Etude, Développement et Expérimentation d’un Système Autonome Photovoltaïque pour Applications Agricoles

Abstract

In this work, we presented one of the interesting applications of solar energy, which is water pumping and is currently widely used, especially in remote areas. This work is specifically designed for the El Oued province, aiming to implement a solar pumping system. This region has many isolated areas with limited electrical distribution, while having significant groundwater resources and considerable solar energy potential. The electrical study and training of the analytical system are followed by a system simulation allowing a performance-based design on daily and monthly scales. The work presented in this thesis focuses on the study of a sun-tracking pumping system. The system speed control is studied for the case of coupling the photovoltaic system with a DC motor through Maximum Power Point Tracking (MPPT), and then with an AC motor through Torque Predictive Control (PTC). To verify the feasibility of implementing this system, a techno-economic study followed by sizing for a case study (El Oued province) is also conducted. To achieve the expected results, the motor used is chosen according to the standardized power range used in the water pumping farm.

Dans ce travail, on a présenté l’une des applications intéressantes de l’énergie solaire, qui est le pompage d’eau et qui est ac- tuellement très utilisée, surtout dans les zones éloignées. Ce travail est spécifiquement conçu pour la wilaya d’El Oued, visant à mettre en œuvre un système de pompage solaire. Cette région compte de nombreuses zones isolées avec une distribution électrique limitée, tout en disposant d’importantes ressources en eaux souterraines et d’un potentiel considérable en énergie solaire. L’étude et l’entraînement électrique du système analytique sont suivis d’une simulation du système permettant une conception basée sur les performances quotidiennes et mensuelles.Le travail présenté dans cette thèse porte sur l’étude d’un système de pompage au fil du soleil. L’entraînement de la vitesse du système est étudié pour le cas du couplage du système photovoltaïque avec un moteur DC à travers MPPT, puis par un moteur AC par contrôle prédictif torique (PTC). Afin de vérifier la faisabilité de la réalisation de ce système, une étude technico-économique suivie d’un dimensionnement pour un cas d’étude (la wilaya d’El Oued) est également réalisée. Pour aboutir aux résultats escomptés, le moteur utilisé est choisi selon la gamme normalisée des puissances utilisées dans la ferme de pompage d’eau.