Etude de systèmes hybrides d’énergies renouvelables : gestion intelligente d’énergie par un contrôleur flou

Abstract

L'accroissement rapide de la population et la consommation d'énergie dans le monde, ainsi que l'épuisement des ressources fossiles ont généré une augmentation significative des prix des ressources naturelles comme le pétrole et le gaz naturel. Cette élévation a engendré l'utilisation de systèmes hybrides d'énergie renouvelable. Pour tous les avantages qu'elles présentent, l'utilisation de ces systèmes multi-sources a beaucoup progressé dans des secteurs industriels différents, notamment dans les pays en développement où le développement économique considère les conditions sociales et environnementales. Les énergies renouvelables offrent de nombreux avantages et solutions. De toutes les sources d'énergie renouvelables qui existent, la source solaire en particulier les panneaux photovoltaïques (PV) et les éoliennes sont les deux sources d'énergie les plus prometteuses, dû au fait qu'elles sont gratuites et supportable et plus convenables pour l’environnent. Cependant, ces énergies ne sont pas disponibles tout le temps, et leurs performances sont affectées par les changements climatiques imprévisibles. Pour maintenir un équilibre entre la production et la consommation dans un système hybride d'énergie renouvelable, une méthode de stockage d'énergie est nécessaire. Cette recherche présente une implémentation de deux contrôleurs basés sur la logique floue, mis en place sur deux systèmes hybrides d’énergies renouvelables composés de panneaux photovoltaïques et une éolienne comme source d’entrée et de batteries de type Lithium-Ion comme périphériques de stockage. Le premier système a été proposé pour satisfaire la demande de charge d’un site isolé situé dans la ville d’Essaouira au Maroc. Le second système est un prolongement du premier qui répond à la demande de charge d’une région plus vaste dans la même ville. Les contrôleurs ont été développés par le langage du control flou implémenté par la librairie JFuzzyLogic écrite en Java. La modélisation de la puissance des panneaux et des éoliennes ont également été effectuées par un contrôleur basé sur la logique loue et des facteurs naturels. Des données réelles extraites de recherches antérieures et sites météorologiques ont été utilisées pour tester les deux contrôleurs. Les résultats ont montrée que les contrôleurs ont pu effectuer une bonne gestion d’énergies dans les systèmes hybrides tout en gardant l’état de charge des batteries entre 30% et 80% pour incrémenter la durée de vie des batteries. La modélisation floue a aussi donne une bonne estimation de la puissance éolienne et la puissance photovoltaïque pour toutes les conditions météorologiques possibles.