Rehaussement d'un outil informatique d'aide au dimensionnement de centrales photovoltaïques autonomes destinées au pompage de l’eau potable

Résumé

Les présents travaux visent à rehausser l’outil d’aide au dimensionnement de systèmes de pompage d’eau potable à énergie photovoltaïque (SPPV) pvpumpingsystem par l’ajout d’un simulateur du système de suivi du point de puissance maximale (MPPT) et l’enrichissement des profils de consommation d’eau, et à analyser l’impact de ce rehaussement sur les résultats fournis par l’outil. La simulation du MPPT est effectuée à l’aide de la modélisation détaillée d’un convertisseur buck-boost guidé par un algorithme de type perturb and observe (P&O). Les options d’utiliser un modèle de consommation d’eau à l’échelle mensuelle ou à l’échelle quotidienne, en plus de profils de consommation horaire au sein de la journée, sont ajoutées. Le tout est programmé à l’aide du langage Python, afin de faciliter l’intégration à pvpumpingsystem. Les résultats ont permis de confirmer que l’algorithme P&O est efficace pour maximiser l’énergie obtenue des panneaux photovoltaïques sous des conditions simples (peu de panneaux solaires, irradiance homogène). Cependant, il est également ressorti que le convertisseur buck-boost n’est pas un choix optimal pour la combinaison directe avec des panneaux solaires photovoltaïques, à cause de la fraction de chaque cycle où le circuit laisse l’alimentation en circuit ouvert, ce qui représente une réduction de l’énergie disponible. De plus, la simulation détaillée, bien que précise, exige un temps d’exécution incompatible avec l’utilisation pratique de pvpumpingsystem. Les travaux ont néanmoins permis de confirmer que l’emploi d’une efficacité moyenne de 94% pour le MPPT produit des résultats réalistes et utiles sous ces conditions simples. L’emploi de profils de consommation d’eau plus précis a des impacts importants sur la conception du SPPV, augmentant ou réduisant aisément d’environ 40% la probabilité de défaut dans l’alimentation en eau potable selon les scénarios comparés.

Date	22 avr. 2024
langue originale	Français
Établissement diplômant	École de technologie supérieure
Superviseur	Daniel Rousse (Directeur(-trice))