memoire vrai

ETUDE TECHNICO-ECONOMIQUE DES TECHNOLOGIES SOLAIRES EN COTE DIVOIRE

MEMOIRE POUR LOBTENTION DU MASTER SPECIALISE GENIE ELECTRIQUE ENERGETIQUE &

ENERGIES RENOUVELABLES

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Etude technico-conomique des technologies solaires en Cte dIvoire

Prsent et soutenu publiquement le septembre 2010 par :

Timothe BROU

Travaux dirigs par : M. Henri KOTTIN

UTER GEI, Laboratoire LESEE

Jury dvaluation du stage:

ENCADREURS ALBEDO:

Prsident : M. Massa DIAGNE, PDG Albdo

M. Hugues LITCHEOU, DT Albdo

Membres:

Promotion [2009/2010]


BROU TIMOTHEE -MASTER SPECIALISE GENIE ENERGETIQUE Page ii

REMERCIEMENTS

Au personnel de lentreprise Albdo

- M. Massa DIAGNE, PDG Albdo

- M. Hugues LITCHEOU, Directeur Technique Albdo

- M. Arsne OUSSOU, Responsable bureau dtude Albdo

Et tous les autres membres du personnel.

Au personnel de lcole 2iE

- M. Coulibaly YEZOUMAH

- M. Yao AZOUMAH, notre responsable du master spcialis

- Mon encadreur M. Henri KOTTIN

A tout le corps enseignant du master spcialis Gnie nergtique du 2iE.

A ma famille

- Mon frre BROU Koffi Jean-marc, pour son soutien durant ma vie scolaire

- Ma mre, KOUASSI Ahou Henriette

- Ma sur BROU Bomoh Henriette victoire

A la grande famille du master spcialis Gnie Energtique et Energie Renouvelables


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RESUME

Les nergies renouvelables sont une relle opportunit pour les compagnies africaines. Avec un

bon ensoleillement, lAfrique prsente des conditions favorables au dveloppement des technologies

solaires. Notre tude avait pour but de dterminer la rentabilit de ces technologies en Afrique,

particulirement en Cte dIvoire. Nous avons men une tude sur le solaire photovoltaque, le solaire

thermique et la climatisation solaire. Nous retenons, la suite de nos travaux:

- Le systme photovoltaque autonome prsente un temps de retour sur investissement

denviron 70 ans, avec du polycristallin. Le manque de subvention rend les cots

dinvestissement assez importants. Cependant les cots se rduissent, lorsque des appareils

avec une faible consommation nergtiques sont utiliss.

- Les systmes deau chaude sanitaire solaire prsentent des temps de retour sur

investissement assez intressant moins de 5 ans pour notre systme

- La technologie de climatisation solaire est peu dveloppe et la mise en uvre est encore

onreuse. Linvestissement devient intressant raliser, pour des puissances leves, car

plusieurs constructeurs de climatiseurs solaires faibles puissances ont arrt leur

production.

Enfin, nous soulignons la ncessit dassocier lefficacit nergtique aux technologies vertes,

dans le cadre de notre tude suite un audit nergtique nous avons pu rduire le cot

dinvestissement de moiti.

Mots cls :

1- Systmes photovoltaques, Systmes photovoltaques hybrides, Eau chaude sanitaire

solaire, Climatisation solaire, Audit Energtique

ABSTRACT

The developpement of renewable energy is a great opportunity for the Africans compagnies.

With a good enlightement, west African country present reals conditions for implantation of

solartechnogy. Our study presented the rentability of the renewables technologies, particulary the solar

technology. After our study, wefind :

- For the autonomous photovoltaic system, we find for rentability times, more than 70 years.

The cost of investissement the implantation of the technology is reduced when we use a

efficient devices.

- The cold solar system present a good time of rentability, in our study we find

approximately five years.

- The solar air conditioning isnt really improve, the cost of the technology is so expensive

and the technology is available for the big power.


BROU TIMOTHEE -MASTER SPECIALISE GENIE ENERGETIQUE Page iv

LISTE DES ABBREVIATIONS

PV : Photovoltaque

ECS : Eau Chaude Sanitaire

2ie : Institut International dingnierie de lEau et de lEnvironnement

EECI: Energie lectrique de la Cte dIvoire

IREN: Institut de Recherche sur les nergies nouvelles IREN

DSRP : Document Stratgique de Rduction de la Pauvret

SODEXAM : Socit dExploitation et de Dveloppement Aroportuaire, Aronautique et de

Mtorologique

CIE : Compagnie Ivoirienne dElectricit

SODECI : Socit de Distribution dEau en Cte dIvoire

CI : Cte dIvoire

CC : Convertisseur continu

CA : Convertisseur Alternatif

Cj : Consommation journalire

Pc: Puissance crte

K : Coefficient de perte

Pins. : Puissance installer

Ireg : Intensit reue par le rgulateur

Nreg : Nombre de rgulateurs

Cb : Capacit de la batterie

Pond : Puissance reue par londuleur


BROU TIMOTHEE -MASTER SPECIALISE GENIE ENERGETIQUE Page v

SOMMAIRE

INTRODUCTION ..................................................................................................................................... 1

A-Contexte du projet .............................................................................................................................................. 1

B- Objectifs .............................................................................................................................................................. 1

C- Mthodologie ..................................................................................................................................................... 1

I-ETAT DES LIEUX DU SECTEUR DES ENERGIES RENOUVELABLES ............................................... 2

II-DUREE DINSOLATION ET RAYONNEMENT GLOBAL ...................................................................... 3

II.1-Dure dinsolation en Cte dIvoire ................................................................................................................ 3

II.2-Rayonnement global......................................................................................................................................... 3

III- CONFIGURATION DES SYSTEMES PHOTOVOLTAQUES .............................................................. 5

III.1-Les panneaux photovoltaques ....................................................................................................................... 6

III.2-Le rgulateur de charge ................................................................................................................................... 7

III.3-Les batteries ou rservoir dnergie ................................................................................................................ 7

III.4-Les convertisseurs ........................................................................................................................................... 7

IV- ETUDE COMPARATIVE DES PANNEAUX PHOTOVOLTAIQUES .................................................. 8

IV.1-Etude par types de panneaux .......................................................................................................................... 8

V-DIMENSIONNENEMT DUN SYSTEME PHOTOVOLTAIQUE AUTONOME ................................... 9

V.1-Gnralits sur les composants utiliss ........................................................................................................... 9

VI- ETUDE DE RENTATIBILITE DES SYSTEMES PHOTOVOLTAIQUES ......................................... 14

VI.1- Rcapitulatif des cots dinvestissement ..................................................................................................... 14

VII-AUDIT ENERGETIQUE DE LENTREPRISE ALBEDO ..................................................................... 17

VII.1- Etat des lieux de lentreprise Albdo .......................................................................................................... 17

VII.2- Rpartition de la consommation nergtique ............................................................................................. 17

VII.3- Mesures et Recommandations ................................................................................................................... 19

VII.4- Climatisation solaire* ................................................................................................................................ 20

VIII- SIMULATION APRES AUDIT ENERGETIQUE ................................................................................ 24

IX- SYSTEME PHOTOVOLTAIQUE HYBRIDE ......................................................................................... 25

IX.1- Schma de principe ...................................................................................................................................... 25

IX.2- Climatisation hybride.................................................................................................................................... 26

IX.3-Montage dun prototype de centrale hybride solaire PV / CIE sans batterie de stockage ........................... 28

X- DIFFICULTES ET RECOMMANDATIONS ............................................................................................ 31

X.1- Difficults ....................................................................................................................................................... 31

X.2- Recommandations ......................................................................................................................................... 31

CONCLUSION ................................................................................................................................................... 32


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LISTE DES TABLEAUX & FIGURES

LISTE DES TABLEAUX

Tableau 1 : Dure dinsolation Abidjan en heures/mois (1999-2009)

Tableau 2 : Rayonnement global (kWh/m2/Jour) Cte dIvoire

Tableau 3 : Rayonnement global en 2009 en (kWh/m2/Jour) Cte dIvoire

Tableau 4 : Diffrences entre les valeurs densoleillement des ines-solaire.com et SODEXAM

Tableau 5: Diffrents rendements des cellules PV

Tableau 6 : Rendement surfacique du monocristallin

Tableau 7 : Rendement surfacique du monocristallin

Tableau 5 : Rendement surfacique de lamorphe

Tableau 6 : Prsentation des caractristiques principales des composants SU-KAM

Tableau 7: Consommation nergtique Albdo 2009

Tableau 8 : Calcul de la puissance installer

Tableau 9 : Nombre de rgulateurs

Tableau 10: Chiffrage des batteries

Tableau 11: Chiffrage des onduleurs

Tableau 12 : Rcapitulatif des cots dacquisition des quipements en Fcfa

Tableau 13 : Investissement total pour la ralisation du projet

Tableau 14 : Cot des Panneaux photovoltaques au silicium amorphe

Tableau 15: Cot global du projet

Tableau 16: Avantages et inconvnients des couples

Tableau 17 : Cot dinvestissement installation photovoltaque scnario 1

Tableau 18 : Cot dinvestissement total sur 20 ans

Tableau 19 : Cot dacquisition de climatiseurs hybrides

Tableau 20 : Caractristiques du champ PV (dpart usine)

Tableau 21 : Cot dinvestissement pour lacquisition de londuleur SUNNY BOY

Tableau 22 : Investissement raliser aprs mesures defficacit pour lacquisition des panneaux

Tableau 23 : Investissement pour lacquisition des onduleurs


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LISTE DES FIGURES

Figure 1: Configuration des systmes photovoltaques (Source : Cours professeur Mohammed Koita

SACKO, INP-HB)

Figure 2 : Synoptiques gnral des systmes photovoltaques

Figure 3 : Panneau solaire, (installation Pharmacie saint CLEMENT, Cte dIvoire)

Figure 4 : Rgulateur de charges, (installation Pharmacie saint CLEMENT Cte dIvoire)

Figure 5 : Accumulateur dnergie, (installation pharmacie saint CLEMENT Cte dIvoire)

Figure 6: Convertisseur DC/AC (Catalogue KYOCERA)

Figure 7 : Rpartition des cots des investissements

Figure 8 : Rpartition de la consommation nergtique dAlbdo en fonction

Figure 9 : Rpartition de la consommation nergtique dAlbdo par catgorie dquipement

Figure 10 : Rpartition de la consommation nergtique du bureau dtude

Figure 11 : Etat de lart de la climatisation solaire

Figure 12: Configuration hybride solaire photovoltaque rseau CIE

Figure 13 : Synoptique lectrique

Figure 14: Surface dimplantation des panneaux photovoltaques, surface total 300 m2

Figure 15 : Sunny boy 3300


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PRESENTATION DE LENTREPRISE ALBEDO

Albdo est une socit multiservices intervenant sur le confort dans les btiments et loptimisation

des consommations en nergie. Elle s'appuie sur une quipe de professionnels permanents qui sont

spcialiss dans quatre principales activits: Climatisation, Froid Industriel, lectricit et Plomberie.

Elle introduit une grande innovation sur le march sous-rgional en instaurant des services de prise

en charge totale de systmes de climatisation ou une offre de location vente de systmes avec

garantie totale. Ainsi, elle rompt avec loffre classique de commercialisation dquipements et

dappareils et de services de dpannage plus ou moins volus. En effet, en partant de lanalyse des

besoins des clients, la conclusion principale qui ressort est que, quelque soit la forme de la

transaction commerciale entre le client et le prestataire, le dernier devrait tre plus outill pour

assumer les responsabilits du bon fonctionnement des systmes installs ainsi que loptimisation de

leur exploitation. Cest pourquoi Albdo sest organise (expertises ncessaires, savoir-faire,

exprience, partenaires, police dassurance, termes contractuels clairs) pour vous soustraire les

responsabilits qui sapparentent plus ses comptences afin que vous puissiez vous focaliser sur

votre cur de mtier.

Les quipes dAlbdo sont organises autour de la structure centrale au sige Abidjan et de six

bases gographiques pour couvrir la totalit de lAfrique de lOuest et galement pour maintenir une

interface constante et continue avec les centres de fabrication de systmes et dapprovisionnement

en quipements et pices de rechange.

Elles ont une approche doptimisation de systmes et de rsolution de problme. Elles se concentrent

sur la satisfaction complte du client et en font leur leitmotiv.

Le ple administratif, dans la philosophie du groupe, vous proposera des modles de contrat qui

garantissent latteinte de vos objectifs pour satisfaire une clientle la recherche de services de

qualit, excuts diligemment avec efficience. Chaque charg de projet est choisi parmi l'ensemble

des professionnels disponibles sur la seule base des comptences recherches par le client.


ORGANIGRAMME FONCTIONNEL - ALBEDO

Conseil

dAdministration

Comit Stratgique PRESIDENT DIRECTEUR GENERAL

Ingnieur charg dAffaires et

des travaux neufs

Assistante de direction

Coursiers Inspecteur Qualit

Ingnieurs

Etudes

DIRECTRICE ADMINISTRATIVE ET

FINANCIERE

Ingnieur charg de la

Maintenance

DIRECTEUR TECHNIQUE

Equipes Maintenance Equipes travaux neufs Equipes Etudes

Gestion

commerciale Comptabilit Ressources

humaines


BROU TIMOTHEE -MASTER SPECIALISE GENIE ENERGETIQUE Page 1

INTRODUCTION

A-CONTEXTE DU PROJET

La question des nergies renouvelables, en Afrique, demeure marginale, particulirement en

Cte dIvoire o le march ne prsente pratiquement aucun acteur. A la faveur, des rcents dlestages

qua connu le pays, les questions sur lefficacit nergtique et lexploitation des technologies vertes

sont plus que dactualit, en tmoigne la rcente ouverture de la direction des nergies renouvelables

dans le pays. Des entreprises locales commencent sintresser ce nouveau buisness qui prend

forme. Dans le cadre du dveloppement de son dpartement nergies renouvelables, lentreprise

Albdo nous a confi la tche deffectuer une ETUDE TECHNICO-ECONOMIQUE DES

TECHNOLOGIES DENERGIE SOLAIRE EN CTE DIVOIRE . Cette tude sinscrit dans le

cadre de la ralisation de notre mmoire de fin dtude, pour lobtention de notre diplme de Master

spcialis Gnie Electrique, Energtique & Energies Renouvelables lInstitut International

dIngnierie de lEau et de lEnvironnement.

B- OBJECTIFS

Les principaux objectifs fixs sont :

- Identifier les technologies exploitant lnergie solaire comme source primaire pour la production dnergie

- Identifier des fournisseurs pour la fourniture en matriel

- Dimensionner une installation photovoltaque autonome pour la fourniture dnergie dAlbdo et tudier la rentabilit du systme.

- Etudier la rentabilit des systmes solaires thermiques

- Faire des recommandations sur la faisabilit ou non du projet de dveloppement des nergies

renouvelables en Cte dIvoire.

C- METHODOLOGIE

Nous dbuterons nos travaux par un tat des lieux du secteur des nergies renouvelables en

Cte dIvoire, ensuite nous prsenterons les diffrentes technologies commercialement disponibles,

nous terminerons par la prsentation de notre tude de rentabilit et de nos recommandations.



I-ETAT DES LIEUX DU SECTEUR DES ENERGIES RENOUVELABLES

Le prsent tat des lieux sappuie sur des interviews ralises, des collectes de donnes, et

lecture darticles divers sur le dveloppement des nergies renouvelables en Cte dIvoire, en

particulier le Magazine TYCOON .

Nous retenons de nos diffrentes investigations [1]:

Lexistence dune direction des nergies renouvelables : Cre en Avril 2009, elle est dirige

par M.KOUAME Augustin, qui fut notre principal interlocuteur la direction.

Situe limmeuble EECI (Energie lectrique de la Cte dIvoire), elle a pour objectifs affichs :

- obtenir des donnes fiables sur les paramtres solaires en Cte dIvoire

- dynamiser le secteur du renouvelable en Cte dIvoire, en regroupant les diffrents acteurs

prsents sur le march et en facilitant le dveloppement dactivits dans le secteur

- faire la promotion des nergies renouvelables pour favoriser leur utilisation au plan national

- mettre en place des textes rglementaires qui faciliteront lacquisition dquipements etc.

Sept (7) acteurs recenss par la direction des nergies renouvelables ce jour (ANNEXE 1)

Un Institut de Recherche sur les nergies nouvelles (IREN), cr en 1980.

Le domaine des nergies renouvelables cest aussi un objectif affich, selon le DSRP de passer

(Document Stratgique de Rduction de la Pauvret) de passer de 3% en 2013 dutilisation des

nergies renouvelables (solaire photovoltaque) 5% dutilisation en 2015.

NB : Pour une meilleure apprciation de ltat des lieux des nergies renouvelables en Cte dIvoire,

Voir (ANNEXE 2)



II-DUREE DINSOLATION ET RAYONNEMENT GLOBAL

II.1-Dure dinsolation en Cte dIvoire En moyenne nous avons comme dure dinsolation par mois les valeurs prsentes dans le tableau ci-

dessous. Donnes fournies par la SODEXAM.

Tableau 1 : Dure dinsolation Abidjan en heures/mois 1999-2009 (Source : SODEXAM,

Annexe 3)

En moyenne la dure dinsolation Abidjan, par jour, est de 6,5 heures.

II.2-RAYONNEMENT GLOBAL

Le rayonnement global se divise en deux composantes:

- une composante directe,

- une composante diffuse

Le tableau ci-aprs nous fournis les valeurs mensuelles de lensoleillement en Cte dIvoire,

Abidjan.

ANNEE JAN FEV MARS AVR MAI JUIN JUIL AOUT SEPT OCT NOV DEC MOYENNE

1999 211,4 217,1 247,1 211,1 228,4 145,6 173,1 211,8 137,7 210,2 249,2 232,8 206,29

2000 213,4 218 205,4 248 195,4 122 153,2 140 112,6 236,6 251,2 205,2 191,75

2001 235,6 202,6 250,6 224,4 213 0 0 0 0 0 0 0 93,85

2003 0 0 0 0 209,4 119,8 179,1 124,8 142,2 197,1 245,6 212,5 119,21

2004 205,1 169,6 215,9 213,5 104,2 147,7 74,8 126,8 0 0 0 114,33

2005 149,4 218 210,6 228,7 188,8 126,4 134,3 126,1 144,2 212,4 239,3 251,8 185,83

2006 250 231,1 222,9 217,7 177,7 160,2 174,8 128,3 146,9 214,6 234,9 217,6 198,06

2007 104,3 204,1 214,9 210,4 199,6 111,6 168,1 142,1 179,5 214 247,9 221,4 184,83

2008 236,9 176,8 216 184,9 178,1 143,4 148,4 183,1 140,5 234,9 232,3 226 191,78

2009 227,5 196 205 220,9 205,7 137,2 120 60,7 117,8 216,2 245,4 234,2 182,22



Tableau 2 : Rayonnement global (kWh/m2/Jour) Cte dIvoire. (Source : SODEXAM, Annexe 3)

Tableau 3 : Rayonnement global en 2009 en (kWh/m2/Jour) Cte dIvoire (Source : ines-solaire.com)

Tableau 4 : Diffrences entre les valeurs densoleillement des sources ines-solaire.com et

SODEXAM

Remarque: Une diffrence est constate entre les valeurs fournies par la SODEXAM et les donnes

satellitaires fournies par le site ines-solaire.com. Pour la suite de nos travaux nous utiliserons comme

valeur densoleillement 4,5 kWh/m2/Jour.

Anne Jan Fev Mars Avril Mai Juin Juil Aot Sept Oct Nov Dec Moyenne

2003 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 2,66 3,27 2,77 2,95 3,49 3,74 3,37 3,18

2004 3,36 3,08 3,28 3,74 3,53 2,52 2,91 2,37 2,85 3,24 0,00 0,00 3,09

2005 2,88 3,61 3,66 3,67 3,32 2,71 2,79 2,80 3,00 3,57 3,69 3,69 3,28

2006 3,75 3,72 3,78 3,81 3,21 3,00 3,12 2,82 3,02 3,60 3,65 3,41 3,41

2007 2,47 3,49 3,70 3,69 3,41 2,58 3,08 2,94 3,32 3,59 3,76 3,44 3,29

2008 3,64 3,24 3,73 0,00 3,23 2,86 2,92 3,31 2,99 3,78 3,62 3,56 3,35

2009 3,56 3,41 3,62 3,95 3,46 2,80 2,68 2,21 2,76 3,42 3,73 3,56 3,27

Jan. Fv. Mar Avril Mai Juin Juil. Aot Sep Oct. Nov. Dc.

6,87 6,44 5,59 5,18 4,48 3,56 3,74 3,54 3,54 4,810 5,90 6,52

DIFFERENCE

CONSTATEE

JAN FEV MARS AVRIL MAI JUIN JUILLET AOUT SEPT OCT NOV DEC

3.31 3.03 1.97 1.23 1.02 0.76 1.06 1.33 0.78 1.39 2.17 2.96

48% 47% 35% 24% 23% 21% 28% 38% 22% 29% 37% 45%



III- CONFIGURATION DES SYSTEMES PHOTOVOLTAQUES

Un systme photovoltaque permet la production dlectricit partir du rayonnement solaire et

grce la mise en association de plusieurs quipements. Il se prsente ainsi :

Figure 1: Configuration des systmes photovoltaques (Source : Cours professeur Mohammed Koita

SACKO, INP-HB) [2] & [3]

Figure 2 : Synoptiques gnral des systmes photovoltaques

Un systme photovoltaque se compose de:

Panneaux photovoltaques

Rgulateurs de charge

Batteries

Convertisseurs (CC/CC) ou (CC/AC)



III.1-Les panneaux photovoltaques

Ils permettent la conversion du rayonnement solaire en nergie lectrique. Les principales

technologies industrialises en quantit ce jour sont :

- les cellules de type silicium monocristallin

- les cellules de type silicium polycristallin

- Les cellules de type silicium amorphe

Tableau 5: Diffrents rendements des cellules PV (source : bp-solar.com)

Figure 3 : Panneau solaire, (installation Pharmacie saint CLEMENT, Cte dIvoire)

Technologie Rendement typique Rendement maximum

obtenu (laboratoire)

Silicium Monocristallin Rendement de conversion de 12

15% ; plus coteux que les poly

cristallins

24%

Silicium Poly-cristallin Rendement de conversion de 9 10%

; obtenu par lingots

paralllpipdiques par

moulage de silicium fondu

18,6%

Silicium Amorphe Produit en couche mince par

dcomposition du silane (SiH4).

Rendement de conversion faible (4

7%) utilis sur les calculatrices et les

montres

12,7%



III.2-LE REGULATEUR DE CHARGE

Le rgulateur de charge assure loptimisation de la production dlectricit du panneau

photovoltaque.

Les rgulateurs de charges assurent principalement les taches

suivantes :

- protection de laccumulateur contre les dcharges profondes ;

- limitation de la tension de charge terminale (protection contre les

surcharges)

- prvention de la dcharge des batteries

Figure 4 : Rgulateur de charges, (installation Pharmacie saint CLEMENT Cte dIvoire)

III.3-LES BATTERIES OU RESERVOIR DENERGIE

Les batteries garantissent la fourniture dnergie de faon continue, grce au stockage quelles

font. Elles doivent tre rsistantes aux cycles rpts, c'est--dire

supporter longtemps les charges de jour et les dcharges de nuit,

avoir un bon rendement de charge, mme pour des courants de

charges faibles, ainsi quune auto dcharge faible sont primordiaux.

Pour rpondre ces critres des accumulateurs spciaux au plomb, se

sont distingus par un bon rapport qualit prix.

Elles ont pour avantages de satisfaire la demande crte momentane

des charges, mais augmentent la complexit et du cot du systme.

Figure 5 : Accumulateur dnergie, (installation pharmacie saint CLEMENT Cte dIvoire)

III.4-LES CONVERTISSEURS

Deux types :

- les convertisseurs CC/CC : Ils sont utiliss pour lalimentation de charges continues.

- les convertisseurs CC/AC : plus connus sous lappellation donduleur, ils permettent lalimentation

de charges alternatives sous 230V AC, dans le cas des systmes

photovoltaques.

Figure 6: Convertisseur CC/AC (Catalogue KYOCERA)


IV- ETUDE COMPARATIVE DES PANNEAUX PHOTOVOLTAIQUES

IV.1-ETUDE PAR TYPES DE PANNEAUX

Nous distinguons trois types de cellules photovoltaques avec diffrents rendements surfaciques.

Tableau 6 : Rendement surfacique du monocristallin (Ex : TRITEC, Voir ANNEXE 3)

Tableau 7 : Rendement surfacique du polycristallin (Fournisseur : SU-KAM, voir ANNEXE 4)

Tableau 5 : Rendement surfacique de lamorphe (Fournisseur : SCHOTT SOLAR, voir ANNEXE 5)

Art. N 101130 101111 101112 101132 101208

Modle Schott ASI 87 Schott ASI 90 Schott ASI 95 Schott ASI 100 Schott ASI 103

Surface (m2) 1,45 1,45 1,45 1,45 1,45

W/m2 60,03 62,10 65,55 69,00 71,07

Le silicium amorphe prsente le plus bas rendement surfacique. Pour une installation de grande

puissance il ncessitera une grande surface. Il est le moins onreux et son rendement varie peu

en fonction de la temprature.

Le monocristallin prsente le meilleur rendement surfacique mais le Wc install est le plus cher.

Il est prconis pour des rgions dont la proportion de rayonnement direct est importante.

Le polycristallin, prsente un rendement meilleur que celui du silicium amorphe et moins

important que celui du monocristallin. Il est prconis pour des rgions recevant la fois le

rayonnement direct et le rayonnement diffus (ex : la Cte dIvoire).

Modle KD135GH-

2PU

KD180GH-

2PU

KD185GH-

2PU

KD210GH-

2PU

KD215GH-

2PU

KD230GH-

2PB

KD235GH-

2PB

Maximum

Power 135 180 185 210 215 230 235

Surface

(m2)

1,002 1,32462 1,32462 1,485 1,485 1,64538 1,64538

W/m2 134,73 135,89 139,66 141,41 144,78 139,79 142,82

MODULES

TYPE 10W36 12W36 18W36 38W36 40W36 75W36 150W72 165W72 200W72

Peak Power

Output (Wp) 10 12 18 38 40 75 150 165 200

Dimmensions

(surface m2)

0,16 0,16 0,16 0,36 0,36 0,66 1,25 1,24 1,64

W/m2 63,80 76,56 114,83 106,76 112,38 113,34 119,79 133,29 122,07



V-DIMENSIONNENEMT DUN SYSTEME PHOTOVOLTAIQUE AUTONOME

Dfinition

Un systme photovoltaque autonome produit lnergie lectrique uniquement grce aux panneaux

photovoltaques installs, aucune autre source ne permet la fourniture nergtique.

Etude de cas I

Lobjectif est de dimensionner un systme photovoltaque autonome, capable de produire la

consommation nergtique journalire dAlbdo. Nous prenons comme base de consommation lanne

2009. Nous utiliserons les composants du fournisseur SU-KAM. (Annexe A)

V.1-GENERALITES SUR LES COMPOSANTS UTILISES

Tableau 6 : Prsentation des caractristiques principales des composants SU-KAM

Puissance Tension

Nominale (V)

Intensit

nominale (A) Rendement Capacit (Ah)

Panneau solaire, (Annexe 4) 75~200 Wc 24 - -

Rgulateur de charges 12 30~40 0,93~0,95 -

Batteries (Annexe C) 12~24 0,85~0,9 165~200

Onduleur 400~1000

W 12~24 0,9~0,95 -

Rendement surfacique des panneaux SU-KAM (cf. figure 7)

Ensoleillement.

Avant d'installer un quipement utilisant l'nergie solaire, il est important de connatre la

luminance au sol, c'est--dire la quantit de lumire solaire reue au sol. Cest une grandeur importante

qui doit tre trs bien apprcie sinon les installations solaires seront surdimensionnes ou sous

dimensionnes. (Cf. Tableau 1 & 3)

Demande nergtique.

Tableau 7: Consommation nergtique Albdo 2009, (Annexe 5)

04 DEC08-

04 FEV09

04FEV09-

04 JUIN09

04 JUIN09-

04 AOUT09

04 AOUT09-

04 OCT09

04 OCT09-

04 DEC09 TOTAL

CONSO. kWh 8 166 8 373 6 805 3 876 9 405 36 625

COUT (FCFA) 760 020 931 900 645 050 391 515 941 117 3 669 655



Le cot de la facture nergtique est de 3 669 655 Fcfa/An pour une consommation totale

de 36,625 MWh/an.

Par mois nous obtenons une consommation moyenne de : 3 052 kWh

Ce qui nous donne une consommation moyenne par jour, en considrant que lentreprise

Albdo travaille 5,5 jours par semaine avec un totale de 4 semaines dans le mois nous

obtenons : 138 731 Wh/jour.

Pour notre tude nous allons considrer la consommation des priodes les plus chaudes, ainsi

nous obtenons par jour :

(1)

/J

Le Cot du kWh/an est de :

(2)

Puissance crte installer, Pc

(3)

Coefficient de perte, K

(4)

Evaluation de la puissance installer

-Nombre de panneaux en srie (Ns) et Nombre de panneaux en parallle (Np)

(5) (6)

Puissance installer, Pins

(7)



Tableau 8 : Calcul de la puissance installer

Consommation Journalire

(Cj) en Wh/J 148000

Tension batterie (Ubatt) (V) 24 24 24 12

Tension module (Umod) (V) 24 24 24 12

Puissance module (Pmod) (Wc) 200 165 150 75

Ensoleillement (kWh/m2/Jour) 4.5 4.5 4.5 4.5

Autonomie (Jour) 2 2 2 2

K (coef. Pertes) 0.62 0.62 0.62 0.62

Pc (Wc), calcule 53 426 53 426 53 426 53 426

Ns 1 1 1 1

Np 267 324 356 712

Nombre total de panneaux 267 324 356 712

Puissance relle installer

(Wc) 53 450 53 460 53 450 53 450

Surface unitaire de chaque

panneau (m2) 1.64 1.24 1.25 0.66

Cot unitaire Wc (FCFA) 1 250 1 250 1 250 1 250

Cot total (FCFA) 66 782 200 66 782 200 66 782 200 66 782 200

TOTAL SURFACE (m2) 438.1 401.5 445.2 470.1

Cot/m2 152 450 166 350 150 000 142 100

Dimensionnement du rgulateur de charge et nombre de rgulateurs en parallle

Intensit rgulateur (Ireg) et nombre total de rgulateur (Nreg) :

(8) (9)

Tableau 9 : Nombre de rgulateurs

Courant total du rulateur de charges,

Ireg 2 226 2 226 2 226 4 452

Courant unitaire du rgulateur 40 30 30 40

Nombre total de rgulateurs en

parallle 56 74 74 111

Tension rgulateur 24 24 24 24

Prix unitaire ($) 131.00 94.00 94.00 131.00

Prix unitaire (FCFA) 65 500 47 000 47 000 65 500

Cot total (FCFA) 3 645 200 3 487 500 3 487 500 7 290 400

Dimensionnement des batteries

La batterie dans un systme PV est caractrise par sa capacit (Cb).

(10)



Tableau 10: Chiffrage des batteries

Dimensionnement de londuleur

La puissance dentre de londuleur, Pond :

Pond Pc (11)

Tableau 11 : Chiffrage des onduleurs

Puissance onduleur, Pond (W) 53 426 53 426 53 426 53 426

Puissance unitaire 1000 750 750 400

Tension onduleur (V) 24 24 24 12

Nombre donduleur 53 71 71 134

Prix unitaire 185 135 135 91

Prix unitaire (Fcfa) 92 500 67 500 67 500 45 500

Cot Total en FCFA 4 941 900 4 808 350 4 808 350 6 077 200

Autres accessoires

Il sagit essentiellement des cbles solaires, des supports pour la pose des panneaux

photovoltaques, de la construction de locaux pour les batteries, des rgulateurs et des onduleurs. Pour

la suite de notre tude le cot de ces quipements seront estims de la faon suivante :

Cot Support & Gnie civil pour les modules (Fcfa/Wc) 100

Cot de l'Armoire de commande (Fcfa/Wc) 100

Cot des Cbles et divers accessoires (Fcfa/Wc) 200

Cot des Tuyauteries et accessoires (Fcfa/Wc) 150

Cot de la Main duvre (Fcfa/Wc) 75

Capacit de la Battrie. (Cb) (Ah) 16 122 16 122 16 122 32 244

Capacit Unitaire (Ah) 200 200 165 165

Tension Nominale 12 12 12 12

Nombre de battries en srie 2 2 2 1

Nombre de battries en parallle 81 81 98 195

Nombre totale de battrie 161 161 195 195

Prix unitaire ($) 204 204 169 169

Prix unitaire (FCFA) 102 000 102 000 84 500 84 500

Cot total (FCFA) 16 444 500 16 444 500 16 512 900 16 512 850



Rcapitulatif des cots dinvestissement

Tableau 12 : Rcapitulatif des cots dacquisition des quipements en Fcfa

Cot total

Panneaux

photovoltaques

66 782 200 66 782 200 66 782 200 66 782 200

Cot total

rgulateurs 3 645 200 3 487 500 3 487 500 7 290 400

Cot total

batteries 16 444 500 16 444 500 16 512 900 16 512 850

Cot total

onduleur 4 941 900 4 808 350 4 808 350 6 077 200

Cot total

accessoires 33 391 100 33 391 100 33 391 100 33 391 100



VI- ETUDE DE RENTATIBILITE DES SYSTEMES PHOTOVOLTAIQUES

VI.1- RECAPITULATIF DES COUTS DINVESTISSEMENT

Objectif : Nous souhaitons dterminer la rentabilit dune installation PV autonome

Hypothses :

- Le fournisseur dquipement est bas en Inde, les prix fournis sont des prix dpart usine, nous les

affecteront dun coefficient dimportation de 1,6 et le coefficient de vente sera de 1,4.

Facture nergtique

(Cf. Tableau 7)

Tableau 13 : Investissement total pour la ralisation du projet

COUT TOTAL

INVESTISSEMENT

initial en FCFA

180 293 100 179 827 100 179 936 457 188 051 300

A+5 Renouvellement des

batteries en FCFA 26 311 200 26 311 200 26 420 600 26 420 600

A+7 Renouvellement des

rgulateurs en FCFA 5 832 400 5 580 100 5 580 100 11 664 700

A+10 Renouvellement

des onduleur+batteries en

FCFA

34 218 200 34 004 500 34 113 900 36 144 100

A+14 Renouvellement

des onduleurs en FCFA 5 832 400 5 580 100 5 580 100 11 664 700

A+15 Renouvellement

des batteries en FCFA 26 311 150 26 311 150 26 420 550 26 420 600

INVESTISSEMENT

TOTAL (SUR 20 ANS)

en FCFA

278 798 000 277 613 700 278 051 500 300 365 600

ECONOMIE

REALISEE/AN en

FCFA

3 700 000 3 700 000 3 700 000 3 700 000

Cout du kWh (A+1) 1 883 800 1 875 800 1 878 800 2 029 500

TEMPS DE RETOUR

SUR

INVESTISSEMENT

(AN)*

75 75 75 81

* Le temps de retour sur investissement a t dtermin en faisant le rapport du cot du projet total par

les conomies ralises chaque anne sur la facture Albdo.



Figure 7 : Rpartition des cots des investissements

P.SOLAR : Panneaux solaire

S.C.C : Solar Charge Controler

Batt. : Batterie

Utilisation de panneau PV au silicium Armophe

En lieu et place du silicium polycristallin du fournisseur SU-KAM, nous utiliserons le silicium

amorphe du fournisseur SCHOTT SOLAR. (Annexe B)

Nous obtenons comme rsultats, les quipements du fournisseur SU-KAM pour les autres composants

seront utiliss :

Tableau 14 : Cot des Panneaux photovoltaques au silicium amorphe

Consommation Journalire (Wh) 148000

Puissance unit. Mod (W) 100 90 95

Pc 53 426 53 426 53 426

Nombre total Mod. 534 594 562

P. relle installer (Wc) 53 426 53 426 53 426

Surface 1.43 1.43 1.43

Cot unitaire (FCFA) 775 775 775

Cot total (FCFA) 41 405 000 41 405 000 41 405 000

TOTAL SURFACE (m2) 764.0 848.9 804.2

Cot/m2 54 196 48 776 51 486

P. SOLAR53%S.C.C

3%

BATT.13%

INVERTER4%

A. CHARGES27%

REPARTITION DES INVESTISSEMENTS



Tableau 15: Cot global du projet

Remarque : Notre dimensionnement a t effectu sur la considration selon laquelle nous aurons

deux jours dautonomie.

- Nombre de jour dautonomie des batteries : 1 jour Cot total investissement : 226 175 800 FCFA

Retour sur investissement : 61 ans

- Nombre de jour dautonomie des batteries: 0,5 jour Cot total investissement : 198 680 400 FCFA

Retour sur investissement : 54 ans

Conclusion partielle

Pour une ville urbaine nous retenons que sans mesures daccompagnement, il nest pas rentable

dinvestir dans un systme autonome photovoltaque, car moins comptitif face au cot du kWh vendu

par la Compagnie Ivoirienne dElectricit (CIE). Rduire considrablement les cots de notre systme,

suppose une baisse de la consommation nergtique. En effet, produire de lnergie partir de

systmes photovoltaques implique une rduction de la consommation nergtique en utilisant des

appareils avec une faible consommation nergtique et la diversification des ressources nergtiques.

Nous allons raliser un audit nergtique de lentreprise Albdo pour valuer les conomies

que nous pouvons faire et identifier limpacte de ces conomies sur le cot de notre systme

photovoltaque autonome.

Cot total investissement initial 139 689 500 139 223 500 139 333 000

A+5 26 311 100 26 311 150 26 420 600

A+7 5 832 350 5 580 100 5 580 100

A+10 34 218 150 34 004 450 34 113 900

A+14 5 832 350 5 580 100 5 580 100

A+15 26 311 150 26 311 150 26 420 600

INVESTISSEMENT TOTAL

(SUR 20 ANS) 238 194 450 237 010 200 237 447 900

Cot du kWh (A+1) 1 609 450 1 601 450 1 604 400

ECONOMIE REALISEE/AN 3 700 000 3 700 000 3 700 000

TEMPS DE RETOUR SUR

INVESTISSEMENT (AN) 64 64 64


VII-AUDIT ENERGETIQUE DE LENTREPRISE ALBEDO

Objectif : Le but de lexercice est danalyser la consommation nergtique de la socit Albdo, et

identifier les gaspillages nergtiques et les rduire par la suite. Nous analyserons limpact de nos

mesures sur la taille de notre systme aprs nos diffrentes mesures defficacit nergtique.

Hypothses :

- Les consommations des diffrents appareils seront estimes dfaut de les mesurer

- La priode estivale sera prise comme rfrence de consommation

VII.1- ETAT DES LIEUX DE LENTREPRISE ALBEDO

Il sagira de dresser la liste des appareils prsents dans lentreprise.

Nous nous intresserons aux appareils couramment utiliss dans lentreprise.

- 8 climatiseurs de diffrentes puissances assurent la production de froid

- 53 ampoules de 36 W assurent lclairage de nuit et de jour

- 12 PC

- 2 ordinateurs portables

- 1 rfrigrateur

- 1 photocopieuse

- 5 imprimantes

- Un extracteur

- Une ampoule a incandescence de 60 W

La facture en 2009, tait de 3 700 000 FCFA pour une consommation de 36 625 kWh

VII.2- Rpartition de la consommation nergtique

Figure 8 : Rpartition de la consommation nergtique de Albdo en fonction

1%1%

8%7%

8%

4%

2%

4%

1%

6%

0%

58%

Rpartition de la consommation energetique Albedo par local

local tec.

Mag.

Secre.

Hall

Secretariat

Bur. DG

Bur.ser. Achat

Bur.DAF

Bur.Ser C.

Serv. Tres



Figure 9 : Rpartition de la consommation nergtique de Albdo par catgorie dquipement

Remarque :

- Le local bureau dtude est le consommateur le plus important, il reprsente 58% de la

consommation totale

- La climatisation 65% de la consommation dAlbdo

- La consommation des luminaires et des PC nest pas ngligeable, ils font respectivement 15%

et 14% de la totalit de la consommation.

Consommation du Bureau dEtude

Figure 10 : Rpartition de la consommation nergtique du bureau dtude

Remarques : la climatisation occupe une grande part dans la consommation nergtique du bureau

dtude. Aussi, lclairage du local et les ordinateurs sont une part non ngligeable de la

consommation. Rduire la consommation nergtique dAlbdo implique une rduction de la

consommation de la climatisation, des luminaires et des ordinateurs de bureau. Nos actions porteront

plus sur les luminaires et la climatisation.

38%

31%

11%

14%

5% 0%1%

Dtail de la consommation du Bureau d'Etude

Armoire

Cassette

Luminaire

PC

Imprimante

Refrigerateur

65%15%

14%

3% 3%0%

Rpartition de la consommation par type d'equipement

ClimatisationLuminaireOrdinateur PCPhotocopieuseBureautiqueOrdinateur port.



VII.3- MESURES ET RECOMMANDATIONS

Luminaires

La consommation journalire totale de lclairage est 26 418 Wh/J, pour un total de 53 lampes

installes.

Notre recommandation est le remplacement de toutes les lampes par des lampes

efficaces avec une faible consommation. Il sagira dinstaller de faon pratique :

- 53 lampes de marque decostar 12V, 20 W , Prix unitaire 9000 Fcfa

- 53 spots blancs orientables, Prix unitaire 9000 Fcfa

- 53 transformateurs de 70 W (230V/12V), Prix unitaire 22 000 Fcfa

NB : Une remise de 10% est faite sur le prix total des quipements, ainsi le prix total des trois

quipements est de : 40 000x0,9 = 36 000 Fcfa

Economie nergtique ralise : 16 638 Wh,

Consommation luminaire, aprs application des mesures : 9 780 kWh

Prix total du projet de remplacement des luminaires est de 1 908 000 Fcfa pour une dure de vie de 45

000 heures de fonctionnement.

Ordinateur de bureau

Nous navons pas de mesures particulires pour les ordinateurs.

CLIMATISATION

Trois solutions soffrent nous pour la rduction de la consommation nergtique des climatiseurs :

- Le remplacement des climatiseurs existants par des climatiseurs solaires

- Le remplacement des climatiseurs existants par des climatiseurs hybrides

- La conservation des installations existantes, et lisolation de la toiture du local bureau dtude

pour rduire la charge thermique de ce dernier et valuer la nouvelle charge thermique. Ce cas

de figure nest pas prsent dans notre tude.



VII.4- CLIMATISATION SOLAIRE*

Etat de lart de la climatisation solaire

Lexpression climatisation solaire dsigne lensemble des moyens de climatiser en utilisant

comme ressource nergtique primaire le soleil. La technologie de climatisation solaire consiste

capter le rayonnement solaire partir de capteurs solaire pour le transformer en lectricit

(photovoltaque), soit en nergie solaire thermique pour des besoins de fonctionnement dun groupe de

froid ou de rafraichissement de lair.

La climatisation solaire porte le principal intrt de pouvoir fournir le plus de froid quand il y a le plus

de soleil, ce qui correspond gnralement aux priodes plus chaudes.

Figure 11 : Etat de lart de la climatisation solaire

* Notre tude sur la climatisation solaire tire son origine dune prcdente tude ralise dans les

conditions climatiques du Burkina Faso.



Technologie sorption [6]

Les technologies commercialement disponibles sont marques en bleu.

Le choix de notre technologie se fera entre la technologie Absorption et la technologie Adsorption,

Daprs une enqute sur le march des systmes de climatisation solaire faite dans le cadre Task

38[11], labsorption reprsenterait 63% contre 29% pour le dessicant evaporative cooling et 8% pour

ladsorption. Le choix de la technologie se fera entre le systme absorption et le systme

adsorption.

La machine absorption prsente lavantage dtre plus rpandue et plus dveloppe que la machine

adsorption, en plus elle est moins coteuse et prsente un meilleur coefficient de performance

thorique puissances gales. (Machine adsorption COP: [0,5-0,6]; machine absorption COP: [0,7-

0,8]).

Choix de la technologie: Systme absorption.

- Choix du couple

Les performances relles des machines frigorifiques absorption dpendent largement de la nature du

fluide frigorigne utilis. La recherche de fluides frigorignes performants pour ces machines est donc

d'une grande importance. Mais, en dpit des efforts de recherche, seuls deux mlanges restent quasi-

exclusivement utiliss: les solutions aqueuses deau /bromure de lithium et celles dammoniac/eau. Un

nouveau couple est utilis: eau /chlorure de lithium.

Une tude des avantages et inconvnients du couple eau / bromure de lithium et de lammoniac /eau

pour des besoins de climatisation est rsume dans le tableau qui suit:



Tableau 16: Avantages et inconvnients des couples

Vu les spcificits des diffrents couples, vu le domaine dapplication (climatisation),

nous optons pour le couple H2O/LiBr.

Choix du couple: Eau / Bromure de lithium (H2O/LiBr).

Technologie choisie: Absorption simple effet fonctionnant au couple LiBr/ Eau

Couple Avantages Inconvnients

H2O/LiBr

Limit des tempratures

froides positives (climatisation)

Pressions de travail sous vide:

difficult du maintient ventuel au

cours de la dure de vie de la machine. Coefficient de performance plus

lev que le couple NH3/H2O

Risque de cristallisation (contrl au

niveau des machines)

Couple le plus utilis dans la climatisation solaire sorption

NH3/H2O

Pas de risque de cristallisation Pressions de travail suprieures la pression atmosphrique

Possibilit de produire le froid en

dessous de 0C, pas vraiment adapt

pour la climatisation.

Temprature de rgnration > 100C

En cas de fuite, lammoniac sent trs mauvais et peut savrer toxique pour lhomme

Auto inflammabilit de lammoniac T > 400C (danger en cas incendie).



Cot financier Machine absorption: disponibilit sur le march [6]

La plupart des machines absorption disponibles sont de grandes puissances (>100kWf).

Rcemment, quelques constructeurs ont mis sur le march des machines de petites puissances (<

20kWf). On peut citer le modle WFC-SC5: 17,5kWf (Eau/LiBr) du fabriquant Japonais YAZAKI;

Wegracal SE 15: 15kWf (Eau/LiBr) de lAllemand EAW; Suninverse: 10kWf (Eau/LiBr) de

lAllemand Sonnenklima; ClimateWell CW10: 10kWf du fabricant Sudois ClimateWell fonctionnant

au couple Eau/LiCl, PSC12: 10kWf (NH3/Eau) du fabricant Autrichien Pink, la machine de 17kWf du

fabricant ROBUR et les machines 045 et 045V de 4,5kWf (Eau/LiBr) du constructeur Espagnol

Rotartica. Les caractristiques des diffrentes machines sont donnes en annexe.

La machine de Rotartica de 5kWf reste indisponible du fait de la fermeture de lusine de fabrication.

Le modle Suninverse: 10kWf a galement t retir du march. Les seules machines de petites

puissances disponibles ce jour sont: le Wegracal SE 15: 15kWf et le WFC-SC5: 17,5kWf.

La puissance frigorifique totale installe dans lentreprise Albdo est de 45 kWf, ce qui correspond

linstallation de 3 modules de 15 kWf.

Des bureaux dtudes tels que Schco et SolarNext spcialiss dans les installations de climatisation

solaire peuvent fournir une installation complte avec la machine Wegracal SE 15. Nous navons pas

pu obtenir au prs de ces bureaux dtudes le cot de linstallation complte; le montant considr est

un mon tant estimatif, essentiellement bas sur des cots estimatifs que nous avons identifi dans

diffrents documents de climatisation solaire. Ainsi, le montant total dune installation a t estim

68.500 soit44.933.000 FCFA lunit. Ce cot sera sans doute moins lev si nous considrons une

rduction certaine sur le cot des quipements, dans lavenir.

Comme global de notre installation de climatisation solaire nous obtenons : 134 799 000 FCFA

Ce systme install permet une conomie nergtique de 118 080 Wh/Jour.



VIII- SIMULATION APRES AUDIT ENERGETIQUE

Scnario 1 : Remplacement des luminaires & climatisation solaire

Dans ce cas de figure, la consommation journalire est rduite de : 134 718 Wh.

La consommation journalire est de 13 282 Wh.

Tableau 17 : Cot dinvestissement installation photovoltaque scnario 1

INVESTISSEMENT TOTAL (SUR 20

ANS) 25 054 200 24 947 200 24 987 100 26 992 400

Cot du kWh 1 883 770 1 883 770 1 883 770 1 883 770

A cela nous devons ajouter les investissements consentis pour la rduction de la consommation

nergtique. Nous obtenons dfinitivement comme cot dinvestissement :

Tableau 18 : Cot dinvestissement total sur 20 ans (en FCFA)

INVESTISSEMENT TOTAL (SUR 20

ANS) 163 669 200 163 562 800 163 602 100 165 607 400

ECONOMIE REALISEE/AN 3 700 000 3 700 000 3 700 000 3 700 000

TEMPS DE RETOUR SUR

INVESTISSEMENT (AN) 44 44 44 45

Remarque :

Lutilisation dune machine frigorifique solaire par absorption pour de la climatisation en lieu et place

dun systme compression est trs intressante en particulier pour lconomie dlectricit ralise

grce la compression chimique de la machine absorption. De plus, lutilisation de fluide frigorigne

impact neutre sur lenvironnement et lexploitation dune nergie renouvelable et propre place la

climatisation solaire dans un cadre de dveloppement durable. Cependant la technologie de

climatisation est trs coteuse du fait dune faible production des machines en usine. La technologie

nest pas encore vulgarise. Certes la machine absorption a une trs faible consommation lectrique

mais les systmes dapport et de distribution de lnergie thermique sont trs consommateurs

dlectricit. Malgr les cots levs des climatiseurs solaires, nous obtenons des temps de retour sur

investissement moins important, quun systme photovoltaque autonome. Cela dit, il est possible de

combiner lnergie classique celle fournie par la Compagnie Ivoirienne de production dlectricit,

pour ce faire des onduleurs spciaux seront utiliss. Ce systme pour avantage docculter notre

systme le cot des batteries et des rgulateurs.



IX- SYSTEME PHOTOVOLTAIQUE HYBRIDE

IX.1- SCHEMA DE PRINCIPE

Ce systme permettra la fourniture dnergie partir de deux sources :

- Une source solaire, le photovoltaque

- Une source fossile qui est llectricit produite par la CIE

Pour russir combiner les deux sources, des onduleurs spciaux tel que le SUNNY BOY, seront

utiliss.

Figure 12 : Configuration gnrale de linstallation (Projet flexy Energy) [5]

Description de linstallation :

Le systme hybride est la combinaison de deux sources dnergie pour lalimentation

dappareils. Il a lavantage de baisser la complexit du systme et permet une rduction des cots

dinvestissement. Aussi, grce lassociation CIE, photovoltaque ; les accumulateurs dnergie et les

rgulateurs ne seront plus ncessaires. Durant toute la journe nos installations fonctionneront avec le

solaire (Si nous avons un niveau densoleillement consquent et la nuit notre systme fonctionnera

avec le rseau CIE).

Nous garantissons avec ce systme hybride, la continuit de notre installation solaire. Nous signalons

que ce principe est celui mis en application en Europe et les systmes autonomes sont trs souvent mis

en uvre dans des rgions non desservis par le rseau lectrique. Nous retiendrons cette installation

pour lapprovisionnement nergtique des luminaires de lentreprise Albdo. Le schma unifilaire de

linstallation se prsente ainsi :



Figure 13 : Configuration Unifilaire de linstallation (Projet Flexy Energy) [5]

IX.2- CLIMATISATION HYBRIDE

La climatisation hybride rpond au mme principe de fonctionnement quun systme

photovoltaque hybride. En effet les climatiseurs hybrides combines lnergie solaire photovoltaque et

lnergie fournie par la Compagnie Ivoirienne Electricit.

Le fournisseur contact, EFFICIENT ENGINEERING CONSULTING GROUP (EECG), bas en Cte

dIvoire nous propose un systme qui fonctionnera 40% avec lnergie de la CIE et 60 % avec

lnergie solaire. Les diffrents cots dacquisition sont les suivants :

1 CV 455 000 F CFA

1,5 CV 535 000 F CFA

2 CV 640 000 F CFA

3 CV 770 000 F CFA



Remarque 1 :

La climatisation hybride est une technologie qui peut considrablement rduire la

consommation nergtique dun btiment, en effet la climatisation dans notre cas de figure reprsente

65% de la consommation nergtique totale de lentreprise.

Installer des climatiseurs hybrides sera un gain nergtique consquent. Notre scnario

dinvestissement nous donne les rsultats suivants, nous prendrons comme base les prix fournir par

EECG, avec 40% dconomie ralise.

Lentreprise Albdo compte au total Huit (8) climatiseurs dont la composition est la suivante :

- 1 split de 5 CV qui sera remplac par deux splits de 3 CV

- 1 splits de 3 CV

- 4 splits de 2 CV

- 2 splits de 1,5 CV

Nous obtenons comme cot total dinvestissement pour la chat de des diffrents splits :

Tableau 19 : Cot dacquisition de climatiseurs hybrides

Cot total investissement achat de split : 5 940 000 FCFA.

Remarque 2 :

Bien que ralisant des conomies nergtiques consquentes, des tests avrs nont pas encore

dmontr la performance de cette technologie. En effet, il serait souhaitable de pouvoir faire une tude

comparative entre les systmes classiques de climatisation et la climatisation hybride avec de relles

installations. Aussi la dure de vie des systmes de climatisation hybride de notre fournisseur est

inconnue, ce qui rend difficile la dtermination du temps de retour sur investissement.

Dsignation split Quantit Prix

1,5 CV 2 1 070 000

2 CV 4 2 560 000

3 CV 3 2 310 000



IX.3-MONTAGE DUN PROTOTYPE DE CENTRALE HYBRIDE SOLAIRE PV / CIE SANS BATTERIE DE

STOCKAGE

Objectifs : Alimenter les luminaires de lentreprise Albdo par un systme photovoltaque

hybride.

Deux scnarios seront prsents :

- un cot dinvestissement avec les installations existantes, cest dire une installation qui va

assurer lalimentation des luminaires dj installs

- un cot dinvestissement avec lamlioration des installations

Nous obtenons comme rsultats :

- Cot panneau photovoltaque 2,5 $/Wc

- Cot onduleur SUNNY BOY 3300 W, 1471

Localisation du projet& caractristiques du champ PV

Les panneaux seront implants sur la toiture de lentreprise Albdo comme indiqu ci-dessous :

Figure 14: Surface dimplantation des panneaux photovoltaques, surface total 300 m2

Tableau 20 : Caractristiques du champ PV (dpart usine)

Consommation Journalire (Wh) 33696

Puissance unitaire module (Wc) 200 165

Puissance calcule 12 164 12 164

Nombre total Mod. 61 74

Puissance relle a installer (Wc) 12 200 12 200

Cot unitaire Wc (FCFA) 1 250 1 250

Cot total (FCFA) 15 204 700 15 204 700

TOTAL SURFACE (m2) 99,6 99,6

Cout/m2 152 600 152 600



Choix de londuleur

La performance dune installation photovoltaque dpend aussi de son onduleur. En effet, il

transforme le courant continu gnr par les cellules solaires en courant alternatif conforme au

rseau. La qualit de londuleur joue un rle prpondrant pour le rendement de linstallation

photovoltaque et cest la raison pour laquelle il est considr comme sa pice matresse. Il est donc

important de choisir un onduleur qui fonctionne de faon optimale avec le gnrateur solaire et qui

garantit le meilleur rendement.

Londuleur choisi pour notre installation est le sunny boy 3300 de marque SMA dont les

caractristiques sont bien en accord avec les donnes de sortie de notre champ PV.

Figure 15 : Sunny boy 3300

Tableau 21 : Cot dinvestissement pour lacquisition de londuleur SUNNY BOY

Puissance total onduleur de

londuleur (W) 12 164 12 164 Puissance unitaire Onduleur Solarmax

3300 S (SUNNY BOY) 3300 3300

Tension onduleur (V) 24 24

Nombre onduleur 4 4

Prix unitaire 1471 1471

Prix unitaire 964 950 964 950

Cot Total en FCFA 3 556 650 3 556 650

NB: Les cbles et accessoires sont dj implants.



Ainsi on trouve comme cot total du projet : 18 761 350 FCFA

A cela si nous ajoutons le coefficient dimportation du matriel qui est de 1,6 nous obtenons comme

cot dfinitif : 30 018 200 FCFA

Remarque :

Il est possible deffectuer notre dimensionnement en tenant compte des mesures de notre audit

nergtique. Dans ce cas de figure nous obtenons les diffrents cots ci-dessous :

Tableau 22 : Investissement raliser aprs mesures defficacit pour lacquisition des panneaux

Tableau 23 : Investissement pour lacquisition des onduleurs

Puissance totale (W) 3 852 3 852

Puissance unitaire Onduleur Solarmax

3000 S (SUNNY BOY) 3300 3300

Tension de londuleur (V) 24 24

Quantity of inverter 2 2

Prix unitaire 1471 1471

Cot Total 1 717 1 717

Cot Total en FCFA 2 252 600 2 252 600

En appliquant notre coefficient dimportation de 1,6 nous obtenons comme cot total pour

lacquisition du matriel : 11 308 000 FCFA.

A cela nous ajoutons le cot dinvestissement pour lacquisition des lampes basse consommation qui

est de 1 908 000 FCFA.

Au total linvestissement total raliser est de : 13 216 000 FCFA.

Consommation Journalire (Wh) 12 480

Tension module (V) 24 24

Puissance unitaire Module (W) 200 165

Ensoleillement (kWh) 4,5 4,5

Efficiency INVERTER 0,9 0,9

Nombre total Module 19 23

Puissance relle installer (Wc) 3 852 3 852

Cot unitaire Wc (FCFA) 1 250 1 250

Cot total (FCFA) 4 814 900 4 814 900

TOTAL SURFACE (m2) 31,6 31,6

Cout/m2 152 588 152 588



X- DIFFICULTES ET RECOMMANDATIONS

X.1- DIFFICULTES

Les difficults auxquelles nous avons fait face sont essentiellement au niveau de la collecte

dinformations fiables. En effet, chaque informations au niveau de la SODEXAM tait payante aussi

lanalyse des ces informations montraient une faiblesse dans la fiabilit des informations. Nous avons

compar ces informations avec dautres sources dinformations et nous avons constat une grande

diffrence entre ces informations. Aussi lobtention dinformations sur les chiffres daffaire des

entreprises travaillants dans le domaine est reste sans suite.

X.2- RECOMMANDATIONS

Le secteur des nergies renouvelables est encore ces dbuts en Cte dIvoire, de ce fait il est

important de proposer des solutions techniques fonctionnelles aux potentiels clients pour asseoir une

base de confiance.

A la suite dun entretien avec la responsable de la pharmacie Saint CLEMENT , qui a pris le risque

dinvestir dans un quipement solaire photovoltaque pour lalimentation de certaines ampoules et de

sa caisse principale, nous avons pu constater la mauvaise installation qui a t faite.

En effet, 2 ans aprs la mise en uvre de son installation, les premires difficults ont t constates.

Ces difficults se sont soldes par un arrt systmatique de son installation, elle est la suite de cette

aventure plus mfiante sur les technologies vertes et cela se justifie.

Il faut une main duvre qualifie qui sera capable de pouvoir dimensionner, et raliser une

installation fonctionnelle. Il est important dassurer un service aprs vente de qualit, pour minimiser

les pannes dans les systmes.

En ce qui concerne lefficacit nergtique, laudit nergtique des btiments est une vritable

aubaine daffaire en Cte dIvoire. Suite aux dlestages rcents, les entreprises et les gestionnaires de

btiments sont de plus en plus regardant sur leur consommation nergtique, aussi un service qui les

aidera mieux assurer cette gestion nergtique serait la bienvenue, pour ce faire nous proposons un

ensemble dquipements pour la ralisation dun audit.



CONCLUSION

Le cot dinvestissement pour la mise en uvre dun systme photovoltaque autonome est

important, ce qui fait que le kWh produit grce ce systme nest pas comptitif face au prix du kWh

produit par la Compagnie Ivoirienne dElectricit (CIE). Pour une ville desservit dj par le rseau

lectrique il nest pas rentable dinvestir dans une alimentation photovoltaque autonome. Ce cas peut

devenir envisageable si des mesures daccompagnement sont prises (Subvention des quipements,

exonration de droits de douanes, rachat de lnergie en excs par la CIE).

Les systmes hybrides, par contre reprsente une solution intressante, ils combinent deux sources

dnergies le solaire et lnergie produite par la CIE. Ils occultent au systme la complexit des

batteries et permettent une alimentation solaire en continue. Aussi nous avons une grande baisse de

cot dinvestissement lorsque la consommation nergtique est rduite.

La climatisation solaire est une bonne alternative la climatisation classique, car en plus de permettre

100% dconomie sur la climatisation elle amliore le confort pendant les priodes de forte chaleur.

Enfin nous soulignons le volet efficacit nergtique qui doit absolument tre pris en compte dans la

conception de toutes installations PV. En effet les panneaux photovoltaques ayant de faibles

rendements il faudra imprativement les associer des quipements qui consomment le moins

dnergie possible. Aussi il est indispensable de raliser un audit nergtique afin de dterminer les

voies et moyens pour rduire la consommation du local qui recevra les quipements solaires.



BIBLIOGRAPHIE

[1] Magazine , Dossier spcial Energies Renouvelables IPN Juillet 2010, p57-65

[2] Prof. KOALAGA, Cours conception de systme photovoltaque 2009-2010

[3] Prof. Mohamed Kota SACKO, Cours de systme photovoltaque 2005

[4] Etude de Faisabilit dun Programme d'Electrification Rurale Dcentralise en Cte dIvoire, Draft

rapport final Novembre 2000, Transnergie.

[5] Daniel YAMEGUEU, Ingnieur Recherche, Projet FEXY-ENERGY, 2009

[6] Hubert Tian massa COULIBALY, Conception et ralisation dun prototype de climatisation solaire

de 5 kW froid au Burkina Faso, Mmoire de fin dtude 2010, page17-32

[7]Product list, Wholesale list confidential, African Energy 2010

[8] Product list, SU-KAM Energy 2010

[9] Rapport annuel Service dInformation Energtique de la Cote dIvoire 2008, P.14-15

SITES INTERNETS

[10] http://www.energies-renouvelable.com/nouvelle

dossier,fabricant,panneaux,solaire,photovoltaique.html, consult le 25/06/2010

[11] Dimensionnement dun systme photovoltaque autonome, 2009 [en ligne] disponible sur

http://www.cipcsp.com/tutorial/dimensionnement-solaire.html, consult le 28/07/ 2010

[12]IEA SHC Tche 38, Climatisation / chauffage et rfrigration solaire, Premire dition, 01-2009,

Disponible sur http://www.iea-shc.org/task38/highlights/Task38-highlights.pdf

[13] http://bp-solar.com, visit le 15-07-2010

[14] http://www.ines-solaire.com/plandusite.htm#gisements



LISTE DES ANNEXES

ANNEXE 1: ACTEURS DES ENERGIES RENOUVELABLES

ANNEXE 2: DOSSIER ENERGIES RENOUVELABLES EN COTE DIVOIRE

ANNEXE 3 : DONNEES SOLAIRE EN COTE DIVOIRE

ANNEXE 4 : FICHE TECHNIQUE PANNEAUX SOLAIRES PV

ANNEXE 5 : FACTURE ENERGETIQUE ALBEDO

ANNEXE 6 : CRACTERISTIQUE DES DIFFERENTES MACHINES A ABSORPTION

FONCTIONNANT AU COUPLE H2O/LiBr

ANNEXE 7 : PROFORMA SOREPCI

ANNEXE A : PROFORMA SU-KAM

ANNEXE B : PROFORMA SCHOTT SOLAR

ANNEXE C : CARACTERISTIQUE BATTERIE SU-KAM

ANNEXE D : PROFORMA BLDSOLAR

ANNEXE E : PROFORMA AFRICAN ENERGY



Annexe 1 : Acteurs des nergies renouvelables en Cote dIvoire.

Dnomination Domaines

dintervention

Situation

gographique

Tlphones Boites Postales E-mail des

responsables

STEL-CI Solaire

Indni -7 Rue

des sambas,

Abidjan-

Plateau

20 22 78 79

01 BP 6631

Abidjan 01

[email protected]

NOA Trading Solaire

8, rue Paris-

Village,

Plateau

ABIDJAN

20 21 65 62

01 BP 8300

ABIDJAN 01

[email protected]

SOLAR

POWER

TECHNICS

Solaire Yopougon

Figayo

23 50 99 55

48 30 71 72

05 48 88 10

solarpowertechnics@ya

hoo.fr

GROUPE

A.M.E.N.R

SARL /

S.I.P.E.S

Solaire,

Eolienne Riviera 3

22 43 95 75

07 45 03 31

01 BP 52

Abidjan 01

[email protected]

INGEVALOR

GROUP

Solaire,

olienne,

Biomasse,

gothermique,

hydraulique

Ancien

Cocody,

pharmacie

lyce

technique, Imm

Centre AZUR,

2me

E

22 44 62 40

22 44 10 96

Fax : 22 44

62 53

[email protected]

IVOIRE

SOLAIRE

ENERGIE

Solaire II Plateux 7

me

tranche, vers la

pharmacie de la

7me

Tranche

22 00 86 02

Fax : 22 42

43 60

Cel : 02 73

93 77

www.ivoiresolaire.com

[email protected]

TD Continental Solaire II plateaux

Aghien

22 42 92 27

05 85 94 57 [email protected]



Annexe 2 : Dossier nergies renouvelables en Cte dIvoire



RC N



Annexe 3 : Donnes solaires en Cote dIvoire Abidjan



ANNEXE 4 : FICHE TECHNIQUE PANNEAUX PV



Annexe 5 : Facture nergtique de lentreprise Albdo



Annexe 6 : Caractristique des diffrentes machines absorption fonctionnant au couple H2O/LiBr

Tableau 3 : Machines absorption

Constructeur YAZAKI EAW SONNENKLIMA CLIMATEWELL ROTARTICA

Modle WFC-SC5 WegracalSE 15 Suninverse 10 ClimateWell

CW10

045 et 045V

Technologie Absorption Absorption Absorption Absorption Absorption

Couple H2O/LiBr H2O/LiBr H2O/LiBr H2O/LiCl H2O/LiBr

Puissance froid

(kW)

17,5 15 10 10 4,5

Tempratures

chaudes

88/83 90/80 75/65 83/ - 90/85

Tempratures

de

refroidissement

31/35 30/35 27/35 30/ - 30/35

Tempratures

deau glace

12,5/7 17/11 18/15 - /15 13/10

COP 0,7 0,77 0,77 0,68 0,67

Dimensions

(W*D*H)

0,6*0,8*1,94 1,75*0,76*1,75 1,13*0,8*1,96 1,2*0,8*1,6 1,09*0,76*1,15

Poids 420 660 550 875 290

Consommation

lectrique (w)

72 300 120 170 400------045

1100----045V



Annexe 7 : Proforma SOREPCI

memoire vrai

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