Experimentation et optimisation d'un prototype de centrale hybride solaire pv/diesel sans batterie de stockage : validation du concept "flexy energy"

par Daniel Yamegueu Nguewo

Thèse de doctorat en Sciences et techniques de l'eau, de l'énergie et de l'environnement. EnergieSciences pour l'ingénieur. Systèmes énergétiques

Sous la direction de Xavier Py et de Yao Kétowoglo Azoumah.

Le jury était composé de Alain Foucaran, Papa Alioune Sarr Ndiaye.

Les rapporteurs étaient Christian Cristofari, Brayima Dakyo.


  • Résumé

    Cette thèse s’inscrit dans le cadre de la validation du concept « Flexy Energy » developpé par le laboratoire Energie Solaire et Economie d'Energie de la fondation 2iE. Qui consiste en la production décentralisée d’électricité via les centrales hybrides PV/diesel (gasoil et biocarburant) sans stockage d’énergie dans les batteries d’accumulateurs et avec une gestion intelligente de la production et des charges à alimenter. Une installation pilote basée sur ce concept, constituée d’un groupe électrogène de 11,5 kVA couplé à un champ PV de 2,85 kWc via un onduleur de 3,3 kW, a été mise en place dans le cadre de cette thèse. L’étude expérimentale du prototype «Flexy Energy» a permis dans un premier temps d’évaluer les performances du système (consommation spécifique du groupe Diesel et production du champ PV) pour différents profils de charge et d’ensoleillement. Cette partie de l’étude a fait ressortir la nécessité d’une gestion intelligente de la production et des charges au sein du système afin de toujours lui garantir une meilleure efficacité quelles que soient les conditions de charge. Ensuite, l’étude expérimentale a porté sur l’impact du générateur PV sur les paramètres électriques du réseau local. A ce niveau les distorsions harmoniques (en tension et en courant) ainsi que la stabilité de la tension du réseau ont été étudiés. La dernière partie de cette thèse a consisté en la modélisation et l’optimisation des systèmes hybrides PV/Diesel sans stockage. Le travail réalisé ici se positionne comme un premier pas vers des applications numériques (solutions logicielles ou progicielles) en mesure de dimensionner et d’optimiser les systèmes hybrides PV/Diesel sans stockage avec une gestion intelligente de laproduction et des charges.

  • Titre traduit

    Experimentation and optimisation of a pv/diesel hybrid power plant prototype without storage in battery : validation of the "flexy energy" concept


  • Résumé

    An original ‘‘Flexy Energy’’ concept of hybrid solar PV/Diesel power plant, without battery storage has been developed by the Solar Energy and Energy Saving laboratory (SEESL) of 2iE foundation. This concept consists of decentralized electricity generation trough hybrid solar PV/Diesel generators systems without energy storage in batteries and with a smart management of the energy production and loads in the system. This thesis joins in the framework of the validation of this concept. In this sense, an experimental prototype based on this concept has been set up. This facility consists of a PV array of 2. 85 kWp coupled with a diesel generator rated at 9. 2 kW via a single phase inverter of 3. 3 kW. First, the experimental study of the “Flexy Energy” prototype shows that the system is efficient for periods of higher solar radiations and for higher loads. Indeed, this situation allows each generator (PV and Diesel) to operate in optimal way. This part of the study has pointed out the importance of a smart management of the energy production and loads in such a facility, in order to enhance its efficiency whatever are load conditions. A second aspect of the experimental study has concerned the impact of the PV generator on the grid electrical parameters. The voltage and current harmonic distortions, voltage unbalance and voltage rise are studied. Finally, this work concerns the modeling of hybrid PV/Diesel systems without storage. The model developed is a first stage for numerical applications (software or software package), useful in the sizing and the optimization of such systems with a smart management of energy production and loads.

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La version de soutenance existe sous forme papier

Informations

  • Détails : 1 vol. (168 p.)
  • Annexes : Bibliogr. à la fin des chapitres

Où se trouve cette thèse\u00a0?

  • Bibliothèque : Université Perpignan Via Domitia. Service commun de la documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TH 2012 YAM
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