Contribution à l’amélioration de performance d’une chaine énergétique hybride (éolienne/ photovoltaïque) basée sur des techniques d’intelligence artificielle

Abstract

Les combustibles fossiles, qui nuisent à l'environnement, représentent la majorité de la consommation mondiale d'énergie. La croissance intrigante des énergies renouvelables a été poussée par la demande énergétique croissante tout en tenant compte du réchauffement climatique et de la dégradation de l'environnement. Le système énergétique hybride a fait des progrès significatifs, avec un taux de production élevé. Ces sources présentent toutefois l'inconvénient d'être tributaires des conditions météorologiques. La solution est de se tenir dans l'assemblage des nombreuses sources de production d'énergie électrique afin de limiter les variations du produit issu du caractère aléatoire de ces ressources et de satisfaire les exigences de la charge. Ce travail est une contribution à l’optimisation des systèmes énergétique hybride connecté au réseau, qui est composé des systèmes photovoltaïque (PV), éolien, de la pile à combustible de type PEM, et du système de stockage pour alimenter une charge, le réseau et assurer un meilleur fonctionnement de tous les éléments composant le système. Un système énergétique hybride doit disposer d'un système de stockage d'énergie adéquat. Cependant, ce dernier se distingue par sa courte durée de vie et son prix élevé. Une stratégie de gestion à base de règles déterministes floues est créée pour contrôler le système autonome multi-sources proposé afin d'éviter sa dégradation par des décharges profondes ou des surcharges d'une part, et d'autre part, de gérer l'énergie. Alors que les Pile à combustible PEM, batterie et super-condensateur sont utilisés comme sources de secours et que les systèmes PV et éoliens sont considérés comme des sources principales. Une technique de maximiser la production d'énergie modifiée est donnée, afin de, la modélisation et la contrôlé des systèmes PV et éoliens ont été effectuées. Les résultats de la simulation montrent (MATLAB / Simulink) un haut niveau en termes d'efficacité énergétique, de fiabilité dans diverses conditions environnementales dans l'élimination des distorsions résultant des changements de climatique (température, irradiation, vitesse du vent), et la supériorité de la stratégie de gestion d'énergie proposé sur stratégie traditionnel.

يمثل الوقود الأحفوري ، الضار بالبيئة ، غالبية استهلاك الطاقة في العالم. كان الدافع وراء النمو المثير للاهتمام للطاقة المتجددة هو زيادة الطلب على الطاقة مع مراعاة الاحتباس الحراري العالمي والتدهور البيئي. حقق نظام الطاقة الهجينة تقدمًا كبيرًا ، مع معدل إنتاج مرتفع. ومع ذلك ، فإن هذه المصادر لها عيب كونها تعتمد على الظروف المناخية. الحل هو الوقوف في جمع العديد من مصادر إنتاج الطاقة الكهربائية من أجل الحد من اختلافات المنتج الناتجة عن عشوائية هذه الموارد ولتلبية متطلبات الحمل. هذا العمل هو مساهمة في تحسين نظام الطاقة الهجين المتصل بالشبكة ، والذي يتكون من الخلايا الكهروضوئية (PV) ، والرياح ، وخلية الوقود من نوع PEM ، ونظام التخزين لتزويد الحمل والشبكة وضمان تشغيل أفضل جميع مكونات النظام. يجب أن يحتوي نظام الطاقة الهجين على نظام تخزين طاقة مناسب. ومع ذلك، فإن هذا الأخير يتميز بعمره القصير وسعره المرتفع. يتم إنشاء استراتيجية إدارة الطاقة غامضة قائمة على القواعد للتحكم في النظام المستقل متعدد المصادر المقترح من أجل تجنب تدهوره عن طريق التصريفات العميقة أو الأحمال الزائدة من ناحية وإدارة الطاقة من ناحية أخرى. بينما تُستخدم خلايا الوقود والبطاريات والمكثفات الفائقة PEM كمصادر احتياطية وتعتبر أنظمة الطاقة الكهروضوئية والرياح مصادر رئيسية. تم تقديم تقنية لتعظيم إنتاج الطاقة المعدلة ، من أجل النمذجة والتحكم في أنظمة الطاقة الكهروضوئية والرياح. تظهر نتائج المحاكاة (MATLAB / Simulink) مستوى عالٍ من حيث كفاءة الطاقة ، والموثوقية في ظل الظروف البيئية المختلفة في القضاء على التشوهات الناتجة عن التغيرات المناخية (درجة الحرارة ، والإشعاع ، وسرعة الرياح) ، وتفوق استراتيجية إدارة الطاقة المقترحة على استراتيجية تقليدية.