Design of photovoltaic energy systems for isolated communities

Résumé

L'accès à l'énergie joue un rôle important dans un processus de développement économique social et humain. Cependant, de nos jours 1,3 milliard de personnes n'ont toujours pas accès à l'électricité. La majorité de ces communautés vivent dans les zones rurales des pays sous développés. Pour faire face à cette question, les systèmes PV décentralisés constituent des solutions appropriées pour l'électrification et le pompage de l'eau. De plus, avec la récente baisse des coûts des panneaux photovoltaïques et des batteries, des systèmes plus sophistiqués intégrant le contrôle de l’énergie produite en fonction du niveau de consommation ont été développés. Pour soutenir cette implantation, des logiciels et outils numériques permettant un dimensionnement précis et optimal de ces systèmes ont été développés. PV SOL, PV SYST, HOMER ou iHOGA peuvent être cités comme exemples de logiciels de prédiction. Néanmoins, malgré le niveau de sophistication de ces programmes, il existe un besoin de proposer un logiciel de prédiction simple, évolutif, précis et gratuit pour permettre aux communautés isolées de calculer les systèmes dont elles ont besoin. Ce mémoire présente un programme qui utilise un algorithme génétique pour le dimensionnement optimal d’un système PV-batteries pour électrifier les communautés hors réseau. Le programme a été développé en Python. Il simule le comportement des systèmes PV-batteries installés dans tous les endroits où des données météorologiques sont disponibles. En outre, une banque de données modifiable, adaptable et évolutive avec le temps des différents composants du système est disponible. Dans ce mémoire, une maison, une école, des lampadaires et un centre de santé situés à ELDORET au Kenya sont analysés comme cas d'étude. Les systèmes PV-batteries optimisés conçus par le programme ont été comparés à iHOGA et HOMER. La validation a révélé un écart maximal de 12% entre les résultats du programme et ceux de iHOGA. Ceci pouvant être alloué à une différence de modélisation. La gratuité, l’évolutivité et la future disponibilité du programme permet d’affirmer qu’un logiciel simple sera désormais disponible pour les communautés isolées qui ne peuvent accéder aux logiciels commerciaux.

Date	8 nov. 2019
langue originale	Anglais américain
Établissement diplômant	École de technologie supérieure
Superviseur	Daniel Rousse (Directeur(-trice))