Etude et modélisation d'un système photovoltaîque autonome

Abstract

Les énergies ont joué de tout temps un rôle important dans l’épanouissement des sociétés. Les énergies conventionnelles ont permis des progrès énormes. Néanmoins elles de demeurent une source de préoccupation et posent plusieurs problèmes. Les besoins croissants en énergie et la multiplication des dispositifs électroniques ont conduit à diversifier les sources d’approvisionnement. L’utilisation de l’énergie dépend de sa disponibilité et de sa facilité de mise en oeuvre. Le gisement de ressources énergétiques traditionnelles ; d’origine principalement fossiles, ne peuvent être exploitées que pour quelques décennies car non seulement, elles sont polluantes, mais elles ont un caractère limité ce qui laisse présager d’une situation de pénurie énergétique à l’échelle mondiale de façon imminente. Ces deux dernières décennies, les énergies renouvelables surtout utilisées pour alimenter des sites isolés (montagnes ou zones désertiques) ou dans les pays où la production d’électricité à partir d’énergie renouvelable était subventionnaire. Aujourd’hui ces énergies se présentent comme le meilleur candidat car le facteur favorisant de ses énergies propres est tout autre puisque c’est la protection du climat dont il s’agit. Du fait du Protocol de Kyoto les pays les plus industriels doivent réduire (au plus tard en 2012) leurs émissions de gaz à effet serre (GES) de 5% par apport à leurs rejets en 1990. Le problème c’est que dans le même temps ; la consommation d’énergie va croitre. Pour produire plus tout en polluant moins il est donc indispensable d’avoir massivement recours aux énergies renouvelables (solaire, géothermique, biomasses, éolienne) qui sont les seuls (avec le nucléaire) àn’émettre aucun GES mais la lutte contre le réchauffement climatique n’est pas le seul élément qui plaide pour le développement des énergies renouvelables. Prisonnière d’une géographie difficile, de nombreuses régions du monde ne sont pas irriguées par des réseaux électriques. Au total, on estime que deux milliard de personnes sur la planète n’ont pas accès au courant car la majorité de ses défavorisés habite dans les pays en voie de développement où les situations économiques ne permettent pas de construire de puissantes centrales électriques. Les énergies renouvelables apportent des éléments de solutions, notamment en permettant la production d’électricité locale. Installées sur les maisons, ou à proximité immédiate des villages, les éoliennes ou les cellules photovoltaïques fournissent un courant directement à leur utilisateurs, sans qu’il soit nécessaire de tirer d’importants et coûteux réseaux.Dans ce conteste général notre étude s’intéresse à l’énergie photovoltaïque qui est l’une des meilleures solutions adaptée au défi énergétique du XXI° siècle sachant que l’énergie solaire reçue par la terre vaut environ 10 000 fois la quantité totale d’énergie consommée par l’ensemble de l’humanité, la densité du rayonnement solaire n’est pas du tout grande et ne cause aucun conflit entre les pays contrairement au pétrole. Les systèmes photovoltaïques semblent bien s’imposer comme moyen de conversion de l’énergie solaire en énergie électrique. Un tel système se compose d’un champ de modules et d’un ensemble de composants. Les convertisseurs sont des appareils servant à transformer la tension continue fournie par les modules solaires pour l’adapter à des récepteurs fonctionnant soit a une tension continue différente, soit à une tension alternative pour faire fonctionner des systèmes autonomes ou connecté aux réseaux