Etude et dimensionnement d'une centrale photovoltaique pour l'alimentation d'un quartier residentiel

III.3 Situation géographique du quartier Joli site/Aeroport

Ø Le quartier joli site est limité :

· A nord : par le chemin de fer et la route nationale 39

· sud : par le quartier golf plateau (confère : ISTM)

· L'Est : par un petit ruisseau, le quartier kamaniola et le quartier Diur

· l'Ouest : par la route RVA (la route qui mène vers l'Aeroport) et par le village musompo

Ø Les nombres de ménages :

· Le nombre de ménage du quartier joli site/Aeroport est de 1075 ménages

Système fixe : inclinaison= 14°, orientation =0 ° (optimal à l'orientation donnée)
Mois	G (kWh/m^2)	Temps (heures)
Janvier	4.72	4.72
Février	4.92	4.92
Mars	5.81	5.81
Avril	6.35	6.35
Mai	6.74	6.74
Juin	6.78	6.78
Juillet	6.95	6.95
Aout	7.16	7.16
Septembre	6.98	6.98
Octobre	6.42	6.42
Novembre	4.97	4.97
Décembre	4.70	4.70
Moyenne annuelle	6.05	6.05

Tableau 1 taux d'ensoleillement de la ville de Kolwezi

Pour la ville de Kolwezi le mois de décembre constitue le mois le plus défavorable en termes d'irradiation globale et par conséquent c'est le mois qui nous donne un faible temps d'ensoleillement confer tableau ci-dessus

Figure 9Diagramme 1 taux d'ensoleillement de la ville de Kolwezi

III.4 PROCEDURE DE DIMENSIONNEMENT DU SYSTEME PHOTOVOLTAÏQUE AUTONOME

III.3.1 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. Par exemple la consommation du régulateur de charge doit être ajoutée à celle des récepteurs pour définir la consommation totale du système. Or le choix du régulateur dépend de la taille du champ photovoltaïque, lui-même déterminé par la consommation des récepteurs.

Donc 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. Définition de modules photovoltaïques : tension de fonctionnement, technologie, puissance totale à installer (puissance crête) ;

3. Définition de la capacité des batteries et choix de la technologie,

4. Dimensionnement et choix du régulateur ;

5. Choix de l'onduleur.

III.3.1.1 Détermination des besoins de l'utilisateur

1. Besoin énergétique des applications

Un système bien adapté nécessite l'évaluation du besoin énergétique des applications à alimenter qui se traduit par la puissance à mettre en oeuvre.

Le calcul de l'énergie nécessaire à l'application nécessite une nette compréhension de la différence existant entre la puissance et l'énergie.

Ces deux grandeurs sont donc reliées par le temps.

Avec :

Ø E : énergie

Ø P : puissance

Ø t : temps d'utilisation

L'énergie est le produit de la puissance par le temps.

La relation III.1 permet de calculer le besoin journalier en énergie d'une application qui est le produit de la puissance consommée par le temps d'utilisation par jour.

En effet, comme un système photovoltaïque fournit son énergie le jour, il est naturel de prendre la période de 24 heures comme unité de temps.

L'énergie E, est donc l'énergie électrique consommée en 24 heures par l'application et s'exprime en Watt- heure par jour (Wh/j). On l'appelle aussi consommation journalière.

Pour calculer la consommation totale du quartier, on calcule d'abord l'énergie électrique consommée en 24 heure d'un ménage puis on la multiple par le nombre de ménages

Ø L'énergie journalière à moyen terme

Avec :

Ø Et : Energie totaleconsommée par le quartier en Wh/j

Ø E₁: Energie consommée par un ménage en Wh/j

Ø Nm : nombre des ménages

L'énergie journalière à long terme

Dans les années avenir le nombre des ménages pourrait augmenter de 40 à 50% sur ce nous allons prévoir une extension éventuelle en calculant avec le taux d'accroissement. Ce qui donne :

Avec :

Ø Nombre des ménages par extension

Ø M existant : ménages existants

Ø M extension de 50% : ménages par extension avec le taux d'accroissement de 50%

Ø Econs : Energie journalière consommée par le quartier en Wh/j

Ø E₁ : Energie journalière consommée par un ménage en Wh/j

Ø Nm_ext : nombre des ménages par extension