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Bulletin des Energies Renouvelables - N° 19 2011 Centre de Développement des Energies Renouvelables Ministère de l’Enseignement Supérieur et la Recherche Scientifique page 1 de 4 Photovoltaïque L’Energie Solaire Photovoltaïque Dr. A. HADJ ARAB Docteur d’état, directeur de recherche La Division Energie Solaire Photovoltaïque E – mail : [email protected] L ’énergie est un facteur fondamental dans le développement social et économique d’un pays. La nécessité d’un avenir énergétique tel que préconisé lors du dernier sommet de la terre de Johannesburg (2002) sur le développement durable impose aux Etats des réformes profondes des sec- teurs énergétiques qui devraient conduire à une im- portance accrue du rôle de l’efficacité énergétique et de la contribution des énergies renouvelables dans les bilans énergétiques. Les énergies renouvelables, inépuisables et propres, s’imposent dans ces condi- tions comme une priorité. La loi relative à l’électricité et à la distribution du gaz par canalisations précise dans son article nu- méro 26 que des mesures d’organisation du marché de l’électricité seront prises en vue de l’écoulement normal sur le marché d’un volume minimal d’élec- tricité produite à partir de sources d’énergies re- nouvelables ou de systèmes de cogénération, à des conditions avantageuses, en application de la po- litique énergétique. Les surcoûts découlant de ces mesures peuvent faire l’objet de dotation de l’Etat et/ou être pris en compte par la caisse de l’électricité et du gaz et imputés sur les tarifs. L’introduction des énergies renouvelables en Algérie peut se faire selon les approches suivantes : • Complément à l’électrification rurale pour l’ali - mentation en électricité de sites isolés. • Hybridation des centrales diesel existantes ou nouvelles par des systèmes photovoltaïques ou par des éoliennes, selon le site et la puissance. • Approche dictée par des considérations de po- litique énergétique, de veille technologique ou de conformité à des engagements environnementaux. La politique énergétique préconise l’accroissement de la contribution des énergies renouvelables dans le bilan énergétique national ainsi que l’encourage- ment des systèmes énergétiques à haut rendement. Le scénario proposé est fondé sur une montée pro- gressive de ces énergies dans le bilan énergétique national. L’énergie solaire photovoltaïque (PV) est l’une des filières les plus prometteuses pour l’économie, l’em- ploi et l’environnement. La tendance mondiale à la baisse des coûts du PV rendra ce dernier compétitif dans un avenir proche. Ainsi la filière PV peut jouer un rôle déterminant dans le développement écono- mique du pays, en tant que secteur d’activité, mais également dans la réduction à terme de la facture énergétique. Une industrie PV performante et compétitive ne pourra exister et exporter que si elle peut s’appuyer sur un marché interne suffisant et en croissance régulière, justifiant des efforts de recherche publi- que. La Division Energie Solaire Photovoltaïque du CDER L a Division de l’Energie Solaire Photovoltaïque, structure de Recherche du Centre de Développement des Energies Renouvelables, a pour objectif d'entreprendre les activités de conception, de réalisation, de développement et d’expérimenta- tion des équipements d’exploitation et de conver- sion de l’énergie solaire en énergie électrique.

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Page 1: L’Energie Solaire Photovoltaïque - CDER · Division Energie Solaire Photovoltaïque figurent: les centrales photovoltaïques (PV) connectées au réseau, les systèmes de conditionnement

Bulletin des Energies Renouvelables - N° 19 2011

Centre de Développement des Energies Renouvelables

Ministère de l’Enseignement Supérieur et la Recherche Scientifique

page 1 de 4

Photovoltaïque

L’Energie Solaire Photovoltaïque

Dr. A. HADJ ARAB

Docteur d’état, directeur de recherche

La Division Energie Solaire Photovoltaïque

E – mail : [email protected]

L’énergie est un facteur fondamental dans le développement social et économique d’un

pays. La nécessité d’un avenir énergétique tel que préconisé lors du dernier sommet de la terre de Johannesburg (2002) sur le développement durable impose aux Etats des réformes profondes des sec-teurs énergétiques qui devraient conduire à une im-portance accrue du rôle de l’efficacité énergétique et de la contribution des énergies renouvelables dans les bilans énergétiques. Les énergies renouvelables, inépuisables et propres, s’imposent dans ces condi-tions comme une priorité.

La loi relative à l’électricité et à la distribution du gaz par canalisations précise dans son article nu-méro 26 que des mesures d’organisation du marché de l’électricité seront prises en vue de l’écoulement normal sur le marché d’un volume minimal d’élec-tricité produite à partir de sources d’énergies re-nouvelables ou de systèmes de cogénération, à des conditions avantageuses, en application de la po-litique énergétique. Les surcoûts découlant de ces mesures peuvent faire l’objet de dotation de l’Etat et/ou être pris en compte par la caisse de l’électricité et du gaz et imputés sur les tarifs.

L’introduction des énergies renouvelables en Algérie peut se faire selon les approches suivantes :

• Complément à l’électrification rurale pour l’ali-mentation en électricité de sites isolés.

• Hybridation des centrales diesel existantes ou nouvelles par des systèmes photovoltaïques ou par des éoliennes, selon le site et la puissance.

• Approche dictée par des considérations de po-litique énergétique, de veille technologique ou de conformité à des engagements environnementaux.

La politique énergétique préconise l’accroissement de la contribution des énergies renouvelables dans le bilan énergétique national ainsi que l’encourage-ment des systèmes énergétiques à haut rendement. Le scénario proposé est fondé sur une montée pro-gressive de ces énergies dans le bilan énergétique national.

L’énergie solaire photovoltaïque (PV) est l’une des filières les plus prometteuses pour l’économie, l’em-ploi et l’environnement. La tendance mondiale à la baisse des coûts du PV rendra ce dernier compétitif dans un avenir proche. Ainsi la filière PV peut jouer un rôle déterminant dans le développement écono-mique du pays, en tant que secteur d’activité, mais également dans la réduction à terme de la facture énergétique.

Une industrie PV performante et compétitive ne pourra exister et exporter que si elle peut s’appuyer sur un marché interne suffisant et en croissance régulière, justifiant des efforts de recherche publi-que.

La Division Energie Solaire Photovoltaïque du CDER

La Division de l’Energie Solaire Photovoltaïque, structure de Recherche du Centre de

Développement des Energies Renouvelables, a pour objectif d'entreprendre les activités de conception,

de réalisation, de développement et d’expérimenta-tion des équipements d’exploitation et de conver-sion de l’énergie solaire en énergie électrique.

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Générateur PV du banc d’essais de pompage Puits et réservoir du banc d’essais de pompage

Vue du générateur photovoltaïque installé sur la terrasse du CDER

Equipements de la mini centrale connectée au ré-seau (onduleurs, wattmètre, charge électronique,

ordinateur,…)

Datalogger, Wattmètre, Alimentation DC et Ordinateur du banc d’essais de pompage

Les systèmes que développent la Division se compo-sent essentiellement de modules interconnectés en série/parallèle, de dispositifs électroniques de régu-lation et de commande (régulateurs de charges), de systèmes de conversion DC/AC (onduleurs) et de systèmes de stockage électrochimiques (Batteries).

Parmi les applications dûment approuvées par la Division Energie Solaire Photovoltaïque figurent: les centrales photovoltaïques (PV) connectées au

réseau, les systèmes de conditionnement de puis-sance, les modules PV, le pompage PV, le stockage électrochimique et la production d’hydrogène par voie PV.

Pour mener à bien ces applications, la Division entreprend des tâches d’élaboration de normes se rapportant à la fabrication et à l’utilisation des équi-pements solaires.

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Banc d’essais de systèmes de pompage photovol-taïque

L’Algérie présente beaucoup de zones isolées carac-térisées par de faibles taux de population, en noyaux dispersés, qui souffrent des graves problèmes d’ali-mentation en eau potable et en eau d’irrigation. Les systèmes de pompage photovoltaïque sont une so-lution idéale pour pallier à ces problèmes. Le prin-cipal problème est de connaître le fonctionnement de la pompe quand elle est alimentée par un géné-rateur photovoltaïque et ceci permettra de :

- Tester et évaluer des systèmes de pompage pho-tovoltaïques

- Réaliser une base de données du système moteur-pompe

- Sélectionner la meilleure pompe pour chaque ap-plication

- Décider de l’usage de moteur à courant continu ou à courant alternatif

- Construire des modèles mathématiques qui décri-vent le comportement de l’ensemble moteur-pompe à partir de ses paramètres caractéristiques (courant, tension, débit et hauteur de pompage ) pour être utilisés dans des programmes de simulation et d’op-timisation.

Le banc est construit en acier inoxydable et est fa-cilement démontable. On distingue les parties sui-vantes : un puits, un réservoir d’eau-air, une bran-che de refoulement entre le puits et le réservoir, une branche de décharge qui comporte le retour du ré-servoir au puits, un compresseur d’air, des capteurs et transducteurs de débit, niveaux et pressions, une armoire de contrôle et visualisation, une armoire de connexion pour des mesures avec instrumentation additionnelle externe, un générateur photovoltaï-que de 2,2 kW, Un wattmètre pour des mesures de puissance AC, une source d’alimentation DC pro-grammable de 3 kW, un datalogger pour acquisition de données et contrôle et un ordinateur personnel avec carte GPIB pour mesure et contrôle

Les intervalles de mesures sont respectivement de 0 à 2,2 kW pour la puissance du générateur PV, de 0 à 120 m pour la hauteur de pompage et de 0 à 30 m3/h pour le débit d’eau pompée.

Les différents capteurs utilisés dans le banc d’essais sont les suivants :

• Capteur de pression différentielle pour la mesure du niveau d’eau du puits

• Capteur de pression manométrique de sortie de la pompe à tester

• Capteur de pression d’air du réservoir

• Débitmètre pour la branche de 32 mm de diamè-tre

• Débitmètre pour la branche de 50 mm de diamè-tre

• Capteur du niveau d’eau du réservoir

Les éléments de régulation et de fermeture sont les suivants :

- Valve anti-retour de la conduite d’aspiration

- Vanne pneumatique de diamètre de 32 mm de la branche de refoulement de 32 mm

- Vanne pneumatique de diamètre de 50 mm de la branche de refoulement de 50 mm

- Vanne manuelle millimétrique de régulation fine du débit de la branche de refoulement

- Clé manuelle pour sortie auxiliaire

- Vanne anti-retour de 50 mm de diamètre

- Valve pneumatique de sortie d’air du réservoir

- Valve pneumatique d’entrée d’air dans le réservoir et amortisseur d’air de la branche de décharge

- Vanne pneumatique de 50 mm de diamètre de la branche de décharge

- Vanne manuelle millimétrique de régulation fine du débit d’eau

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Bulletin des Energies Renouvelables - N° 19 2011

Centre de Développement des Energies Renouvelables

Ministère de l’Enseignement Supérieur et la Recherche Scientifique

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CHEF DE DIVISIONHADJ ARAB Amar

Equipe Electronique des Systèmes &

Stockage

BOUZIDI Belkacem (MR)

KHARZI Souhila (CR) ACHAIBOU Nadia (CR) DIAF Djamila (CR) MALEK Ali (DR) HAMOUCHE Hourira (AR) HADDADI Mourad (DR)

SECRETARIATABAR Kheira

EQUIPES DE RECHERCHE

Equipe Economie et Maîtrise de

l'Energie

Equipe de Soutien Technique

Equipe Ingnierie des Applications Photovoltaïques

Equipe Systèmes Photovoltaïques

HASSAINE Linda (MR)

AILLANE Abdelaziz (CR) M'RAOUI Abdelhamid (CR) KHELIF Messaoud (MR B) LARBES Cherif (DR) BOUADAD Abderrahmane(ING) GACI Idir

HADJ ARAB Amar (DR)CHERFA Farida (CR) OULD AMROUCHE Said (CR) GHERBI Akila (CR)ZERAIA Hassiba (CR)BOUCHAIB Samy (AR)ABDELADIM Kamel (C.E)

CHOUDER Aissa (MR)CHATRI Brahim (CR) BOUKADOUM Med Tahar (CR) AMROUCHE Badia (AR) KERKOUCHE karim (ING) BADAOUI Mokrane (TS)

KACI Mourad HEBHOUB Lyes (ING) ACHACHERA Soulef (CE)