Developpement d'outils pour l'analyse des systemes hybrides photovoltaique-diesel

par CHRISTIAN DUMBS

Thèse de doctorat en Chimie

Sous la direction de FRANCOIS NEIRAC.

Soutenue en 1999

à Paris, ENMP .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    Aujourd'hui, le generateur diesel est la technique la plus utilisee pour l'electrification decentralisee. Neanmoins, l'acces aux sites isoles etant generalement long et difficile, les couts de maintenance et d'approvisionnement en carburant sont tres eleves. Le couplage - au sein d'un systeme hybride - d'un generateur diesel avec des sources d'energie renouvelable represente alors souvent l'option la plus economique. De nombreux parametres influent sur le fonctionnement des systemes hybrides, parmi lesquels le taux d'utilisation des energies renouvelables, la gestion du systeme, la fiabilite de la production d'electricite, les intervalles de maintenance et de remplacement des composants, etc. Dans le but d'analyser ces points et d'evaluer leur impact sur le cout global du systeme, des outils appropries sont indispensables. Notre etude porte sur les systemes photovoltaique-diesel avec stockage electrochimique. Dans un premier temps, nous avons concu un banc d'essais hybride de 3 kwc, qui a ete installe au centre d'energetique a sophia antipolis. En parallele, un programme modulaire de simulation a ete developpe base sur la modelisation detaillee des composants. Le programme a ete valide en utilisant des mesures du banc d'essais. Le banc d'essais represente a echelle reduite un systeme reel d'electrification villageoise. Il comprend un onduleur / chargeur bidirectionnel reliant d'une part une charge en courant alternatif (220 v) et un groupe diesel de 3kw, d'autre part un systeme pv-batterie en courant continu. Un superviseur base sur la surveillance des seuils de tension assure la gestion du systeme, dont le monitoring est effectue par un systeme d'acquisition a 80 voies. Apres une phase intensive de calibrage, une analyse detaillee des performances du systeme en conditions reelles est effectuee. Parallelement, le developpement d'un nouveau simulateur de systemes hybrides a ete entrepris. L'accent a ete mis sur la modelisation detaillee du systeme de regulation et de son impact sur les performances du systeme. La these presente la description mathematique de chacun des modeles de composants. La validation sur la base de saisies experimentales au pas de temps de la minute est effectuee, pour chacun des composants, puis pour l'ensemble du systeme. Le simulateur ainsi developpe permet l'analyse des performances des systemes hybrides suivant la strategie de gestion utilisee.


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  • Détails : 303 p.
  • Annexes : 116 ref.

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