MINI PROJET PV

1. 1 | P a g e
Sommaire
INTRODUCTION GENERALE ......................................................................................................................................................................................3
CHAPITRE I : Généralités sur les systèmes photovoltaïques ...............................................................................................................4
I. INTRODUCTION............................................................................................................................................................................................4
II. GENERALITES :..............................................................................................................................................................................................4
1. Énergie et systèmes ...............................................................................................................................................................................4
2. Système photovoltaïque .......................................................................................................................................................................4
3. Composants du système photovoltaïque autonome :.....................................................................................................................5
4. Avantages et inconvénients du système photovoltaïque ...............................................................................................................6
III. CONCLUSION :.........................................................................................................................................................................................6
CHAPITRE II :................................................................................................................................................................................................................7
ETUDE TECHNIQUE ET ECONOMIQUE DU PROJET...............................................................................................................................................7
I. Introduction..................................................................................................................................................................................................7
II. Les données géographiques et météorologiques..................................................................................................................................7
1. Données locales du site.........................................................................................................................................................................7
2. Irradiation journalière moyenne..........................................................................................................................................................8
3. Les températures journalières .............................................................................................................................................................9
III. Dimensionnement de l’installation :................................................................................................................................................10
1. La courbe de charge............................................................................................................................................................................10
2. Evaluation du besoin :........................................................................................................................................................................11
3. Calcul de la puissance crête et tension système : .........................................................................................................................12
4. Le choix des panneaux :......................................................................................................................................................................13
5. Inclinaison des panneaux PV (en été et en hiver) : .......................................................................................................................16
6. Dimensionnement de la batterie :....................................................................................................................................................17
7. Dimensionnement de l’onduleur :....................................................................................................................................................19
8. Choix des câbles...................................................................................................................................................................................20
IV. Coût financière du projet...................................................................................................................................................................21
V. CONCLUSION.............................................................................................................................................................................................21
CHAPITRE III : Etude avec logiciels PVsyst et ReTScreen ..................................................................................................................................22
I. Simulation de l’installation avec PVsyst...............................................................................................................................................22
 Localisation du site et Définition des paramètres du système ...................................................................................................22
 Résultats de simulation :....................................................................................................................................................................23
II. Simulation de l’installation avec RetScreen.........................................................................................................................................27
 Les différentes analyses effectuées par le logiciel RETScreen ....................................................................................................27
 Résultats de simulation :....................................................................................................................................................................28
CONCLUSION GENERALE........................................................................................................................................................................................37

2. 2 | P a g e
Liste des figures
Figure 1 : satellites de la site .................................................................................................................................. 7
Figure 2 : irradiation moyenne journalière......................................................................................................... 8
Figure 3: températures journalières........................................................................................................................ 9
Figure 4 : la courbe de charge...............................................................................................................................11
Figure 5: Fiche technique de la batterie ................................................................................................................18
Figure 6 : lesétapes pour simuler un projet sur PVsyst ...........................................................................................22
Liste des tableaux
Tableau 1 : irradiation moyenne journalière............................................................................................................ 8
Tableau 2 : températures journalières.................................................................................................................... 9
Tableau 3 : profil de la consommation...................................................................................................................10
Tableau 4 : puissance consommée à chaque heure.................................................................................................11
Tableau 5 : besoin journalière...............................................................................................................................12
Tableau 6 : tableau des Tensions recommandées...................................................................................................13
Tableau 7 : Tableau comparatif.............................................................................................................................14
Tableau 8 : Fiche technique du panneau................................................................................................................15
Tableau 9: angle d’inclinaison pour chaque mois....................................................................................................16
Tableau 10: Fiche technique de l’onduleur............................................................................................................20
Tableau 11: Coût financière du projet....................................................................................................................21
Tableau 12: Coût de l’énergie consommée annuel en MAD.....................................................................................21
Liste des équations
Équation 1 : équation pour calculée l’énergie consommée......................................................................................11
Équation 2 : équation de la puissance crête ...........................................................................................................12
Équation 3:nombre des panneaux.........................................................................................................................15
Équation 4: Nombre des panneaux montésen série ...............................................................................................15
Équation 5: Nombre des panneaux montésen parallèle .........................................................................................16
Équation 6: La relation de la capacité ....................................................................................................................17
Équation 7: Nombre des batteries branchés en séri4..............................................................................................18
Équation 8: Nombre des batteries branchés en parallèle ........................................................................................19

3. 3 | P a g e
INTRODUCTION GENERALE
L’énergie solaire est la ressource énergétique la plus abondant sur terre. L’énergie qui frappe la surface de terre en
une heure est d'environ le même que la quantité consommée par l'ensemble des activités humaines dans une année.
Toutefois, le Photovoltaïque (PV) est en expansion très rapide en raison de politiques efficaces de soutien octroyées
par le gouvernement. Le PV est une technologie commercialement disponible et fiable, avec un potentiel important
de croissance à long terme.
Ce mini projet a comme objectif le dimensionnement d’une installation photovoltaïque pour l’alimentation
électrique d’un village isolé.
Le manuscrit s’articule en trois chapitres. Le premier chapitre donne une présentation générale sur l’énergie solaire
et les systèmes photovoltaïques. Le deuxième chapitre présente les différentes étapes pour faire l’étude et le
dimensionnement d’installation et enfin, le dernier chapitre est consacré à la simulation par les logiciels PVsyst et
RetScreen.

4. 4 | P a g e
CHAPITRE I : Généralités sur les systèmes photovoltaïques
I. INTRODUCTION
L'énergie solaire photovoltaïque provient de la transformation directe d'une partie du rayonnement solaire en énergie
électrique. Cette conversion d'énergie s'effectue par le biais d'une cellule dite photovoltaïque, basée sur un
phénomène physique appelé effet photovoltaïque qui consiste à produire un courant lorsque la surface de cette
cellule est exposée à la lumière. Le constituant essentiel d'une cellule photovoltaïque responsable de l'effet
photovoltaïque est un semi-conducteur. Le semi-conducteur le plus utilisée aujourd'hui est le silicium.
II. GENERALITES :
1. Énergie et systèmes
Etoile de forme pseudo sphérique avec un diamètre atteignant 1391000 km et situé à une distance moyenne de 149
598 km de la terre. Le soleil est une gigantesque source énergétique disponible en permanence. La fusion des atomes
d’hydrogène engendre la formation d’atomes plus lourds en libérant beaucoup d’énergie sous forme de chaleur de
rayonnement. Il existe deux voies d’utilisation directe de l’énergie solaire :
La transformation du rayonnement en chaleur :
Production de la chaleur à partir du rayonnement solaire afin de chauffer de l’eau ou de l’air par le biais de capteurs
thermiques, on parle dans ce cas de l’énergie solaire thermique.
La transformation du rayonnement en électricité :
Dans ce cas, l’énergie produite se présente sous deuxformes :
 L’énergie thermique solaire permettant de produire de l’énergie électrique par voie
thermodynamique.
 L’énergie solaire photovoltaïque où la conversion de la lumière du rayonnement en électricité est
directe par le biais des cellules ou photopiles. C’est donc cette forme d’énergie qui sera traitée dans
notre travail.
La connaissance du rayonnement solaire utile sur le site à étudier est importante pour concevoir un système
photovoltaïque. Plus on reçoit une grande énergie solaire, moins on a des panneaux solaires et inversement. On
distingue donc :
 Le rayonnement direct qui est reçu directement sans diffusion par l’atmosphère.
 Le rayonnement diffus qui est constitué de la lumière diffusée par l’atmosphère.
 L’albédo est la partie réfléchie par le sol.
 Le rayonnement global est la somme de ces différentes formes de rayonnement.
2. Système photovoltaïque
2.1 Cellule photovoltaïque
Une cellule photovoltaïque est composée d’un matériau semi-conducteur de type pn qui absorbe l’énergie lumineuse
et la transforme directement en énergie électrique. On note, qu’un semi-conducteur est une structure cristalline

5. 5 | P a g e
intermédiaire entre la structure du conducteur et celle de l’isolant. Le semi-conducteur le plus utilisé est le silicium,
qui grâce à sa conduction dite intrinsèque, garanti un meilleur compromis entre cout de production, rendement et
frais d’installation, couvrant ainsi 90% du marché.
Deux grandes familles de technologies existent actuellement : la première à base de silicium cristallin comprenant le
mono- et le polycristallin, les plus répandues couvrant environ 85% de la production mondiale. La deuxième famille,
celle des couches minces, comprend les cellules au silicium amorphe, polycristallin ou microcristallin. En outre,
d’autres technologies sont en cours d’expérimentation comme les cellules organiques, polymères ou à base de
fullerènes.
Les cellules Photovoltaïques sont caractérisées par les paramètres suivants :
 Puissance crête : exprimée en watt-crête, elle représente la puissance électrique maximum que peut fournir
un module dans les conditions standards (25°c, sous un éclairement de 1000 W/m²).
 Courant de court-circuit Icc : c’est le courant le plus important que l’on puisse obtenir par une cellule.
 Tension de circuit ouvert Vco : c’est la tension mesurée lorsqu’aucun courant ne circule dans le dispositif
photovoltaïque.
 Facteur de forme FF : il détermine la qualité électrique de la cellule.
 Rendement : il est défini comme rapport de la puissance maximal délivrée par la cellule et la puissance
lumineuse incidente sur la cellule.
2.2 Type de systèmes photovoltaïques
Nous distinguons principalement deux types de systèmes photovoltaïques :
 Système photovoltaïque autonome : Le principe de ce type d’installations consiste à charger des batteries
qui pourront stocker le surplus de la production électrique pour pouvoir le restituer.
 Système connecté au réseau de distribution électrique : Cette approche permet de produire l’électricité pour
la consommer sur place et d’acheminer l’excédent d’énergie vers le réseau. Lorsqu’il y a déficit ou pendant
les moments défavorables, le réseau alimente le site, ce qui élimine la nécessité d’utiliser des batteries, qui
nécessitent un grand investissement financier et qui ont une durée de vie très limitée.
3. Composants du système photovoltaïque autonome :
Un système photovoltaïque autonome est constitué des composants suivants :
 Modules et panneaux : Les modules sont obtenus par l’assemblage des cellules afin de générer une
puissance exploitable lors de l’exposition à la lumière puisqu’une cellule élémentaire ne génère qu’une
tension allant de 0,5 à 1,5 Volt. Il faut donc plusieurs cellules pour générer une tension utilisable.
 Batterie de stockage : Le stockage d’énergie dans les systèmes photovoltaïques autonomes est assuré par
des batteries. Les batteries les plus utilisées pour des générateurs autonomes sont en générale de type au
plomb-acide (Pb). Celles de type au nickel-cadmium (NiCd) sont parfois préférées pour les petites
applications.
 Régulateur : Le régulateur est l’élément central d’un système photovoltaïque autonome car il permet de
contrôler les flux d’énergie et de protéger la batterie contre les surcharges et décharges profondes dues à

6. 6 | P a g e
l’utilisation.
 Onduleur : Les onduleurs sont des appareils servant à convertir la tension continue fournie par les panneaux
ou batteries pour l’adapter à des récepteurs fonctionnant avec une tension alternative.
4. Avantages et inconvénients du système photovoltaïque
En se comparant aux autres sources d’électricité telle que : la source éolienne, le solaire thermique, le
groupe électrogène, etc. Le recours au photovoltaïque se pose souvent en termes de choixd’électricité.
4.1 Avantages
Le photovoltaïque s’avère prometteur en raison de ses qualités intrinsèques :
 Montage simple et adapté à des besoins énergétiques divers, grâce au caractère modulaire des panneaux
photovoltaïques.
 Frais de fonctionnement très réduit : exigences d’entretien limitées et ne nécessite ni combustible, ni
mobilisation, ni personnel hautement qualifié.
 Haute fiabilité.
 Enfin, sur le plan écologique, le système photovoltaïque est non polluant, silencieux et n’entraine aucune
perturbation du milieu si ce n’est que l’occupation de l’espace pour l’installation de grande dimension.
4.2 Inconvénients
Parmi les inconvénients des systèmes photovoltaïques, on cite :
 La fabrication des modules photovoltaïques relève de la haute technologie et requiert des investissements
d’un coût élevé.
 Le rendement réel de conversion d’un module est faible.
 L’onduleur ne donne pas l’énergie produite à 100 %.
 La fiabilité et les performances du système exigent que la batterie et les composants associés soient
judicieusement choisis.
 Enfin, lors de la nécessité du stockage de l’énergie électrique sous forme chimique (batterie), le coût de
générateur photovoltaïque est accru.
III. CONCLUSION :
Dans ce chapitre j’ai fait une présentation générale sur l’énergie solaire puis j’ai cité les différents types des
systèmes photovoltaïques et les composants qui les constituent.

7. 7 | P a g e
CHAPITRE II :
ETUDE TECHNIQUE ET ECONOMIQUE DU PROJET
I. Introduction
L’objet de ce chapitre est de faire une étude technique et économique du projet relatif à l’installation d’un système
photovoltaïque pour l’alimentation d’un village isolée.
II. Les données géographiques et météorologiques
1. Données locales du site
Les moyens d’observation géographiques et météorologiques (satellites et stations au sol) fournissent u ne grande
quantité de données météorologiques, qu’il faut traiter pour établir l’état de l’atmosphère au départ du modèle de
prévision. (Figure 15).
Le site se situe à une altitude d'environ 1400m, une latitude de 34°12" au nord de l'équateur et une longitude de
8°27" à l'est de Greenwich. IL S’agit de la région Hazoua, Tunisie
Figure 1 : satellites de la site

8. 8 | P a g e
2. Irradiation journalière moyenne
En météorologie, l’irradiation solaire est l'exposition d'un corps à un flux de rayonnements en provenance du soleil.
Le tableau ci-dessous présente des mesures de rayonnement solaire qui ont été réalisées sur place. On a recueilli des
enregistrements, à intervalle de 15 minutes pour une surface horizontale, pendant une période d'une année.
Mois Rsmoy (kWh/m2
. j)
Janvier 3,76
Février 4,71
Mars 5,6
Avril 6,72
Mai 6,98
Juin 7,61
Juillet 7,35
Août 6,57
Septembre 6,48
Octobre 4,03
Novembre 4,63
Décembre 3,36
L’irradiation journalière moyenne 5,65
Tableau 1 : irradiation moyenne journalière
Figure 2 : irradiation moyenne journalière
3.76
4.71
5.6
6.72 6.98
7.61 7.35
6.57 6.48
4.03
4.63
3.36
RSMOY (KWH/M2. J)

9. 9 | P a g e
3. Les températures journalières
La température est une mesure numérique d'une chaleur, sa détermination se fait par détection de rayonnement
thermique, la vitesse des particules, l'énergie cinétique, ou par le comportement de la masse d'un matériau
thermométrique. La figure ci-dessous donne Les températures journalières.
Figure 3: températures journalières
0
5
10
15
20
25
30
35
40
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
8.65 8.4
12.45
18.3
22.42 22.42
31
37
31
24
18
9.48
Tmoy (C°)
Mois Tmoy (C°)
Janvier 8,65
Février 8,4
Mars 12,45
Avril 18,3
Mai 22,42
Juin 22,42
Juillet 31
Août 37
Septembre 31
Octobre 24
Novembre 18
Décembre 9,48
Tableau 2 : températures journalières

10. 10 | P a g e
III. Dimensionnement de l’installation :
1. La courbe de charge
1.1 Le profil de la consommation :
Lieu
consom
.
Désignatio
n
Qté
Puiss
ance
Puissan
ce
Cs (Cu)
CONSSOMATIO
N PAR HEURE
Utilisation
Unitai
re (W)
Totale
(w)
Coefficien
t de
simultanéi
té
Domestique Foy ers
Eclairage 72 11 792 0,6
475,2
TV+Radio 36 100 3600 0,8
2880
Frigo 18 50 900 0,5
450
Utilisation/Dou
ar
Artisan
Eclairage 2 11 22 1
22
Machi.out 1 2000 2000 1
2000
Perceuse 1 1000 1000 1
1000
Mosqué
e
Eclairage 6 11 66 1
66
Commer
ce
Eclairage 4 11 44 1
44
Frigo 2 50 100 0,5
50
Utilisation
communautair
e
Rues Eclairage 6 11 66 1
66
Ecole Eclairage 8 11 88 0,8
70,4
Dispens
aire
Eclairage 4 11 44 0,8
35,2
Frigo 1 50 50 0,5
25
Stérilisateur 1 1000 1000 1
1000
Tableau 3 : profil de la consommation
1.2 La puissance consommée à chaque heure
L'heure de fonctionnement La puissance consommée en (W)
00h 525
01h 525
02h 525
03h 525
04h 525
05h 1066,2
06h 525
07h 525
08h 525
09h 3525
10h 2525
11h 2525
12h 3405
13h 3405
14h 525
15h 1595,4

11. 11 | P a g e
Figure 4 : la courbe de charge
2. Evaluation du besoin :
On évalue le besoin journalier, c'est-à-dire la consommation du client pendant une journée.
Donc :
Ec : l’énergie consommée par jour (Wh/j)
Pi : la puissance d’un appareil quelconque par heure *Qté
ti : la durée d’utilisation de cet appareil dans une journée
0 0H 0 1H 0 2H 0 3H 0 4H 0 5H 0 6H 0 7H 0 8H 0 9H 1 0H 1 1H 1 2H 1 3H 1 4H 1 5H 1 6H 1 7H 1 8H 1 9H 2 0H 2 1H 2 2H 2 3H
525 525 525 525 525
1066.2
525 525 525
3525
2525 2525
3405 3405
525
1595.4
630.6718.6828.6
4078.2
3990.2
3990.2
1044.2
525
LA COURBE DE CHARGE
16h 630,6
17h 718,6
18h 828,6
19h 4078,2
20h 3990,2
21h 3990,2
22h 1044,2
23h 525
Tableau 4 : puissance consommée à chaque heure
Équation 1 : équation pour calculée l’énergie consommée

12. 12 | P a g e
Lieu consom. Désignation
CONSSOMATION
PAR HEURE
Période
d'utilisation
Durée (h /j)
LA
CONSSOMATION
JOURNALIERE
Foy ers
Eclairage 475,2
5 à 6h et 19 à
23h
5
2376
TV+Radio 2880
12à14h et 19 à
22h
5
14400
Frigo 450 24 /24 h 24
10800
Artisan
Eclairage 22 17 à 20h 3
66
Machi.out 2000 9h à 12h 3
6000
Perceuse 1000 15h à 16h 1
1000
Mosquée Eclairage 66
5 à 6h et 17h à
20h
4
264
Commerce
Eclairage 44 18 à 23h 5
220
Frigo 50 24/24h 24
1200
Rues Eclairage 66 18h à 22h 4
264
Ecole Eclairage 70,4 15h à 19h 4
281,6
Dispensaire
Eclairage 35,2 16h à 19h 3
105,6
Frigo 25 24/24 24
600
Stérilisateur 1000 9h à 10h 1
1000
Ec (Wh/j) 38577,2
Tableau 5 : besoin journalière
L’énergie consommée (Ec) est une grandeur qu’on appelle aussi le besoin journalière (Ec) ou la consommation moyenne par
jour.
3. Calcul de la puissance crête et tension système :
3.1 Le calcul de la puissance crête :
Tel que :
 Ec : énergie produite par jour (Wh/j)
 Rsmin : énergie consommée par jour (Wh/j)
 Kbatt Kelec : coefficient rendement des batteries et d’onduleur. ηbat = 70%, ηOnd = 90%
 Ec= 38577,2 Wh/j
𝑃𝑐 =
𝐸𝑐
Rsmin × Kbatt × Kele
Équation 2 : équation de la puissance crête

13. 13 | P a g e
𝑃𝑐 =
38577,2
3,36 × 0.9 × 0.7
Donc la puissance crête de notre système est de :
3.2 La tension de fonctionnement du système :
Donc la tension de fonctionnement de notre système est de
 Le watt crête (Wc) est différent du watt qu’on connait déjà, c’est un watt produit par les panneaux
photovoltaïques dans les conditions standard (STC).
 S.T.C (Standard Test Conditions): T=25°C ; I= 1000 W/m² ; AM=1.5 (La masse d’air)
4. Le choix des panneaux :
4.1 Critèresde choix
Pour bénéficier d’une production optimale d’électricité, il est essentiel de bien choisir ses panneauxsolaires. Mais le
choix de ces panneaux implique de nombreuses autres questions comme « Quelle technologie (monocristallin,
polycristallin, amorphe) ? », « Quelle dimension ? », « Quelle puissance ? »…
Donc, les facteurs indispensables pour choisir le panneau convenable sont :
 La puissance des panneauxsolaires : quelle est la capacité de production de l’installation photovoltaïque ?
 La qualité du matériel
 Les services proposés par le fournisseur : (aide administrative, installation, maintenance,).
 Les garanties : certaines composantes des panneauxsolaires sont garanties, ce qui permet de vous couvrir en cas
de panne.
 Le coût : il est recommandé de comparer le coût des installations en fonction de la puissance (kWc) qu’elle
propose plutôt que selon le nombre de m².
Pc 0 – 500 Wc 500 Wc – 2kWc 2 kWc – 10
kWc
>10 kWc
Tension
recommandée
12 VDC 24 VDC 48 VDC 48 VDC
Tableau 6 : tableau des Tensions recommandées
 Pc=18224 ,30 Wc
 48 VDC

14. 14 | P a g e
4.2 Tableau comparatif
Pour notre cas nous avons une installation moyenne alors il est préférable d’utiliser le polycristallin pour avoir autant
de production en bon prix. Le tableau ci-dessous représente un Tableau comparatif :
Marque
/reference
TYP.
P
(Wc)
Icc(A)
Vco
(V)
Rend.
%
Prix
Fournisseur au
Maroc
Eagle MX
(JK07B)
/JKMS275PP-
60
Poly
crys.
275 9.58 27.8 16.8 1350
BERNOULLI
SOLAIRE Sarl
1260
ALLIANZ
SOLAR
IfriSolar/IFRI2
70-60
Poly
crys.
270 8.49 38.34 16.5 1200
ALLIANZ
SOLAR
TESLA
POWER /
SPP042702000
Poly
crys.
270
9.21
38.04 16.2 1250
BERNOULLI
SOLAIRE Sarl
1200
ALLIANZ
SOLAR
RESUN
SOLAR/RS6C
265 P
Poly
crys.
265 9.01 38.14 16.2 1272
ALLIANZ
SOLAR
Trina
Solar/TSM-
280PD05
Poly
crys.
280 9.40 38.2 17.1 1200
ALLIANZ
SOLAR
1080 Mrelec
Tableau 7 : Tableau comparatif
On choisit un panneau photovoltaïque Trina Solar/TSM-280PD05 d’une puissance crête de 280WC de type
polycristallin.

15. 15 | P a g e
Fiche technique du panneau :
STC: Irradiance 1000 W/m², Cell Temperature 25°C, Air Mass AM1.5 * Measuring tolerance: ±3%
4.3 Nombre des panneaux :
Équation 3:nombre des panneaux
 Nm : le nombre des panneauxphotovoltaïque
 Pc (système) : la puissance crête du système
 Pc (panneau) : la puissance crête d’un panneau
𝑁𝑚 =
18224 , 30
280
Donc le nombre des panneauxphotovoltaïque Pour notre installation 66 panneauxde 280 WC
4.4 Câblage des panneaux :
 Nombre des panneauxmontés en série :
Équation 4: Nombre des panneaux montés en série
48
31,4
= 2 𝑝𝑎𝑛𝑛𝑒𝑎𝑢𝑥 𝑒𝑛 𝑠é𝑟𝑖𝑒.
𝑁𝑚 =
𝑃𝑐 (𝑠𝑦𝑠𝑡è𝑚𝑒 )
𝑃𝑐(𝑃𝑎𝑛𝑛𝑒𝑎𝑢)
 66 Panneaux
NS =
Tension du champ
Tension du Module
Tableau 8 : Fiche technique du panneau

16. 16 | P a g e
 Nombre des panneauxmontés en parallèle :
Équation 5: Nombre des panneaux montés en parallèle
Avec :
 Nm : nombre total des modules pour chaque onduleur (8 modules).
 Ns : nombre des modules montés en série
Alors : 𝑁𝑃 =
66
2
= 33 𝑝𝑎𝑛𝑛𝑒𝑎𝑢𝑥 𝑒𝑛 𝑝𝑎𝑟𝑎𝑙𝑙è𝑙𝑒.
5. Inclinaison des panneaux PV (en été et en hiver) :
Le rendement d'un module photovoltaïque varie avec l'angle d'incidence des rayons solaires. La position que nous
allons donner à nos panneauxsolaires va donc avoir une influence surla production. L'objectif de ce paragraphe est
de déterminer la position optimale des panneaux solaires pour une installation en site isolé.
La position d'un panneau est en fait :
 Son orientation, ou azimuth, c'est-à-dire l'angle qu'il fera avec l'axe nord-sud dans le
plan horizontal.
 Son inclinaison, c'est-à-dire l'angle qu'il fera avec le plan horizontal.
Pour l'orientation, c'est relativement simple : du moment que l'horizon est dégagé, il faut orienter votre panneau
solaire vers le sud si vous êtes dans l'hémisphère nord et vers le nord si vous êtes dans l'hémisphère sud.
A proximité de l'équateur, l'inclinaison optimale est grosso modo l'horizontale, par conséquent, l'orientation du
panneau solaire n'est pas vraiment importante.
5.1 Inclinaison optimale :
Pour l’alimentation du village isolé, l'inclinaison optimale est généralement celle qui permet d'optimiser la
production des panneaux solaires pendant le mois le moins ensoleillé.
Pour obtenir l'inclinaison optimale on additionne la latitude du lieu où se trouve notre installation (latitude = 34,12°)
au chiffre correspondant dans le tableau ci-dessous :
Tableau 9: angle d’inclinaison pour chaque mois
Ce chiffre est en fait la déclinaison du soleil, c'est-à-dire l'angle qu'un rayon de soleil fait avec le plan de l'équateur,
pour chaque mois de l'année.
NP =
NM
NS

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5.2 L’inclinaison en hiver :
D’après le tableau de l’ensoleillement, on voit que le mois le moins ensoleillé est Décembre et sachant que la
latitude de notre site est 34.12°.
L’inclinaison optimale est : α=20°+ 34.12 °
5.3 L’inclinaison en été :
D’après le tableau de l’ensoleillement, on voit que le mois le plus ensoleillé est Juin et sachant que la latitude de
notre site est 34.12°.
L’inclinaison optimale est : α= -20°+ 34.12 °
6. Dimensionnement de la batterie :
6.1 Le calcul de capacité pour une autonomie de 2 jours
La capacité d'une batterie solaire (appelée aussibatterie à décharge lente) se mesure en ampères heure (Ah). Elle
représente le "débit" potentiel de la batterie. Et elle se calcule par la relation suivante :
Équation 6: La relation de la capacité
Tel que :
 Ec : l’énergie consommée en (Wh).
 N : jours d’autonomie en (j).
 D : profondeur de décharge.
 V : tension de sortie des batteries.
Dans le cas des batteries stationnaire la profondeur de décharge est de 80% :
𝑪 =
𝟑𝟖𝟓𝟕𝟕,𝟐 × 𝟐
𝟎.𝟖 × 𝟒𝟖
= 𝟐𝟎𝟎𝟗, 𝟐𝟐 𝑨𝒉
6.2 Choix des batteries
L’installation de stockage sera constituée de batterie de 12V/220Ah, le système fonctionnant sous 48 V.
Nous avons choisi la batterie Rolls S Series S12-290 AGM.
 α= 54.12°
 α= 14.12°
C =
Ec × N
D × V

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Fiche technique de la batterie
Figure 5: Fiche technique de la batterie
6.3 Câblage des panneaux :
 Le nombre des batteries en série est :
Nombre des batteries branchés en série 𝑁𝐵𝑠 =
48
12
= 4 𝐵𝑎𝑡𝑡𝑒𝑟𝑖𝑒𝑠
𝑁𝐵𝑠 =
𝑇𝑒𝑛𝑠𝑖𝑜𝑛 𝑑𝑢 𝑠𝑦𝑠𝑡è𝑚𝑒
𝑇𝑒𝑛𝑠𝑖𝑜𝑛 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑏𝑎𝑡𝑡𝑒𝑟𝑖𝑒
Équation 7: Nombre des batteries branchés en séri4

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 Le nombre des batteries en parallèle est :
Nombre des batteries branchés en parallèle 𝑁𝐵𝑝 =
2009,22
290
= 7 𝐵𝑎𝑡𝑡𝑒𝑟𝑖𝑒𝑠
7. Dimensionnement de l’onduleur :
L’onduleur consiste à transformer l'électricité provenant des modules photovoltaïques du courant continu à un
courant alternatif, conforme aux normes électriques de consommation plus précisément, le courant continu à faible
voltage se transforme en courant alternatif de 230V 50Hz. L'onduleur photovoltaïque est muni soit d'un ventilateur,
soit d'un radiateur, ce dernier étant préférable compte tenu des pannes plus fréquentes des ventilateurs, qui peuvent
mener l'onduleur en surchauffe. Le deuxième rôle d'un onduleur photovoltaïque est de limiter l'injection d'électricité
dans le réseau par la puissance maximale accordée.
En effet, selon le taux d'ensoleillement et l'orientation des panneauxsolaires, l'électricité produite peut grandement
varier, il est donc nécessaire de l'ajuster à la capacité du réseau auquel les panneaux sont raccordés.
7.1 Puissance de l’onduleur :
D’après la courbe de charge de la consommation, la puissance maximale est :
𝑃
𝑚𝑎𝑥 = 4078.2 W ≃ 4500W (normalisée)
On va multiplier la puissance maximale par un facteur de correction on obtient :
𝑷𝒎𝒂𝒙 = 𝑷𝒎𝒂𝒙 ∗ 𝟏.𝟐
= 𝟒𝟓𝟎𝟎∗ 𝟏.𝟐 = 𝟓𝟒𝟎𝟎𝑾
La puissance maximale appelée par la charge doit être inférieure à la puissance nominale de l’onduleur
Ponduleur > Pmaximal
Alors la puissance nominale normalisée juste supérieurà Pmax est :
𝑃
𝑜𝑛𝑑𝑢𝑙𝑒𝑢𝑟 = 5500W
7.2 Choix de l’onduleur
Nous avons choisi Onduleur Hybride MPS-V-5500W-PLUS Haute Tension - 48V MPPT 100A – de COURTOIS
ENERGY.
𝑁𝐵𝑠 =
𝐶𝑎𝑝𝑎𝑐𝑖𝑡é 𝑑𝑒 𝑠𝑡𝑜𝑐𝑘𝑎𝑔𝑒
𝐶𝑎𝑝𝑎𝑐𝑖𝑡é 𝑝𝑜𝑢𝑟 1 𝑏𝑎𝑡𝑡𝑒𝑟𝑖𝑒
Équation 8: Nombre des batteries branchés en parallèle

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Fiche technique de l’onduleur
Tableau 10: Fiche technique de l’onduleur
8. Choix des câbles
Sur la partie courant continu de l’installation que les intensités sont les plus importantes, c’est donc dans cette partie
que se pose le problème des pertes joules et des chutes de tensions dans les câbles. Alors c’est nécessaire de
déterminer les sections des câbles entraînant le moins de chute de tension pos sible entre les panneaux et l’onduleur-
chargeur, les batteries et l’onduleur-chargeur.
Données complémentaires :
 Chute de tension maximale entre panneaux –> boîte de raccordement –> onduleur et batterie –> onduleur,
est DU = 2%.
 Puissance nominale de l’onduleur Pnom = 5500 W.
 Conducteurs en cuivre (r = 1,6 10-8 W.m).
 Les câbles utilisés sont en cuivre : 𝜌 = 0.02314 Ω.mm²/m.
 Les modules utilisés présentent les propriétés électriques suivantes : UMPP = 30.3V, IMPP = 8.26 A et ICC
= 8.65 A.
Pour une bonne estimation d’après ces données,on a choisi d’utiliser des conducteurs d’une section minimale de 42
mm² (section normalisée 50 mm²).

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IV. Coût financière du projet
Le coût d’une installation varie en fonction du matériel nécessaire pourcouvrir nos besoins et de l’accessibilité du
site d’implantation des panneauxsolaires photovoltaïques.Cette démarche vise à sommer les prix de tous les
matériels nécessaires ainsi que le prix d’installation.
Désignations Quantité Prix unitaires
MAD
Prix totaux
MAD
Panneau PV 280Wc
Batterie 12V – 290 Ah
Onduleur-chargeur 5.5Kw
Fourniture et pose de support ses
panneaux(en galvanisé)
Câbles unipolaires 50mm2
Accessoires électriques
Armoire
66
28
1
66
40m
-
1
1200
5450
5890
1100
100
2000
6400
79200
152600
5890
72600
4000
2000
6400
Prix totale 322690 MAD
Tableau 11: Coût financière du projet
Consommation énergétique annuel
(kWh)
Prix du kWh en MAD TTC Coût de l’énergie consommée
annuel en MAD
38.57*365=14078.05 1.6452 23161.21
Tableau 12: Coût de l’énergie consommée annuel en MAD
V. CONCLUSION
Dans ce chapitre nous avons présenté les résultats des études qui ont conduit au dimensionnement et installation d’un
système photovoltaïque isolé pour l’alimentation électrique d’un village isolé à la Tunisie.

22. 22 | P a g e
CHAPITRE III : Etude avec logiciels PVsyst et ReTScreen
I. Simulation de l’installation avec PVsyst
PVsyst est un logiciel de dimensionnement de panneaux solaires permettant d'obtenir diverse informations telles que la
production d'énergie, l'irradiation et le coût de l'installation, la surface nécessaire, ou la production annuelle d'énergie. Un
mode avancé permet d'obtenir beaucoup plus d'informations pour une étude très complète.
La simulation à base du logiciel PVSyst suit l’organigramme suivant :
Figure 6 : les étapes pour simuler un projet sur PVsyst
 Localisation du site et Définition des paramètres du système
Les données météorologiques du site du projet lors de la simulation avec le logiciel PVSyst sont obligatoires. Il faut donc
localiser au préalable le site géographique du projet, la région de Haouzia à la Tunisie dans notre cas, afin de lui associer
les données climatiques appropriées. Après la définition des paramètres géographiques du site, nous avons précisé les
paramètres actifs du site (inclinaison, Azimut, …). Le système PV sera installé au siège de la commune est orienté en plein
sud (Azimut=0°), l’angle d’inclinaison en été est de 54.12 ° et en hiver 14.12°.
Ensuite, nous avons précise les caractéristiques des panneaux solaires de système PV :
Puissance crête de champs : 18224.2 Wc
Marque de panneau : TRINA SOLAR

23. 23 | P a g e
 Résultats de simulation :

24. 24 | P a g e

25. 25 | P a g e

26. 26 | P a g e

27. 27 | P a g e
II. Simulation de l’installation avec RetScreen
RETScreen est un logiciel de gestion d'énergies propres pour l'analyse de faisabilité de projets
d'efficacité énergétique, d'énergies renouvelables et de cogénération ainsi que pour l'analyse de la
performance énergétique en continu.
 RETScreen est un outil d'aide à la décision de projets d’énergie.
 Il est développé en collaboration avec des experts du gouvernement, de l'industrie, institutions
financières, du milieu académique, spécialistes de données climatiques, fabricant de technologiques
de production d'énergies…
 Disponible en plusieurs langues (36 langues)
 Les différentes analyses effectuées par le logiciel RETScreen
 Analyse de comparaison
 Analyse de faisabilité
 Analyse de performance

28. 28 | P a g e
 Résultats de simulation :

29. 29 | P a g e

30. 30 | P a g e

31. 31 | P a g e

32. 32 | P a g e

33. 33 | P a g e

34. 34 | P a g e

35. 35 | P a g e

36. 36 | P a g e

37. 37 | P a g e
CONCLUSION GENERALE
Le photovoltaïque,est une jeune énergie renouvelable dans la production de l’énergie électrique. Il
pourrait devenir l’énergie du futur, parce que l'électricité qu’il produit respecte globalement
l'environnement grâce à sa faible émission de CO2, ce qui participe à diminuer les émissions à effet de
serre. Ainsi que c’est une énergie qui sera exploitée et utilisée.
L’industrialisation du photovoltaïque,à une échelle significative, n'a qu'une vingtaine d'années.Il faut
donc stimuler son marché pour que l'industrie devienne compétitive, grâce aux progrès technologiques et
au développement des marchés qui s’associent pourfaire baisser les prix. Les améliorations recherchées
sur les piles photovoltaïques portent principalement sur la durée de vie, la progression du rendement, la
réduction de poids et du coût,ce qui permettrait d'envisagerle développement des applications terrestres,
parce que les modules représentent 50 à 60% du prix d’une installation photovoltaïque et même si le coût
est élevé, le fait de produire soi-même son électricité sans déchets peut justifier la démarche au nom des
générations futures.
L'énergie solaire peut s'avérer très avantageuse dans le cas d'installations chez des villages isolés , tel est
le cas de ce travail qui répond à la demande d’électricité des habitants du village et en raison de
l'isolement du site dans le désert et de son éloignement du réseau électrique. Nous lui installons un
système photovoltaïque autonome la plus adéquat et la plus économique.