Titre de série : | Mémoire Master d'ingénierie Energie | Titre : | Recherche d’une configuration hybride optimale pour l’alimentation électrique du Lycée Professionnel de Kaya. | Type de document : | texte imprimé | Auteurs : | M’Bio Arba Michel Patrick OUEDRAOGO | Année de publication : | 2019 | Importance : | 119 p. | Langues : | Français (fre) | Résumé : | Ce mémoire se penche sur la conception d’un « réseau basse tension alimenté par une source hybride », dans le cadre du projet de « construction d’un lycée professionnel à Kaya dans la région du Centre-Nord », pour le compte du Ministère de l’Education nationale, de l’Alphabétisation et de la Promotion des Langues nationales (MENAPLN) du Burkina Faso. L’objectif est de déterminer la combinaison de source photovoltaïque, de stockage, de groupe électrogène et d’approvisionnement SONABEL répondant le mieux aux besoins électriques et économiques du lycée en réduisant au maximum sa dépendance aux ressources fossiles.
Le calcul des performances de chaque configuration possible faisant intervenir de façon complexe une multitude de paramètres climatiques, électriques et économiques, nous avons conçu un modèle et l’algorithme qui lui correspond afin de calculer, de façon automatique et aussi exacte que nos connaissances le permettent, la consommation du lycée et la contribution de chaque source heure par heure sur une période de dix (10) années correspondant à la durée d’enregistrement météorologique à laquelle nous avons eu accès. Les critères de sélection de la configuration idéale étaient, par ordre d’importance décroissante, le taux de couverture des besoins électriques, le coût de revient du kWh et le taux de pénétration de la source PV. Les simulations ont porté sur les configurations Réseau seul, photovoltaïque seul, photovoltaïque couplé au réseau (commutation et parallèle), photovoltaïque couplé à un groupe (commutation et parallèle) et sur la proposition du dossier d’appel d’offre (DAO), chacune pour des puissances photovoltaïques de 12,5 à 692 kWc et des capacités de stockage de 0 à 76200 Ah.
Les résultats obtenus indiquent que la configuration du DAO permet de réduire de 12,13% la production de CO2 et donne une autosuffisance électrique de 22,55% au lycée. Cependant, du fait de l’utilisation de batteries de stockage et de la possibilité offerte de les recharger par les sources thermiques, le kWh revient à 239,877FCFA soit 29,54% plus cher que le kWh obtenu par une classique connexion au réseau SONABEL via un poste de livraison. Et cet écart de coût s’accentue avec le temps.
L’étude a aussi réussi à identifier la configuration répondant le mieux aux critères de sélection : la configuration photovoltaïque couplé à un groupe parallèle (122kWc ; 215kVA ; sans stockage). Elle permet de réduire de 55,67% la production de CO2 du lycée et lui donne une autosuffisance électrique de 60,97%. En outre elle offre un kWh à 168,107FCFA soit 9,22% moins cher qu’un raccordement au réseau SONABEL, et cet écart positif de coût augmente avec le temps.
Abstract : This thesis focuses on the design of a “low voltage installation powered by a hybrid source”, as part of the project of “construction of a professional high school in Kaya in the Center-North region”, on behalf of the Ministry of National Education, Literacy and Promotion of National Languages (MENAPLN) in Burkina Faso. The objective is to determine the combination of photovoltaic source, storage, generator and SONABEL supply that best meets the electrical and economic needs of the school in order to minimize its dependence on fossil resources.
The calculation of the performances of each possible configuration consisting in a complex association of a multiple climatic, electrical and economic parameters, we have designed a model and the algorithm which corresponds to it in order to calculate, automatically and as exactly as our knowledge allows it, the consumption of the school and the contribution of each source hour by hour over a period of ten (10) years corresponding to the duration of meteorological recording to which we had access. The criteria for selecting the ideal configuration were, in decreasing order of importance, the rate of coverage of electrical needs, the cost price per kWh and the penetration rate of the PV source. The simulations focused on the Grid only, photovoltaic only, photovoltaic connected to grid (switching and parallel mode), photovoltaic connected to generator (switching and parallel mode) configurations and on the proposal of the tender document, each of them for different PV powers (from 12.5 to 692kWp) and different storage capacities (from 0 to 76200Ah).
The results obtained indicate that the configuration of the tender document allow to reduce the production of CO2 by 12.13% and gives electrical self-sufficiency of 22.55% to the high school. However, due to the use of storage batteries and the possibility of recharging them by thermal sources, the kWh comes up to 239.877FCFA or 29.54% more expensive than the kWh obtained by a traditional connection to the SONABEL grid by a delivery station. And this gap widens over time.
The study also succeeded to identify the configuration that best meets the selection criteria: the parallel photovoltaic connected to generator configuration (122kWp; 215kVA; without storage). It reduces the high school's CO2 production by 55.67% and gives it 60.97% electrical self-sufficiency. In addition, it offers a kWh at 168,107FCFA or 9.22% cheaper than a connection to the SONABEL grid, and this positive cost difference increases over time. |
Mémoire Master d'ingénierie Energie. Recherche d’une configuration hybride optimale pour l’alimentation électrique du Lycée Professionnel de Kaya. [texte imprimé] / M’Bio Arba Michel Patrick OUEDRAOGO . - 2019 . - 119 p. Langues : Français ( fre) Résumé : | Ce mémoire se penche sur la conception d’un « réseau basse tension alimenté par une source hybride », dans le cadre du projet de « construction d’un lycée professionnel à Kaya dans la région du Centre-Nord », pour le compte du Ministère de l’Education nationale, de l’Alphabétisation et de la Promotion des Langues nationales (MENAPLN) du Burkina Faso. L’objectif est de déterminer la combinaison de source photovoltaïque, de stockage, de groupe électrogène et d’approvisionnement SONABEL répondant le mieux aux besoins électriques et économiques du lycée en réduisant au maximum sa dépendance aux ressources fossiles.
Le calcul des performances de chaque configuration possible faisant intervenir de façon complexe une multitude de paramètres climatiques, électriques et économiques, nous avons conçu un modèle et l’algorithme qui lui correspond afin de calculer, de façon automatique et aussi exacte que nos connaissances le permettent, la consommation du lycée et la contribution de chaque source heure par heure sur une période de dix (10) années correspondant à la durée d’enregistrement météorologique à laquelle nous avons eu accès. Les critères de sélection de la configuration idéale étaient, par ordre d’importance décroissante, le taux de couverture des besoins électriques, le coût de revient du kWh et le taux de pénétration de la source PV. Les simulations ont porté sur les configurations Réseau seul, photovoltaïque seul, photovoltaïque couplé au réseau (commutation et parallèle), photovoltaïque couplé à un groupe (commutation et parallèle) et sur la proposition du dossier d’appel d’offre (DAO), chacune pour des puissances photovoltaïques de 12,5 à 692 kWc et des capacités de stockage de 0 à 76200 Ah.
Les résultats obtenus indiquent que la configuration du DAO permet de réduire de 12,13% la production de CO2 et donne une autosuffisance électrique de 22,55% au lycée. Cependant, du fait de l’utilisation de batteries de stockage et de la possibilité offerte de les recharger par les sources thermiques, le kWh revient à 239,877FCFA soit 29,54% plus cher que le kWh obtenu par une classique connexion au réseau SONABEL via un poste de livraison. Et cet écart de coût s’accentue avec le temps.
L’étude a aussi réussi à identifier la configuration répondant le mieux aux critères de sélection : la configuration photovoltaïque couplé à un groupe parallèle (122kWc ; 215kVA ; sans stockage). Elle permet de réduire de 55,67% la production de CO2 du lycée et lui donne une autosuffisance électrique de 60,97%. En outre elle offre un kWh à 168,107FCFA soit 9,22% moins cher qu’un raccordement au réseau SONABEL, et cet écart positif de coût augmente avec le temps.
Abstract : This thesis focuses on the design of a “low voltage installation powered by a hybrid source”, as part of the project of “construction of a professional high school in Kaya in the Center-North region”, on behalf of the Ministry of National Education, Literacy and Promotion of National Languages (MENAPLN) in Burkina Faso. The objective is to determine the combination of photovoltaic source, storage, generator and SONABEL supply that best meets the electrical and economic needs of the school in order to minimize its dependence on fossil resources.
The calculation of the performances of each possible configuration consisting in a complex association of a multiple climatic, electrical and economic parameters, we have designed a model and the algorithm which corresponds to it in order to calculate, automatically and as exactly as our knowledge allows it, the consumption of the school and the contribution of each source hour by hour over a period of ten (10) years corresponding to the duration of meteorological recording to which we had access. The criteria for selecting the ideal configuration were, in decreasing order of importance, the rate of coverage of electrical needs, the cost price per kWh and the penetration rate of the PV source. The simulations focused on the Grid only, photovoltaic only, photovoltaic connected to grid (switching and parallel mode), photovoltaic connected to generator (switching and parallel mode) configurations and on the proposal of the tender document, each of them for different PV powers (from 12.5 to 692kWp) and different storage capacities (from 0 to 76200Ah).
The results obtained indicate that the configuration of the tender document allow to reduce the production of CO2 by 12.13% and gives electrical self-sufficiency of 22.55% to the high school. However, due to the use of storage batteries and the possibility of recharging them by thermal sources, the kWh comes up to 239.877FCFA or 29.54% more expensive than the kWh obtained by a traditional connection to the SONABEL grid by a delivery station. And this gap widens over time.
The study also succeeded to identify the configuration that best meets the selection criteria: the parallel photovoltaic connected to generator configuration (122kWp; 215kVA; without storage). It reduces the high school's CO2 production by 55.67% and gives it 60.97% electrical self-sufficiency. In addition, it offers a kWh at 168,107FCFA or 9.22% cheaper than a connection to the SONABEL grid, and this positive cost difference increases over time. |
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