contribution à l’étude, à la caractérisation et à la comparaison de trois installations photovoltaïques de puissances 2kwc basées sur les trois technologies si-monocristallin, si-polycristallin et si-amorphe.

Abstract

Les travaux développés dans cette thèse sont intitulés : « Contribution à l’étude, à la caractérisation et à la comparaison de trois installations Photovoltaïques de puissances 2KWc basées sur les trois technologies Si-Monocristallin, Si-Polycristallin et Si-Amorphe » Installées sur le toit de la Faculté des Sciences et Technique de Beni Mellal. L'objectif de ce travail a été d'analyser et comparer la production et la performance de trois types de technologies photovoltaïques à base de Silicium dans les conditions météorologiques de Beni Mellal. Dans le premier chapitre, nous donnons un aperçu sur le contexte international et national de la production de l’énergie. Nous abordons la transition énergétique vers les énergies renouvelables. Nous présentons aussi le contexte et l'objectif de la thèse. Le deuxième chapitre est consacré à des généralités sur la conversion Photovoltaïque qui correspondent au principe de la conversion PV, les caractéristiques principales d’une cellule PV, sa modélisation, les différentes filières PV et les facteurs influençant le rayonnement solaire. Le troisième chapitre sera dédié aux outils d’analyse de la performance des installations photovoltaïques. Nous présenterons et dénombrerons les paramètres normalisés de la performance, nous citerons les types de dégradation que peuvent subir les modules PV, les techniques de détection de dégradation et les modèles permettant la quantification et le suivi de la dégradation. Notre première contribution sera l’objectif du quatrième chapitre. Dans un premier temps, nous allons présenter les différents composants des trois mini-stations PV raccordées au réseau ainsi que l’instrumentation pour l’acquisition des données électriques et météorologiques. Nous présenterons les données journalières, mensuelles et annuelles de la production et nous nous pencherons sur les conditions environnementales dans lesquelles évolue la centrale PV à savoir l’irradiation reçue, la température ambiante et la température des modules. Dans un deuxième temps, nous allons mener une analyse de la performance des trois installations PV en se basant sur les indices normalisés. Pour la première fois, la technique de l’analyse de la composante principale Résumé xii (ACP) sera utilisée pour mesurer la corrélation entre les indices de la performance et les paramètres météorologiques. Le cinquième chapitre représentera la seconde contribution. Nous allons utiliser les techniques de la régression linéaire, le lissage exponentiel Holt-Winters, la décomposition classique des séries temporelle et le modèle de ARIMA pour déterminer le taux de dégradations des modules PV, à base de silicium, dû à l’exposition aux conditions réelles de fonctionnement durant cinq ans.