Étude et dimensionnement d’un système SolairePhotovoltaïque

Abstract

يهدف العمل المقدم في هذه المذكرة إلى تكوين دراسة شاملة حول الطاقة الشمسية، وذلك بغرض تصميم منظومة شمسية قادرة على تلبية الاحتياجات بكفاءة عالية. هذه الدراسة قابلة للتطبيق في مختلف المواقع الجغرافية سواء في المناطق الحضرية أو المعزولة، لأنها تناولت أسس أنظمة الطاقة الشمسية من حيث مكوناتها، ومبادئ عملها، وطرق تحجيمها، مما يجعلها دراسة شاملة وقابلة للتطبيق العملي في عدة مجالات. لقد تم اعتماد الحساب اليدوي كوسيلة لتبسيط عملية التحجيم وفهم خطوات تصميم النظام الكهروضوئي بشكل منهجي، وتمت مقارنة نتائج الحساب اليدوي مع نتائج المحاكاة باستخدام برنامج PVsyst، وذلك بهدف التحقق من دقة النمذجة اليدوية وتقييم مدى توافقها مع الأدوات البرمجية المعتمدة في هذا المجال. كما تم تطبيق كل من النظام الكهروضوئي المستقل عن الشبكة (Off-Grid) والنظام المتصل بالشبكة الكهربائية (On-Grid) على نموذج حقيقي يتمثل في إدارة إقامة جامعة خلفاوي الحاج. وقد مكّنت هذه الدراسة التطبيقية من تحديد الخيار الأنسب من حيث المردودية والجدوى حسب طبيعة الموقع، مما يجعل هذه الدراسة مرجعاً قابلاً للتطبيق في مشاريع مماثلة تهدف إلى تعزيز استخدام الطاقة الشمسية في القطاع الجامعي أو المؤسساتي.

L’objectif de ce mémoire est de réaliser une étude complète sur l’énergie solaire dans le but de concevoir un système solaire capable de répondre efficacement aux besoins énergétiques. Cette étude est applicable dans divers emplacements géographiques, qu'ils soient urbains ou isolés, car elle traite les fondements des systèmes photovoltaïques en termes de composants, de principes de fonctionnement et de méthodes de dimensionnement. Le dimensionnement manuel a été adopté comme moyen de simplification du processus et de compréhension méthodique de la conception d’un système photovoltaïque. Les résultats obtenus manuellement ont été comparés à ceux de la simulation via le logiciel PVsyst afin de valider la précision du dimensionnement manuel et d’évaluer sa concordance avec les outils logiciels standards du domaine. Les deux configurations – système photovoltaïque autonome (Off-Grid) et système connecté au réseau (On-Grid) – ont été appliquées à un cas réel représenté par la direction de la résidence universitaire Khalfaoui El Hadj. Cette étude appliquée a permis d’identifier l’option la plus rentable et la plus efficiente selon la nature du site, ce qui en fait une référence applicable à des projets similaires visant à promouvoir l’énergie solaire dans les secteurs universitaire ou institutionnel.

The aim of this thesis is to develop a comprehensive study on solar energy with the goal of designing a solar system capable of efficiently meeting energy needs. This study is applicable to various geographical locations, whether urban or remote, as it covers the fundamentals of solar systems in terms of components, operating principles, and sizing methods. Manual calculations were used as a tool to simplify the sizing process and to systematically understand the design of photovoltaic systems. The manual results were compared with those obtained from simulation using the PVsyst software, in order to verify the accuracy of manual modeling and assess its alignment with industry-standard software tools. Both Off-Grid and On-Grid photovoltaic systems were applied to a real case represented by the administration of the university residence Khalfaoui El Hadj. This practical application enabled the identification of the most efficient and profitable solution based on the site characteristics, making this study a practical reference for similar projects aiming to promote the use of solar energy in the university or institutional sector.