Contribution à l'optimisation des systèmes d'énergie hybrides (SEH)

Abstract

L'électricité présente, en nos jours, la forme d'énergie secondaire la plus moderne et la plus flexible ; et elle est le cœur de tout service social ou développement économique. La tendance haussière de la consommation mondiale en énergie destinée à la production d'électricité incite à réfléchir à des solutions pour satisfaire les besoins actuels sans compromettre la capacité des générations futures à répondre à les leurs. Les ?nergies Renouvelables (EnR) se présentent ainsi comme solution incontournable afin de diversifier les sources de production d'électricité d'une part et d'améliorer le taux universel d'accès à l'électricité d'autre part. Dans ce contexte, les concepts de " mini-réseau " et de " Système de Production d'?lectricité Hybride (SPEH)" attirent de plus en plus l'attention des chercheurs et des professionnels en tant que solutions durables et rentables pour l'électrification des zones rurales et éloignées. La présente thèse commence par mettre ces deux concepts dans le contexte mondial, en présentant une revue de la littérature relative aux expériences d'hybridation des SPE conventionnels existant, puis dans le contexte algérien en décrivant les mini-réseaux du Grand Sud (RGS) et l'expérience de leur hybridation par le solaire PV. Les critères d'optimisation des SPEH et les outils logiciels employés ont été par la suite détaillés. Le problème évoqué par la présente thèse, à savoir la détermination de la capacité PV optimale à intégrer dans un SPE diesel existant tout en ayant un faible taux de pénétration PV, a été formulé via une modélisation technico-économique du SPEH. Cette modélisation lie les coûts des éléments avec les coûts de leur fonctionnement pour déterminer le LCOE. A cet effet, deux stratégies de gestion ont été proposées : une basée sur la planification périodique des Groupes diesel (GD) et l'autre sur la contrainte de temps de marche minimal des GD. Les résultats de l'application de la méthodologie proposée, codée sous MATLAB, sur le SPE diesel qui alimente la localité de " Tinelkoum " (sud-est du pays) ont été présentés en donnant pour les deux stratégies, la capacité PV optimale à intégrer et le LCOE du SPEH résultant. A la fin, une comparaison entre les résultats obtenus avec la méthodologie d'optimisation proposée dans cette thèse et ceux issus de l'outil logiciel HOMER a été établie en précisant les avantages de la méthodologie développée en termes de flexibilité dans le développement des algorithmes et des stratégies de gestion par rapport à l'utilisation d'un logiciel protégé.