Projet de fin d'études présenté et défendu publiquement en vue de l'obtention du grade d'Ingénieur Civil en Génie Electromécanique

Résumé

La production d'électricité étant un défi majeur pour satisfaire les besoins énergétiques de la population en perpétuelle augmentation, une diversification des sources s'impose pour la fiabilité et l'indépendance de l'exploitation excessive d'un mode de production.

Nous présentons dans ce travail une étude de dimensionnement d'une centrale photovoltaïque de 5 MW tout au long de l'année et raccordée au réseau électrique moyenne tension dans la ville d'Uvira. Les données sur l'ensoleillement que nos avons utilisées sont récoltées au Centre Hospitalier Universitaire Roi Khaled de KAMENGE (Bujumbura) pour sa proximité et similitude du point de vue climatique du site étudié qui manque ces données.
Celles-ci ont permis d'évaluer un gain de 3 % du flux capté par un panneau photovoltaïque incliné par rapport à un capteur horizontal durant le mois de référence choisi (mars).

Afin d'obtenir une production de 5 MW tout au long de l'année, un dimensionnement hybride de la surface de captage tenant compte des grandeurs puissance et énergie a été utilisé. Après avoir évalué toutes les pertes dans la chaîne de production, une surface de captage de 64 190 m2 a été obtenue. Soit un total de 39 380 modules représentant une puissance crête installée de 13,2 Mwp pour les modules photovoltaïques choisis (SUNPOWER x21-335-BLK).

Les interactions entre le réseau de distribution et le système photovoltaïque ont été soulevées et le choix d'un onduleur a conduit à la subdivision de notre centrale photovoltaïque en 53 sous-champs de 251 Kwp chacun. Chaque sou-champ, constitué de 10 modules photovoltaïques formant un string et 75 strings mis en parallèle, est connecté à un onduleur dont la tension de sortie (0,4 KV) est enfin élevée (à 15 KV) à l'aide d'un transformateur, avant d'être injectée dans le réseau.

Afin d'avoir une idée générale du fonctionnement de ce système, une simulation d'un sous-champ a été réalisée à l'aide du logiciel Matlab/Simulink.