Solution palliative aux délestages de courant électrique

1. BIENVENUE A LA SOUTENANCE DE OUTTARA Ben Cédric

2. DIMENSIONNEMENT D’UNE INSTALLATION SOLAIRE PHOTOVOLTAÏQUE
AVEC STOCKAGE D'ÉNERGIE POUR L’ALIMENTATION DES BÂTIMENTS
ADMINISTRATIFS DE LA CENTRALE THERMIQUE DE KOSSODO
Maitre de stage :
M Jean TOPAN
Professeur de suivi :
Dr. BIGNAN-KAGOMNA
Président du jury :
Dr. BIGNAN-KAGOMNA
Projet de fin de cycle en vue de l'obtention du
diplôme de la licence professionnelle
Présentée par : OUATTARA Ben Cédric

3. PLAN
IV
INTRODUCTION
PRESENTATION DE LA STRUCTURE D’ACCUEIL
TRAITEMENT DU THEME
BILAN DU STAGE
CONCLUSION
I
II
III

4. UNE CARTE VOS MIEUX QUE MILLES (1000) MOTS 4
INTRODUCTION

5. INTRODUCTION 1/4
UNE CARTE VOS MIEUX QUE MILLES (1000) MOTS 5
CONTEXTE DE L’ETUDE
 Autonomisation de la ligne d’alimentation des bâtiments administratifs
 Utilisation d’un système solaire photovoltaïque pour l’alimentation des bâtiments
administratifs
 Pallier aux coupures de courant

6. INTRODUCTION 2/4
UNE CARTE VOS MIEUX QUE MILLES (1000) MOTS 6
PROBLEMATIQUE
Comment se fait la réalisation d’une installation solaire photovoltaïque
Objectif général
Réaliser une installation solaire
photovoltaïque pour alimenter les
Bâtiments administratifs

7. INTRODUCTION 3/4
UNE CARTE VOS MIEUX QUE MILLES (1000) MOTS 7
Objectif spécifiques
1
2
3
Etudier le fonctionnement d’un système
photovoltaïque (PV) autonome
Faire le dimensionnement du système
PV autonome
Faire l’étude financière pour
déterminer la rentabilité du projet

8. INTRODUCTION 4/4
UNE CARTE VOS MIEUX QUE MILLES (1000) MOTS 8
Méthodologie de l’étude
• Recherche documentaire
• Entretien
• Observation physique
• Internet

9. UNE CARTE VOS MIEUX QUE MILLES (1000) MOTS 9
I. PRESENTATION DE LA SONABEL

10. I.1. HISTORIQUE 1/2
UNE CARTE VOS MIEUX QUE MILLES (1000) MOTS 10
 1954: ENERGIES AOF
 1960: SAFELEC
 1968: VOLTELEC
 1984: SONABEL

11. I.2 MISSIONS 2/2
UNE CARTE VOS MIEUX QUE MILLES (1000) MOTS
11
 Production ;
 Transport ;
 Distribution ;
 Commercialisation

12. UNE CARTE VOS MIEUX QUE MILLES (1000) MOTS
12
LA CENTRALE DE KOSSODO
Situé dans la zone industrielle de Kossodo, elle compte 11 groupes électrogènes
au niveau SPTN.
L’extension de la centrale en 2020 a permis de créer la SPTE qui est composé et
produit une puissance de 50MW.

13. TRAITEMENT DU THEME
UNE CARTE VOS MIEUX QUE MILLES (1000) MOTS 13
Les énergies renouvelables
Aujourd'hui, alors que que les énergies fossiles s’épuisent et que la
consommation augmente, l’homme doit trouver des moyens de
produire plus d’énergie tout en s’assurant que celle-ci pourra durer en
n’importe quelle circonstance et que cette énergie doit être en accord
avec la nature afin qu’elle n’en soit pas bouleversée

14. TRAITEMENT DU THEME
UNE CARTE VOS MIEUX QUE MILLES (1000) MOTS 14
Les énergies renouvelables
Les énergies renouvelables sont des modes de production d’énergie qui
utilisent des forces ou des ressources dont les stocks sont illimités, en
plus de leur caractère illimité, ces sources d’énergies sont peu ou pas
polluantes

15. TRAITEMENT DU THEME
UNE CARTE VOS MIEUX QUE MILLES (1000) MOTS 15
L’énergie solaire photovoltaïque
Dans un panneau solaire photovoltaïque, les cellules solaires sont
formées à partir de fines lamelles de cellules photovoltaïque qui
transforment directement le rayonnement solaire en électricité

16. TRAITEMENT DU THEME
UNE CARTE VOS MIEUX QUE MILLES (1000) MOTS 16
L’énergie solaire thermique
On s’en sert surtout pour chauffer de l’eau, l’eau traverse le capteur
solaire en circulant dans les tubes, à l’intérieur du capteur la
température est élevée, celle-ci peut donc facilement la transmettre

17. TRAITEMENT DU THEME
UNE CARTE VOS MIEUX QUE MILLES (1000) MOTS 17
Avantages et inconvénients de l’énergie solaire
 Avantage
Stock illimitée, non polluante et utilisation à longue durée
 Inconvénients
Tributaire des conditions météorologiques, faible rendement des
modules solaire (10 à 15 %), énergie intermittente

18. TRAITEMENT DU THEME
UNE CARTE VOS MIEUX QUE MILLES (1000) MOTS 18
Dimensionnement
Le dimensionnement d’un système photovoltaïque a pour but de
déterminer la taille du système à partir des données d’ensoleillement du
site d’une part et des besoins en énergie électrique exprimés par
l’utilisateur de l’installation d’autre part.
Ec (consommée) < Ep (produite)

19. TRAITEMENT DU THEME
UNE CARTE VOS MIEUX QUE MILLES (1000) MOTS 19
Les étapes d’un dimensionnement solaire photovoltaïque
 Evaluation des besoins énergétiques
 Estimation de la puissance crête du champ PV (Wc)
 Dimensionnement des modules photovoltaïques
 Dimensionnement du parc de batteries

20. TRAITEMENT DU THEME
UNE CARTE VOS MIEUX QUE MILLES (1000) MOTS 20
Les étapes d’un dimensionnement solaire photovoltaïque
 Dimensionnement du régulateur
 Dimensionnement du convertisseur CC/AC (Onduleur)
 Choix des câbles de liaison

21. TRAITEMENT DU THEME
21
Evaluation des besoins énergétiques
Désignations Quantité Tension(V)
Puissance
unitaire(W)
Puissan
ce
totale(
W)
Temps de
fonctionneme
nt(h)
Puissance
rectifiée(W
)
Energie
(Wh)
Lampe MAZDA
fluorescente de 0,60
208 220 18 3744 8h 4155,84 33246,72
OrdinatBeur de bureau 13 220 171 2223 8h 2467,53 19740,24
Ordinateur portable 10 220 65 650 8h 721,5 5772
Imprimante 10 220 440 4400 8h 4884 39072
Réfrigérateur Sharp 1 220 106 106 8h 117,66 941,28
Télévision Samsung 1 220 110 110 8h 122,1 976,8

22. TRAITEMENT DU THEME
22
Evaluation des besoins énergétiques
Projecteur 1 220 269 269 8h 298,59 2388,72
Photocopieuse
canon
1 220 726 726 8h 805,86 6446,68
Led-T8 8 220 11 968 5h 1074,48 5372,4
Applique
sanitaire
4 220 6 24 5h 26,64 133,2
Lampes
extérieures
12 220 60 720 12h 799,2 9590,4
Total 13940 15473.4 123680.64

23. TRAITEMENT DU THEME
23
Evaluation des besoins énergétiques
Charge journalière: Bj = 123680.64Wh
Estimation de la puissance crête du champ PV (Wc)
𝑷𝒄𝒎𝒊𝒏=
𝐂𝐡𝐚𝐫𝐠𝐞 𝐣𝐨𝐮𝐫𝐧𝐚𝐥𝐢 è 𝐫𝐞(𝐁𝐣)
𝑯𝒊× 𝑹𝒃𝒂𝒕 × 𝑹𝒈𝒆𝒏

24. TRAITEMENT DU THEME
24
Estimation de la puissance crête du champ PV (Wc)
𝑃𝑐𝑚𝑖𝑛=
123680.64
5.15 × 0.8 × 0.8
𝑷𝒄𝒎𝒊𝒏=𝟑𝟕𝟓𝟐𝟒 . 𝟒𝟔𝟔 𝑾𝒄
Choix de la tension du système PV (Wc)
Le choix de la tension du système se fait en fonction de la puissance crête du champ
PV
Selon le tableau suivant

25. 25
Puissance du champ PV Tension recommandée
0 à 500Wc 12V DC
500 à 2000Wc 24V DC
2000 à 10 000Wc 48V DC
10 000Wc
˃ 48V DC
˃
Choix de la tension du module pour le système PV : Pc10 000 Wc, par
conséquent on utilisera une tension de 48V.
TRAITEMENT DU THEME

26. TRAITEMENT DU THEME
26
Dimensionnement des modules photovoltaïques
Pour notre dimensionnement, nous choisirons les modules de 550W/24V/Icc=13.67A
 Détermination du nombre de modules en série
𝑁𝑚𝑠=
𝑉𝑠𝑦𝑠𝑡
𝑉𝑚 𝑁𝑚𝑠=
48
24
Nms=2 Modules

27. TRAITEMENT DU THEME
27
Dimensionnement des modules photovoltaïques
Pour notre dimensionnement, nous choisirons les modules de 550W/24V/Icc=13.67A
 Détermination du nombre de modules en parallèle
Nmp=35 Modules
𝑵𝒃𝒑=
𝑷𝒄𝒎𝒊𝒏
𝑷𝒎× 𝑵𝒎𝒔
𝑁𝑏𝑝=
37524.466 𝑾𝒄
550×2
=35 𝑴𝒐𝒅𝒖𝒍𝒆𝒔
 Détermination du nombre total de modules
Nmt = Nms×Nbp
AN: Nmt = 2×35= 70 Modules

28. TRAITEMENT DU THÈME
28
Dimensionnement des modules photovoltaïques
 Détermination de la puissance installée du générateur
Pc = Nmt×Pm
Pc=550W×70
Pc=38500 Wc
 Détermination de la capacité des batteries
Dimensionnement du parc des batteries
𝐶𝑏𝑎𝑡 =
𝐵𝑗 × 𝐴𝑢𝑡𝑜𝑛𝑜𝑚𝑖𝑒
𝑈𝑠𝑦𝑠𝑡 × 𝑅𝑏𝑎𝑡 × 𝐷𝑀

29. TRAITEMENT DU THÈME
29
𝐶𝑏𝑎𝑡 =
123680.64 × 2
48 × 0,8× 0,8
=𝟖𝟎𝟓𝟐 . 𝟎𝟖𝟑 𝑨𝒉
Dimensionnement du parc des batteries
Nous garderons toujours la même Usyst = 48V et nous prendrons des batteries de 200Ah/24V.
 Détermination du nombre de batteries en série
𝑁𝑏𝑠=
48
24
=2𝑏𝑎𝑡𝑡𝑒𝑟𝑖𝑒𝑠
 Détermination du nombre de batteries en parallèles
𝑁𝑏𝑝=
𝐶𝑏𝑎𝑡
𝐶𝑎𝑐𝑐
𝑁𝑏𝑝=
8052.083 𝑨𝒉
200
=40.260 40 𝒃𝒂𝒕𝒕𝒆𝒓𝒊𝒆𝒔

30. TRAITEMENT DU THÈME
30
Dimensionnement du parc des batteries
 Détermination du nombre total de batteries
Nbt = Nbs
AN: Nbt = 42 = 80 batteries
Nbt = 80 batteries
 Choix des batteries : Nous choisirons 80 batteries de 200 Ah/24V
Dimensionnement du régulateur
Ir supérieur à Ig=Icc×Nmp Nous allons choisir un régulateur de 48 V et d’intensité
supérieur ou égale à 478.45A soit 500A/48V.

31. TRAITEMENT DU THÈME
31
Dimensionnement du convertisseur DC/AC ( Onduleur)
 Détermination de la puissance de l’onduleur
Pond = Ptotal rect ×Ks×Kex×Kd
AN : Pond = 15473.4×0.7×1.1×2 =23829.036W
 Déterminons la puissance apparente de l’onduleur
P = U.Icos Or S = U.I
P = S.cos
= 29786.295 VA

32. TRAITEMENT DU THÈME
32
Dimensionnement du convertisseur DC/AC ( Onduleur)
Le nombre d’onduleur sera :
Avec P la puissance d’un onduleur.
AN :
Nond = 2 onduleurs
Nous choisirons 2 onduleurs de 11 k VA disponible chez ZIDA SOLAIREA à
Cissin.

33. TRAITEMENT DU THÈME
33
Choix des câbles de liaison
∆V(V) ≤∆VL(%) x U(V)= ꓿> S=
≤∆VL(%) x U(V) ꓿> S≥
 Liaison générateur PV – régulateur (15 m)
Chute tension liaison générateur PV-Régulateur : (On fixe la chute de tension max de la liaison à 3%).
21.943 mm2
La section légèrement supérieure à 21.943mm2
est 25 mm2

34. TRAITEMENT DU THÈME
34
Etude du bilan financier
Désignation Quantité en m Prix unitaire en F CFA Prix total en F CFA
Modules PV de 550 Wc/24V 70 165.000 11.550.000
Batteries de 200Ah/24V 80 315.000 25.200.0000
Régulateur de 500A/48V 1 400.000 400.000
Onduleur de 11Kva 4 3.000.000 12.000.000
Ensemble des supports en Aluminium 18 65.000 1.170.000
Câbles électriques mono de 25mm² en
cuivre
15 2000 30.000
Accessoires 50.000 50.000
Main d’œuvre
300.000 300.000

35. BILAN DU STAGE
35
Taches accomplies
 Lavage des pièces mécaniques et des filtres ;
 La maintenance corrective et préventive des installations électriques
 Prise des relevés de pressions et de températures ;
Apports du stage
 Renforcement des capacités et l’acquisition des compétences dans la production thermique
 Préparation à la vie professionnelle
 Mise en pratique de nos connaissances théoriques

36. BILAN DU STAGE
36
Observations et suggestions à l’égard de la SONABEL
Forces
 La diversité des centrales;
 L’interconnexion;
 Manque de concurrence;
 La présence du dispatching.
 Suggestions
 Le renforcement du personnel ;
 L’assurance d’une formation continue du
personnel pour plus d’efficacité dans les
dépannages ;

37. 37
CONCLUSION GENERALE