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

LISTE DES TABLEAUX

Tableau 1 taux d'ensoleillement de la ville de Kolwezi 3

Tableau 2 Consommation énergétique journalière d'un ménage 35

Tableau 3 Consommation énergétique journalière du quartier 36

Tableau 4 Calcul de la puissance crête du champ photovoltaïque 36

Tableau 5 Détermination du nombre des modules 37

Tableau 6 la puissance crête à installer 37

Tableau 7 Détermination de la capacité totale des batteries 38

Tableau 8 Détermination du nombre des batteries 38

Tableau 9 Détermination du courant maximal 39

Tableau 10 Détermination de la puissance de l'onduleur 39

INTRODUCTION GENERALE

Pour assurer le développement durable, faire reculer la pauvreté tout en laissant en héritage aux générations futures un environnement viable, il est indispensable de faire la promotion des énergies renouvelables.

La production d'énergie est un défi de grande importance pour les années à venir, en effet l'énergie est un facteur essentiel au développement économique, dans tous les pays du monde. Son importance relative s'accroit avec les progrès techniques, l'industrialisation et le besoin de confort moderne. L'augmentation de sa production est synonyme d'amélioration de la qualité de vie et de création de richesse.

De nos jours, une grande partie de la production mondiale d'énergie est assurée à partir des énergies fossiles, la consommation de ces sources donne lieu à des émissions de gaz à effet de serre et donc une augmentation de la pollution. Le danger supplémentaire est qu'une consommation excessive du stock de ressources naturelles réduit les réserves de ce type d'énergie de façon dangereuse pour les générations futures, et aussi face aux multiples crises économiques et pétrolières la science s'est intéressée aux ressources dites renouvelables qui constituent un secteur stratégique et occupent une place qui privilégiera les domaines de recherche et développement.

Le taux national d'électrification de la République Démocratique du Congo (RDC) est actuellement de 9%, et d'un % seulement si l'on tient uniquement compte du monde rural (76,8% de la population congolaise). Or comme il a souvent été dit, la R.D.C dispose d'immenses réserves énergétiques. En effet, en plus d'avoir le sous-sol riche en minerais, ce pays possède en outre suffisamment de potentiel énergétique pour alimenter en électricité les trois quarts du continent africain.

En pratique, d'autres coins de la ville de Kolwezi souffrent de délestage, nuisant au fonctionnement des services de base telle que la santé et l'éducation ces délestages pénalisent également l'économie en paralysant le secteur privé. Ils plongent aussi de grandes régions dans l'obscurité totale, laissant les populations se débrouiller à la bougie ou aux lampes torches pour l'éclairage.

Bien que le potentiel électrique de la R.D.C soit très élevée, il serait onéreux d'interconnecter le pays entier car les distances sont trop importantes et les infrastructures de base telles les routes, à peine existantes. Face à ces défis de connectivité, les énergies renouvelables ont un avantage comparatif avéré.

Le principal atout des énergies renouvelables réside dans le fait qu'elles peuvent être localisées sur un point précis sur ou hors réseau et engendrer un impact tangible et immédiat. Dans la plupart des cas, elles évitent aussi ainsi la santé humaine et favorisent la protection de l'environnement.

Une centrale photovoltaïque bien dimensionnée comme sera expliqué dans les pages qui suivent, sera capable de donner à un quartier résidentiel l'énergie nécessaire en basse tension pour l'éclairage des ménages, le branchement des appareils de faible puissance comme (un poste téléviseur, un lecteur DVD, un congélateur, une plaque chauffante, un chauffe-eau, les lampes économiques,...)

La centrale photovoltaïque est très importante pour les cités, quartiers et les villages qui sont situés à une grande distance des villes, surtout en Afrique pour la simple raison que la demande des grandes puissances est faible, et les activités industrielles presque inexistantes.

Notre objectif est de mettre au point l'alimentation permanente en énergie électrique dans un quartier résidentiel qui est le quartier joli site/Aéroport, qui n'a jamais vu dans son sein le courant électrique, s'inspirant de notre position géographique, nous avons été poussé de faire le choix du sujet, et surtout avec l'utilisation des énergies qui battent leur plein présentement et qui annoncent beaucoup d'espoir pour les années à venir, et pour être à la page avec les exigences de la mondialisation, notre pays de la RDC étant au centre de l'Afrique, donc nous disposons de l'un des meilleurs ensoleillements du monde.

Selon la commission internationale d'Energie, notre pays a comme ensoleillement qui varie entre 4,2kW/H/Jour/m² à 6,5kW/H/Jour/m², d'où nous avons une des bonnes lumières du soleil au monde qui est loin supérieur à la moyenne de 2kW/H/Jour/m² à 4kW/H/Jour/m² reçue en Europe, au canada et dans tout le nord des Etats-Unis.

L'énergie solaire photovoltaïque est une possibilité de développement efficace et durable. C'est pour cela que les recherches scientifique se développent dans le sens de généraliser, améliorer et optimiser l'exploitation des systèmes solaires. L'optimisation des systèmes solaires est basée sur des dimensionnement et de maximisation de la puissance générée pour avoir un bon rendement.

C'est ainsi que nous proposons une solution pour aider la population du quartier joli site/Aéroport en mettant en place une centrale photovoltaïque pour les alimenter en énergieélectrique. D'où notre sujet s'intitule : Etude et dimensionnement d'une centrale photovoltaïque pour l'alimentation d'un quartier résidentiel. « Cas du quartier Joli site/Aéroport à Kolwezi »

Hormis l'introduction et la conclusion notre travail notre travail sera subdivisé en trois chapitre à savoir :

Chapitre I. Générâtes sur l'énergie photovoltaïque

Chapitre II. Présentation de la structure pour la conception de la centrale photovoltaïque

Chapitre III. Présentation de la zone du projet et dimensionnement de la centrale photovoltaïque.