Étude et modélisation d’un système solaire photovoltaïque à basse concentration LCPV dans un milieu saharien

Abstract

A l’heure actuelle, le développement croissant des énergies renouvelables soulève à nouveau un intérêt pour cette technologie. L’Algérie s’engage avec détermination sur la voie des énergies renouvelables afin d’apporter des solutions globales et durables aux défis environnementaux et aux problématiques de préservation des ressources énergétiques d’origine fossile. Ce choix stratégique de l’Algérie est motivé par l’immense potentiel en énergie solaire. Le solaire photovoltaïque à basse concentration, dit LCPV (Low Concentrated-PhotoVoltaic) est une technologie connue depuis une trentaine d'années, ses nouvelles performances et sa compétitivité lui promettent un rôle certain dans l'essor de l'énergie solaire. L’objectif dans ce mémoire est de faire une étude de la concentration solaire sur les performances d’un système solaire photovoltaïque LCPV. On se propose de présenter quelques résultats obtenus lors de l’analyse thermique et électrique du système par simulation numérique et testés ces résultats avec un prototype sous des conditions de fonctionnement réelles du milieu saharien.

إن التطور المتنامي للطاقات المتجددة في الوقت الحالي يضاعف مجددا من أهمية هذه التكنولوجيا. تمضي الجزائر بعزم في مجال الطاقات المتجددة وذلك لجلب حلول شاملة و مستدامة للتحديات البيئية و لإشكاليات الحفاظ على الموارد الطاقوية ذات المصدر الأحفوري. هذا الخيار الإستراتيجي للجزائر مبرر بوجود الطاقة الشمسية بكمية هائلة. إن الطاقة الشمسية الكهروضوئية ذات التركيز الشمسي المنخفض والمعروفة اختصارا LCPV هي تكنولوجيا معروفة منذ ثلاثين سنة، كفاءاتها الجديدة و تنافسيتها تسمح لها بالقيام بدور أكيد في ازدهار الطاقة الشمسية. نسعى في هذه المذكرة لدراسة أثر تركيز الأشعة الشمسية في كفاءة نظام شمسي كهروضوئي LCPV. قدّمنا بعض النتائج عند تحليلنا لمعطيات هذا النظام الكهربائية و الحرارية بطريقة المحاكاة الرقمية ثم اختبرنا هذه النتائج على نموذج مصغر تحت شروط عمل حقيقية و في وسط صحراوي.

Abstract

At the present time, the growing development of the renewable energies raises the interest of this technology again. Algeria commits itself to determine on the way of the renewable energies in order to bring total and durable solutions concerning the environmental challenges and the problems of protecting the energy resources of fossil origin. This strategic choice of Algeria is justified by the enormous and huge quantity of solar potential energy. The solar photovoltaic power with low concentration which is known as LCPV (Low Concentrated-PhotoVoltaic) is a known technology since thirty years; its new performances and its competitiveness permit and allow this kind of technology to realize an absolute role in the solar energy progress. The objective in this memoir is to make a study about the trace of the solar concentration on the performances of a solar system photovoltaic LCPV. We propose some results that are obtained during the thermal and electric analysis of the system by using digital simulation. Then, these results are tested with a prototype under real operating conditions and in Saharan medium.