoir : béton non revêtu M2 2 025,00
Reconstruction du corps de la chaussée (couche de fondation et
couche de base) pour Moyen et Fort trafic
M3 533,94
Fourniture, transport mise en place du béton bitumineux BB
0/10 constituant la couche de roulement de la chaussée pour
fort trafic
M 2 2 711,20
Remblaiement en grave non traitée de type A (GNA 0/31,5). M 3 19 261,54
Remblaiement en sable de carrière 0/3 ou 0/4. M 3 9 981,12
Remblaiement avec matériaux extraits des fouilles pouvant
être réutilisée
M3 23 797,00
Transport et pose de tube annelé double paroi TPC rouge 63 ML 35 360,00
Transport et pose de grillage avertisseur rouge ML 6 864,00
Transport, pose et raccordement de câble U1000 RVFV 4G 16
mm²
ML 9 272,00
mm²
ML 25 740,00
mm²
ML 29 600,00
Transport, pose et raccordement de câble de cuivre nu à la terre
1x 29 mm²
KM 6261,75
Transport et pose de mât de 12m Unité 108 833,00
Transport et pose de luminaire équipé pour lampe SHP 250 w Unité 21 780,00
Transport et pose de projecteur 400 W IM Unité 435,60
Transport et pose de Crossette Simple Courbé Galvanise 20/10
SAIL1,5 M
Unité 509,34

Rapport de stage
Transport et pose de Crossette double Courbé Galvanise 20/10
SAIL1,5 M
Unité 10 018,80
Transport et pose de couronne pour fixation de projecteur Unité 217,80
Transport et pose de serre câble à griffe 29 mm² Unité 800,00
Génie civil pour coffret de protection Unité 1 200,00
Dépose et transport de mat existant quelque soit la hauteur Unité 26 136,00
Démolition de massif existant Unité 4 356,00
Etablissement de plans de récolement (planimétrie - échelle
1/500) pour travaux de réseau sur site urbain viabilisé par
chantier
Fft/Km 63 203,76
Désignation de balisage classique ML 85 176,00
Total (A) HT 585 913,92
Tableau 22 : Investissement sur la partie travaux
IV.2. Fournitures
Unité Montant HT
Fourniture de tube annelé double paroi TPC rouge 63 ML 82 040,00
Fourniture de grillage avertisseur rouge ML 5 808,00
Fourniture de câble U1000 RVFV 4G 16 mm² ML 31 942,80
Fourniture de câble de cuivre nu de mise à la terre 1x29 mm² KM 41 571,13
Fourniture de Massif préfabriqué Unité 86 427,36
Fourniture de mât cylindro-conique de 12m Unité 306 355,00
Fourniture de luminaire équipé pour lampe SHP 250 w Unité 324 952,00
Fourniture de projecteur 400 W IM Unité 2 905,72
Fourniture de Crossette Simple Couurbee Galvanise 20/10
SAIL1,5 M
Unité 1 765,14
Fourniture de Crossette double Couurbee Galvanise 20/10
SAIL1,5 M
46 053,36
Fourniture de couronne pour fixation de projecteur Unité 2 000,00
Fourniture de Platine 3x4x35 2 luminaires Unité 25 956,00
Fourniture de serre câble à griffe 29 mm² Unité 1 442,00
Accessoires de raccordement de câble EP au poste ENS 325,29
Coffret CC TETRA 22X58 & CAPOT Unité 380,07
Total (B) HT 1 108 646,34
Tableau 23 : Investissement sur les fournitures

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IV.3. Investissement total du projet
Total Travaux et fournitures (A+B) 1 863 617,72
Frais de suivi et contrôle des travaux (10%) 186 361,77
Total HT (A+B+C) 2 049 979,49
TVA 20 % 409 995,90
Total TTC 2 459 975,39
Tableau 24: Investissement total du projet
le coût total de projet est d’environ : 2 459 975,39 DHs.
IV.4. Consommation annuelle
200 luminaire équipé pour lampe SHP 250W
Nombre d'heure de fonctionnement / J =11h
Nombre de jours/an =365,25 jours
Prix moyenne de 1kwh =1,23 dh
consommation annuelle : 200*250*11*365.25 =200,8875 MWh
en terme d’argent : 200,8875*1000*1,23=247 091,625 dh
Conclusion
Après avoir dimensionné projet extension éclairage public route 107 Ain Harrouda et
calculer la consommation annuelle, nous allons procéder à l’étude d’optimisation de la
consommation d’énergie par la télégestion et lampe LED.

Rapport de stage
Chapitre 3 : Optimisation d’énergie par la télégestion
Introduction
Les systèmes de télégestion désignent les outils servant à gérer, à commander et à
surveiller les réseaux d’éclairage public. Ces systèmes de télécommunication permettent
digérer les armoires ou les luminaires individuellement et à distance, de façon à tirer le
meilleur parti de leurs paramètres de fonctionnement. Ils offrent de nouvelles manières de
veiller à l’utilisation efficace de l’énergie dans l’éclairage public. En conjonction avec
d’autres éléments spécifiques, cette technologie facilite en effet une variation précise et
sélective de l’intensité lumineuse des luminaires. Chaque luminaire reçoit les informations de
configuration qui conviennent le mieux à sa fonction spécifique. Il est possible de configurer
avec précision la quantité d’éclairage requise dans n’importe quelles circonstances en
maîtrisant la qualité d’énergie consommée.
Dans ce chapitre nous allons étudier la faisabilité d’appliquée le système de télégestion
avec les Lampes LED 150W sur la route 107 Aîn Harrouda.
I. Principales fonctions
Les principales fonctions d’un système de télégestion sont :
 La gestion de l’allumage et de l’extinction de manière globale ;
 Les allumages et extinctions ponctuelles pour l’événementiel par exemple ;
 La télésurveillance : détection des défauts en temps réel ;
 La mesure du vieillissement des lampes ;
 Une réduction de la puissance consommée par les installations ;
 Une meilleure utilisation des sources lumineuses (moins de lampes = moins de déchets).
II. Objectifs
Les principaux objectifs d’un système de gestion intelligente de l’éclairage public sont :
 Accroître la qualité de service et améliorer la sécurité du public ;
 Améliorer la maintenance et l’économie des coûts qui y sont associés ;
 Promouvoir le développement durable et les économies d’énergie ;
 Améliorer l’efficacité énergétique dans l’éclairage public.

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III. Architecture du système de la télégestion
Architecture d’un système de la télégestion est représenté dans la figure qui suit :
Figure 17: Architecture du système de la télégestion
IV. Description du fonctionnement
Chaque mât est équipé d'un nœud (Module d’identification et de contrôle de luminaire)
qui se situé soit au niveau de luminaire soit au niveau de pied de poteau. Chaque nœud reçoit
des ordres et envoie des informations au contrôleur (Manager) de segment qui se trouve dans
l'armoire électrique par courant porteur. Les informations sont ensuite récupérées dans un
serveur à l'aide d'un modem GPRS, de wifi, de radio..., pour permettre d'analyser les données
reçues et paramétrer l'installation. Chaque point lumineux peut être piloté en temps réel et à
distance : suivi des consommations et des économies d'énergie, facilitation et optimisation des
coûts de maintenance, et bien sûr allumage, extinction et gradation de l'éclairage. Le système
peut également s'interfacer avec des logiciels tiers (système d'information géographique, de
maintenance....).
V. Réseau DALI
DALI (Digital Addressable Lighting Interface) : est une interface standard développée et
soutenue par différents grands constructeurs de ballasts électroniques. DALI permet de gérer,
commander et réguler numériquement une installation d'éclairage par l'intermédiaire d'un bus
de communication deux fils communément appelé "ligne DALI".
DALI n’a aucun souci de compatibilité d'équipement. En effet, quels que soient les
composants de l'installation d'éclairage :
 Un détecteur de présence,
 Une cellule photo électrique,
 Un bouton poussoir,
 Un interrupteur gradable à mémoire,
 Un ballast électronique,…
Figure 16: Architecture du système de la télégestion

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DALI est un protocole de communication dédié exclusivement à la gestion d’éclairage.
Figure 18: Réseau DALI
La technologie numérique utilisée par DALI permet de :
 contrôler individuellement 64 luminaires adressables, pouvant être regroupés pour
constituer jusqu’à 16 groupes,
 commander précisément l’intensité lumineuse (gradation de 0,1% à 100% du flux
lumineux par courbe logarithmique),
 mémoriser 16 ambiances d’éclairement (scénarios de commande et de gestion),
 connaître l’état de l’installation : remontées individuelles d’état des lampes.
VI. Technologie CPL
Figure 19 : Communication CPL
CPL (Courants Porteurs en Ligne) ou PLC (Power Line Communication) : une
technologie qui permet de transmettre des informations numériques (Internet, Vidéo,
Données, Audio) sur le réseau électrique existant.
Il existe 2 aspects de la technologie à distinguer :
 Indoor : le courant porteur haut débit résidentiel utilisé sur le réseau électrique privé de
l'abonné, et permet la mise en place d'un réseau informatique local (LAN) personnel ou
professionnel. Qui permet de partager une connexion Internet, des fichiers, diffuser de la
vidéo ou déployer un réseau de téléphonie IP sur le réseau électrique privé.
 Outdoor : le courant porteur en ligne profite de l'infrastructure électrique moyenne et
basse tension publique pour desservir un accès haut débit à Internet ou offrir d'autres
applications distantes par exemple la télé relevé d'informations (compteurs, alarmes) via
le réseau électrique publique.
VI.1. Fonctionnement
Le CPL est une technique qui permet d’utiliser les lignes électriques basse et moyenne
tension (220 volts ou 380 Volts), pour y faire passer des ondes courtes à hautes fréquences sur
la bande des 1,6 MHz à 30 MHz au moyen d’un couplage avec les signaux électriques (50Hz
au Maroc).

Rapport de stage
Figure 20 : Signal modulé
Sur les solutions actuelles, deux types de modulation ressortent particulièrement : OFDM
(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) et SPREAD SPECTRUM ou (modulation à
étalement de spectre).
 l’OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) accréditée par l’Homeplug.
La technique de transmission OFDM est basée sur l'émission simultanée sur n bandes de
fréquence (situées entre 2 et 30 MHz) de N porteuses sur chaque bande. Le signal est
réparti sur les porteuses. Les fréquences de travail sont choisies en fonction des
réglementations, les autres sont « éteintes » de manière logicielle. Le signal est émis à un
niveau assez élevé pour pouvoir monter en débit, et injecté sur plusieurs fréquences à la
fois. Si l'une d'elles est atténuée le signal passera quand même grâce à l'émission
simultanée. Le spectre du signal OFDM présente une occupation optimale de la bande
allouée grâce à l'orthogonalité des sous-porteuses.
Figure 21 : Orthogonal Frequency Division Multiplexing
 le Spread Spectrum ou le CDMA (Code Division Multiple Access) est une modulation
dite à large spectre qui consiste à étaler le signal sur une bande de fréquence plus large
que nécessaire dans le but de diminuer les interférences et les distorsions inhérentes aux
installations : le signal se confond avec le bruit. Le signal est codé au départ, un code est
assigné à chacun des usagers afin de permettre le décodage à l'arrivée. L'étalement est
assuré par un signal pseudo aléatoire appelé code d'étalement. A la réception le signal est

Rapport de stage
perçu comme du bruit si le récepteur n'a pas le code. Le signal étant émis à un niveau
plus faible que celui du bruit, le Débit reste faible.
En principe les installations qui utilisent la solution OFDM sont en hauts débits
et celles en étalement de spectre sont en bas débits.
VI.2. Principaux composants d’un adaptateur CPL
Un adaptateur ressemble à un modem. Il sert à convertir les paquets de données
numériques en signaux analogiques lors de l'envoi de données et inversement lors de la
réception. Dans un adaptateur, on a 8 parties différentes :
 Le transcepteur : décide quand le PC peut émettre, il crypte les informations et les
encode dans une forme adaptée à leur transmission et définit ce qui sera émit sur chaque
porteuse.
 Le convertisseur de signaux : il déforme chaque porteuse en fonction des commandes
du transcepteur.
 Les circuits d'interface : ils injectent les signaux modulés sur la ligne électrique. En
réception, ils retirent les signaux de la ligne dont les fréquences sont comprises entre 4,3
et 20,9 MHz. C'est le convertisseur qui transforme les signaux en données numériques
qui seront décodées et décryptées par le transcepteur.
 Le quartz : il rythme la modulation haute fréquence. Une mémoire Eprom contient les
paramètres de configuration.
 Les témoins lumineux : ils indiquent le fonctionnement de l'adaptateur. (erreur activité,
connexion, alimentation)
 Circuit d'interface USB 79 ou Ethernet
 Transformateur électrique pour le cas où on a une interface Ethernet ce qui permet
d'alimenter l'adaptateur en énergie.
VII. Technologie Radiofréquence
Le terme radiofréquence (souvent abrégé en RF) désigne les ondes radio dont le
spectre est situé entre 3 kHz et 300 GHz, ce qui inclut les fréquences utilisées par différents
moyens de radiocommunication, notamment la téléphonie mobile, le Wi-Fi ou la
radiodiffusion, ainsi que des signaux destinés à d'autres usages comme les radars ou les fours
à micro-ondes.
L'électronique dédiée au traitement des signaux RF constitue un domaine bien particulier
de l'électrotechnique qui couvre à la fois l'émission et la réception de ces signaux par des
antennes et leur traitement analogique et/ou digital mais aussi la conception physique des

Rapport de stage
circuits, une particularité des ondes RF étant en effet de se propager à la fois dans les milieux
conducteurs (câbles, composants, ...) mais aussi dans l'espace environnant.
Figure 22 : Technologie radiofréquence
VIII. Etude comparatif entre CPL et radiofréquence
CPL Radiofréquence
Les câbles Le CPL, quant à lui, utilise les câbles
électriques. Il est donc nécessaire de se
trouver à proximité d'une prise de courant
pour pouvoir utiliser le réseau. Là aussi, il est
nécessaire d'être à une certaine distance pour
pouvoir y accéder.
En ce qui concerne le radio, celui-ci
fonctionne sans fil c'est-à-dire que de
n'importe quel endroit d'une pièce il est
possible d'accéder au réseau. Il est aussi
possible d'y accéder depuis n'importe
quelle pièce de la maison (sous réserve
d'être à une distance suffisante pour
capter le signal).
Les débits Les débits théoriques du CPL sont de 14
Mbps bien qu'un débit de 200 Mbps est
annoncé pour l'avenir. En pratique, les débits
approche plus de 10 Mbps. Il est à noter que
le CPL partage la bande passante entre les
différents matériels connectés au réseau.
Le radio, selon les normes 802.11a et
802.11g, peut atteindre un débit de 54
Mbps. Là encore, le débit peut
rapidement diminuer selon
l'environnement d'utilisation du réseau.
La distance Quant au CPL, il est théoriquement possible
d'atteindre des distances de 200 voire 300
mètres. Bien sûr, cette distance peut être
diminuée par la qualité du réseau électrique.
Les distances d'utilisation du radio sont
très variantes car elles dépendent de
l'environnement. En effet, les ondes
radios sont atténuées par les murs.
D'après les normes il serait possible
d'avoir une distance théorique d'environ
100 mètres (norme 802.11b).
Les normes Les normes assurent un fonctionnement
identique pour tous les produits fabriqués
selon elles. Ce qui permet d'avoir une
compatibilité entre les différents matériels.
Le CPL ne possède pas de norme a
proprement parlé.
Contrairement au radio qui possède
quelques normes comme la IEEE
802.11a ou encore la IEEE 802.11b et
IEEE 802.11g qui sont les plus utilisées à
l'heure actuelle.
Tableau 25 : Comparaison entre CPL et Radiofréquence

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IX. Etude de la faisabilité
IX.1.Détermination des profils d’abaissement possible pour luminaire de type
LED150
Eclairement moyen est défini par la relation suivante :
(17)
D’après cahier charge, l’efficacité lumineuse du LED utilisée est El=200 lumen/w
Profil d’abaissement Puissance Eclairement moyen
20% 120 22
30% 105 19
40% 90 16
50% 75 13
60% 60 11
Tableau 26 : Eclairement moyen en fonction de profil d'abaissement
Les normes d’éclairage public imposent une valeur minimale de l’éclairement > 12 lux,
ce qu’il fait pour rester dans l’intervalle déterminé, on va se baser dans cette simulation sur un
profil d’abaissement de 40% (P=90w).
IX.2. Impact énergétique
Dans notre cas, on fera une projection de l’économie d’énergie en supposant un scénario
d’abaissement de 40% de 22h00 à 05h00.
Consommation Avant Consommation Après Economie Gain en DHs
LED 200887,5 120532,5 80355 98836,65
Télégestion avec LED 200887,5 89851,5 111036 136574,28
Tableau 27 : Consommation journalière avant & après la télégestion
Figure 23 : Consommation journalière avant & après la télégestion
Le projet global (LED avec Télégestion) permettra à terme de réaliser, une économie
d’énergie globale d’environ 111 036kWh soit un taux moyen de 55%.

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IX.3. Valeur actuel nette
C’est la somme des flux monétaires découlant d’un projet et observé au cours de sa durée
de vie, actualisé au taux de rendement exigé (10% dans notre cas).
(18)
Suite à nos calculs nous avons trouvé : VAN=62 734 DHs
Dans notre cas VAN > 0 donc le cet investissement peut être entrepris et il est rentable.
IX.4. Le Taux de Rentabilité Interne (TRI)
C’est le taux d’actualisation qui annule la valeur actuelle nette.
Si t%=TRI ===> VAN= 0 ===> 0
On trouve à l’aide d’Excel : TRI=10,83%
Comme on peut le taux de rentabilité interne est faible et inférieur à 16% du coup la
valeur actuelle nette du projet peut être négative avec un fort taux d’actualisation. Donc le
projet peut être n’est pas rentable avec un fort taux d’actualisation.
IX.5. Le délai de récupération
Ce critère sert simplement à déterminer le temps requis (généralement le nombre
d’années) pour récupérer l’argent investi dans le projet «Télégestion avec LED».
Année Coefficient d'actualisation Flux actualisé Flux cumulé
0 1,000 -1100000 -1100000
1 0,909 124158 -975842
2 0,826 112871 -862970
3 0,751 102610 -760360
4 0,683 93282 -667078
5 0,621 84802 -582276
6 0,564 77093 -505183
7 0,513 70084 -435099
8 0,467 63713 -371386
9 0,424 57921 -313465
10 0,386 52655 -260810
11 0,350 47868 -212942
12 0,319 43517 -169425
13 0,290 39561 -129864
14 0,263 35964 -93900
15 0,239 32695 -61205

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16 0,218 29723 -31483
17 0,198 27020 -4462
18 0,180 24564 20102
19 0,164 22331 42433
20 0,149 20301 62734
Tableau 28 : Délai de récupération pour la télégestion
D’après nos calculs précédents nous avons trouvé un délai de récupération de 17 ans et 2
mois. Cela veut dire qu’après 17 ans et 2 mois l’entreprise a récupéré tout ce qu’elle a
dépensé et investit et commence à faire que des bénéfices.
Conclusion
Dans ce chapitre, nous avons étudier la faisabilité d’appliquée la télégestion avec les
lampes à LED. Dans le chapitre suivant nous allons étudier le système solaire intelligent.

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Chapitre 4 : Optimisation d’énergie par un système solaire intelligent
Introduction
Actuellement où le coût de l’énergie ne cesse d’augmenter, il est nécessaire de mettre en
action tous les moyens d’économies d’énergie. L’éclairage public représente un gisement
considérable d’économie d’énergie car sa consommation s’élève au moins à 30% de la
consommation d’une commune. Ainsi, il est préférable de faire appel aux énergies
renouvelables tels que l’énergie solaire et l’énergie éolienne afin d’alimenter ses voies
publiques.
Nous proposons dans cette partie une étude détaillée d’une lampe solaire intelligente,
cette dernière, considérée comme une solution dans le futur proche pour l’économie d’énergie
dans l’éclairage public. En effet, les lampes solaires ont vu le jour en Europe.
I. Energies solaire au Maroc
Le solaire est la source d’énergie renouvelable la plus importante au Maroc. Avec plus de
3000 h/an d'ensoleillement, soit 2 600 kWh/m²/an, le Maroc jouit d'un gisement solaire
considérable. Cette source d’énergie constitue un potentiel particulièrement important surtout
dans les régions mal desservies en capacités de production électrique.
En novembre 2009, le projet marocain de l’énergie solaire a été lancé par le Ministère de
l’énergie, des mines, de l’eau et de l’environnement. Il porte sur la création de cinq sites à
Ouarzazate, Tarfaya, Boujdour, Laâyoune et Aïn Béni Mahtar (choisis pour leurs nombreux
jours d’ensoleillement).
Ce projet vise la mise en place en 2020 d’une capacité de production de 2000 mégawatts,
soit 14% de la puissance électrique à l’horizon 2020. Son coût est estimé à 70 milliards de
dirhams supporté par l’Etat, le Fonds Hassan II pour le développement économique et social,
l’Office National d’Electricité et la Société d’Investissements Energétiques.
A terme, ce projet permettra d’économiser en combustible 1 million de tonnes équivalent
pétrole, soit une économie de 500 à 700 millions de dollars par an et participera à la
préservation de l’environnement par la limitation des émissions de gaz à effet de serre.
II. Etude & Dimensionnement du système solaire
II.1. Marche à suivre
Le dimensionnement d'un système photovoltaïque autonome précis est un processus
relativement complexe car il y a des nombreux paramètres à prendre en considération. Donc

Rapport de stage
la conception d'un système photovoltaïque est le résultat d'une optimisation réalisée par
itération.
Le dimensionnement se fait en passant par les étapes suivantes :
1. Détermination des besoins de l'utilisateur : puissance des équipements et durée
d'utilisation;
2. Chiffrage de l'énergie solaire récupérable selon l'emplacement et la situation
géographique;
3. Définition des modules photovoltaïques : puissance totale à installer (puissance crête);
4. Définition de la capacité des batteries et choix de la technologie;
5. Dimensionnement et choix du régulateur;
6. Dimensionnement de l'onduleur.
II.2. Fonctionnement du système
On propose ce mode de fonctionnement :
 Entre 7h à 19 h : stockage d’énergie, Le panneau solaire va produire de l’électricité
pendant la journée et la stocker dans une batterie via un régulateur, l’électricité va ensuite
servir à alimenter le luminaire.
 Entre 19h à 22h : fonctionnement à 100% d’énergie, l’horloge intégrée dans le régulateur
déclenche l’éclairage et alimente le luminaire avec 100% d’énergie demandée.
 Entre 22h à 5h : fonctionnement économie d’énergie : on propose un mode de
fonctionnement avec une consommation de 70% de l’énergie demandée.
 Entre 5h à 6h : fonctionnement à 100% d’énergie.
II.3. Besoin énergétique
La définition du besoin électrique est un travail préalable important impactant le
dimensionnement du module photovoltaïque et du parc de batteries. Une sous-estimation du
besoin électrique provoquera des défauts de fonctionnement (coupure électrique,
vieillissement prématuré des batteries), alors que sa surévaluation aura pour effet d'augmenter
considérablement le coût de l'installation.
.
E PT
 (19)
 E : Energie journalière consommée (KWh/j)
 P : Puissances consommée par les équipements (KW)
 T : Le temps d’utilisation (h/j)
Avec une Lampe LED de 150W calculons la consommation d’énergie journalière E
pendant la nuit :
E=3×150+70%×7×150+1×150=1335Wh

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II.4. Energie disponible
Avant d’entamer ce projet, il est nécessaire de savoir les caractéristiques d’énergie solaire
dans le site Ain Harrouda pour avoir une idée sur la faisabilité du projet, donc pour atteindre
cet objectif, nous avons utilisé un site web spécialisé dans ce domaine
(http://re.jrc.ec.europa.eu/pvgis/apps4/pvest.php?map=africa) qui nous a donné une idée
sur l’irradiation solaire suivant les différentes inclinaisons et les différentes orientations
durant toute l’année, afin de trouver la meilleure orientation de notre panneau ce qui nous
permet de bénéficier du maximum d’énergie solaire dans l’hiver ou la minimiser pendant
l’hiver.
D’après le site, l’énergie solaire moyenne en kWh/m², à Ain Harrouda égale 5.6 kWh/m²
par jour.
II.5. Les modules photovoltaïques
Dans une installation photovoltaïque autonome, la seule source d’énergie disponible est
le champ photovoltaïque. Ainsi, pour calculer la puissance crête du champ photovoltaïque, la
première condition nécessaire à satisfaire est la suivante :
 L’énergie électrique journalière produite par le champ photovoltaïque doit être au
minimum égale à l’énergie journalière consommée par les équipements électriques.
Il est à noter que l’énergie électrique journalière produite par le champ photovoltaïque
varie au cours de l’année. En effet, en hiver les jours étant plus courts, l’énergie produite par
les modules photovoltaïques est moins importante qu’en été (où les jours sont plus longs).
II.5.1. Puissance crête à installer
Afin d’avoir un dimensionnement précis et pour éviter un sous-dimensionnement ou un
surdimensionnement, il convient de se placer dans le cas le plus défavorable c'est-à-dire dans
la période ou on consomme plus d’énergie avec moins d’énergie solaire reçu plus
précisément dans le mois de décembre. Or, la production électrique potentielle d'une
installation photovoltaïque autonome s'écrit de la façon suivante :
.
.
c i
c
s
E P
P
E PR
 (20)
 Pc : Puissance crête de l’installation (Wc).
 Ec : Energie journalière consommée (KWh/jours).
 Pi : La puissance radiative dans la condition standard de test. Pi = 1Kw/m²
 Es : Énergie solaire reçu par jours (KWh/m².jours).
 PR : Ratio de performance sans unité.

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II.5.2. Ration de performance
Le ratio de performance est un nombre entre 0 et 1 (ou 0 et 100%). Plus il est proche de 1
(ou de 100%), plus l’installation est performante d’un point de vue électrique.il permet de
quantifier les pertes intrinsèques de l’installation électrique.il dépend du mode d’intégration et
de la présence d’un régulateur MPPT ou non.
Module
très peu
ventilée
Module
peu ventilée
Module
ventilée
Module
bien ventilée
Ratio de
performance
Absence
du régulateur
MPPT
0.55 0.60 0.65 0.70
Présence
du régulateur
MPPT
0.60 0.65 0.70 0.75
Tableau 29 : Les différentes valeurs du ration de performance
A.N :
, 0,7
II.5.3. Caractéristiques exigées du panneau photovoltaïque (modèle proposé)
Puissance nominale 350 Wc > 341 Wc
Type de cellule Monocristallin (plus performant que poly-
cristallin et amorphe)
Tension à puissance max Vpm 37,8 V
Courant à puissance max Ipm 9,25 A
Tension en circuit ouvert Vco 48,2 V
Courant de court-circuit Icc 9,65 A
Température de fonctionnement -40°C à +80°C
Rendement 20%
Dimensions 1993 x 1001 x 33 mm
Tableau 30: Caractéristiques du panneau photovoltaïque
II.5.4. Inclinaison du panneau photovoltaïque :
Le panneau solaire doit être incliné de façon optimale afin de capter le maximum
d’énergie, on trouve que l’inclinaison moyenne optimale est 31°, orienté sud. Obtenue à
travers même interface.
II.6. Définition de la capacité des batteries
Nous rappelons que le rôle des batteries est de stockée le surplus d’énergie produit par le
champ photovoltaïque, et de la restituer lorsque le champ photovoltaïque n’est plus capable
d’alimenter les équipements électriques.

Rapport de stage
II.6.1. Choix de la tension de la batterie
La tension de fonctionnement dépend de la puissance qui peut être dégagé par le module
photovoltaïque, ainsi nous pouvons dresser le tableau suivant :
Puissance crête <500 Wc 500 Wc < Pc < 2KWc >2KWc
Tension de
fonctionnement
12 V 24 V
48
V
Tableau 31 : La tension de la batterie en fonction de la puissance
II.6.2. Choix de la capacité
Le calcul de la capacité utile du parc de batteries s'effectue grâce à la formule suivante :
.
.
c
Td
D T
N E
C
P K
 (21)
 CTd : Capacité de la batterie associée à la durée de décharge Td
 Td : Durée de décharge en heure = 24.N
 N : Autonomie de réserve en jours
 Ec : Energie consommée journalière (Ah/jours)
 PD : Profondeur maximal de décharge sans unité
 KT : Coefficient de température sans unité
Pour une période d’autonomie de 2 jours :
,
Ah
II.6.3. Caractéristiques exigées de la batterie
 Type GEL ou AGM à décharge profonde : batterie conçue pour utilisation solaire
 Capacité : 140Ah
 Tension : 24V
 Durée de vie : +10 ans
 2 jours d’autonomie
 Sans entretien
 Très faible autodécharge
 Fabriquée selon les normes de qualité ISO 9002.
 Conforme aux spécifications CE
II.7. Le régulateur
Il est le cerveau de l’installation, le régulateur doit assurer la charge et la décharge de la
batterie, il doit connecter la batterie ou la déconnecter du réseau afin de la protéger soit de la
décharge profonde (ce qui provoque une sulfatation excessive des électrodes) ou la surcharge
(ce qui provoque l’électrolyse de l’eau ce qui endommage la batterie).d’autre part la tension

Rapport de stage
fournie par le module photovoltaïque est une tension fluctuante (la tension du module
photovoltaïque dépend de la température et de l’ensoleillement).
Or, l’alimentation des récepteurs électriques, ne peuvent se faire sous une tension
fluctuante. Ainsi, il convient de mettre en place un régulateur. Le régulateur doit donc
transformer la tension continue fluctuante en une tension Continue non-fluctuante compatible
avec les récepteurs électriques.
Type de
régulateur
Avantage Inconvénient Rendement
Tout ou
rien
Simplicité, robustesse Réparable
Faible coût
L'état de charge des batteries ne dépasse
jamais75%.
Le régulateur ne permet pas d'exploiter la
totalité de la puissance photovoltaïque
disponible.
La tension du champ photovoltaïque doit
être compatible avec celle du parc de
batteries.
Entre 97 % et
100 %
MLI L'état de charge maximale (100 %) est
atteignable.
Le coût du régulateur est plus élevé.
Le régulateur ne permet pas d'exploiter la
totalité de la puissance photovoltaïque
disponible.
La tension du module photovoltaïque doit
être compatible avec celle du parc de
batteries.
Entre 95 % et
98 %
MPPM -Amélioration de l'efficacité du module
photovoltaïque entre 10% et 35%, par
conséquent, il est possible de réduire la
surface du champ photovoltaïque.
-Absence de contrainte sur la tension du
module photovoltaïque. Il est donc
possible d'effectuer des branchements
des modules photovoltaïques avec une
plus haute tension de sortie de celle du
parc de batteries.
Le coût du régulateur est plus élevé.
Entre 90 % et
95 % mais
permet
d'améliorer le
rendement du
champ
photovoltaïque
Tableau 32: Les différents types de régulateur
II.7.1. Les critères du choix du régulateur :
La régulation de charge sera dimensionnée pour 350W de panneau
solaire sous 24V, avec une marge de 50% environ, soit un courant de pointe
de :
Figure 24 : Régulateur
0
2
, 22

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