ELECTRIFICATION PAR PANNEAU PHOTOVOLTAÏQUE

ELECTRIFICATION PAR PANNEAU PHOTOVOLTAÏQUE

DEVELOPPEMENT DURABLE 

1968 : La création du Club de Rome, qui regroupe une poignée d’hommes occupant des postes relativement importants dans leur pays respectifs et qui souhaitent que la recherche s’empare du problème de l’évolution du monde pris dans sa globalité, tente de cerner les limites de la croissance. 1972 : Le Club de Rome publie un rapport rédigé à sa demande par une équipe de chercheurs du « Massachusetts Instut of Technology ». Ce rapport donne le résultat de simulation informatique sur l’évolution de la population humaine en fonction de l’exploitation des ressources naturelles. Il en ressort que la poursuite de la croissance économique entraînera, au cours du XXIé siècle, une chute brutale des populations à cause de la pollution, de l’appauvrissement des sols cultivables et de la raréfaction des ressources énergétiques. 1972 : Une conférence des Nations Unies sur l’environnement humain expose notamment l’éco développement, les interactions entre écologie et économie, les développements du sud et du nord. 1987, une définition du développement durable est donnée dans le rapport Brundtland. 1992 : Le sommet de Rio se consacre sur le thème Développement durable et ce concept passe dans le grand public. Les catastrophes industrielles de ces 30 dernières années (Tchernobyl, sevesso, Bhopal, Exxon Valdez, etc. …) ont interpellé l’opinion publique et les associations telles que greenpeace. E.S.P.A licence pro génie industriel RAZAFINARIVO / Electrification Manandona 2007 15 2002 : Sommet de Johannesburg en septembre, plus de 100 chefs d’état, plusieurs dizaines de milliers de représentants gouverneurs et d’ONG ratifient un traité prenant position sur la conservation des ressources naturelles et de la biodiversité.

Les enjeux

Partant du constat que la prospérité des pays développés est basée sur l’utilisation intensive des ressources naturelles, utilisation à l’origine de la pollution, voire de la destruction de nombreux écosystèmes. Il est à craindre que le souhait d’évolution des pays sous développés vers un état de prospérité similaire, édifiée sur des principes équivalents, implique une dégradation encore plus importante de la biosphère. Comme il n’est, évidemment, pas question d’empêcher la population des pays pauvres d’atteindre le niveau de confort des pays développés, l’idée de développement durable est de définir des schémas qui limiteraient l’impact du développement sur l’environnement dont ses domaines d’actions sont étroitement liés les uns aux autres :  L’environnement et sa préservation.  La conservation des ressources naturelles et la bonne gestion du territoire.  Le maintien, la bonne gestion et l’accroissement du capital physique.  La préservation du patrimoine archéologique, historique et culturel.  La réduction de la pauvreté par l’intégration des couches défavorisées et marginalisées de la population dans le processus de développement économique. 

Les objectifs du développement durable 

La définition classique du développement durable provient du rapport Brundtland : « le développement durable est un développement qui répond aux besoins du présent sans compromettre la capacité des générations futures, de répondre aux leurs. Deux concepts sont inhérents à cette notion : le concept de « besoin », et plus particulièrement des besoins essentiels des plus démunis, à qui il convient d’accorder la Plus grande priorité ; et l’idée des limitations, que l’état de nos techniques et de notre organisation sociale impose sur la capacité de l’environnement, à répondre aux besoins actuels et à venir ». Le rapport de la commission mondiale sur l’environnement et le développement insiste sur la nécessité de protéger la diversité et les gènes des espèces et de l’ensemble des écosystèmes naturels terrestres et aquatiques et ce, notamment, par des mesures de protection de la qualité de l’environnement, par la restauration, l’aménagement et le maintient des habitats essentiels aux espèces ainsi que par une gestion durable de l’utilisation des populations animales et végétales exploitées. Dans ce contexte, Madagascar est le plus avancé par rapport aux autres pays en réalisant le programme environnemental PE1 (1991 à 1995), PE2 (1996 à 2000), et PE3 (2001 à 2006). En bref, le but des actions est : d’augmenter le bien être de la génération actuelle et son niveau de vie mais aussi de préserver et d’augmenter le patrimoine à léguer aux prochaines générations.

Les énergies renouvelables face au développement durable

Le développement d’un pays impose une plus grande disponibilité d’énergie pour irriguer des secteurs productifs (agriculture, artisanat, industrie, habitat, …). Mais la principale source d’énergie la plus utilisée actuelle est soit destructrice de l’environnement, soit en train de disparaître comme le combustible fossile. Dans la plupart des pays en voie de développement, non producteurs de pétrole, comme Madagascar, le pétrole est une ressource totalement importée et qui occupe une place importante dans le transport, dans l’électrification des centres isolés. Les centrales thermiques représentent 60% de puissance du parc électrique de la JIRAMA. Ces centrales thermiques fonctionnent avec des combustibles fossiles. L’augmentation du prix de ces combustibles est l’une des causes de la crise de la société nationale JIRAMA actuelle. Par conséquent, il faut exploiter les énergies renouvelables qui conduisent à la mise en œuvre de développement durable à l’échelle nationale et même à l’échelle internationale car nous avons déjà vu que les énergies renouvelables (soleil, vent, eau, biomasse) sont présentes partout et sont non polluantes. Elles sont inépuisables grâce aux cycles naturels. Pour le moment, l’utilisation des combustibles fossiles est inévitable dans certains secteurs. Nous sommes donc obligés d’exploiter rationnellement ces combustibles fossiles. C’est pourquoi, nous allons parler de la maîtrise de l’énergie dans le chapitre suivant.

Table des matières

Chapitre 1 ENERGIE RENOUVELABLE
1.1. ENERGIE RENOUVELABLE
1.1.1 Définition
1.1.2. Histoire des énergies renouvelables
1.1.3. Exemple d’énergie renouvelable
a) La captation naturelle du rayonnement solaire
b) La captation artificielle du rayonnement solaire
1.1.4. Opportunité de l’énergie renouvelable vis-à-vis du combustible fossile
1.1.5. Avantage et inconvénients des énergies renouvelables
1.1.6. Avantages et inconvénients de l’énergie solaire photovoltaïque
1.1.7. Le potentiel des énergies renouvelables (EMR) à MADAGASCAR
1.2. DEVELOPPEMENT DURABLE
1.2.1. Historique
1.2.2. Les enjeux
1.2.3. Les objectifs du développement durable
1.2.4. Les énergies renouvelables face au développement durable
1.3. MAITRISE DE L’ENERGIE
1.3.1. Situation énergétique
a) Situation énergétique à Madagascar
1.3.2. Principes de base d’une stratégie énergétique
1.3.3. Les éléments d’une politique de maîtrise de l’énergie
1.3.4. La maîtrise de l’énergie au service des objectifs du millénaire pour le développement
1.4. CONCLUSION .
Chapitre 2 SOLAIRE PHOTOVOLTAÏQUE
2.1. DESCRIPTION DU SOLEIL .
2.1.1 Trajectoire du soleil dans les différentes saisons
a) mouvement de la terre autour du soleil
b) mouvement apparent du soleil observé à un point quelconque de l’équateur
c) mouvement apparent du soleil observé à un point de latitude sud de l’équateur
2.2. PRODUCTION DU COURANT PHOTOVOLTAIQUE
2.2.1 Analyse du phénomène
2.3. CARACTERISTIQUE ELECTRIQUE D’UNE CELLULE PHOTOVOLTAIQUE
E.S.P.A licence pro génie industriel
RAZAFINARIVO / Electrification Manandona 2007
2.3.1. Courant de photon ou courant de court-circuit
2.3.2. Courant avec charge aux bornes de la cellule
2.3.3. Schéma équivalent d’une cellule PV
2.3.4. Caractéristique courant – tension l = f (v) de la cellule
2.4. MODULES PHOTOVOLTAIQUES
2.4.1. Puissance crête
2.5. DIMENSIONNEMENT DU CHAMP PHOTOVOLTAÏQUE
2.5.1. Tension nominale du champ solaire
2.5.2. Champ photovoltaïque
a) Consommation électrique journalière
b) Puissance crête du champ photovoltaïque
c) Nombre total de module
2.5.3. Capacité réelle du parc batterie
2.5.4. Orientation et inclinaison du champ photovoltaïque
2.5.4. L’intégration des systèmes photovoltaïques au bâtiment
Chapitre 3 DIMENSIONNEMENT DEL’INSTALLATION
PHOTOVOLTAIQUE DU CENTRE D’ACCUEIL BEL AVENIR A MANANDONA
3.1 DEFINITION DES EQUIPEMENTS DU CENTRE D’ACCUEIL
3.1.1. Plan d’installation et câblage du centre
3.1.3. Principe du schéma électrique de l’installation solaire de Manandona
3.2 LA CONSOMMATION JOURNALIERE EN ELECTRICITE
3.3. EVALUATION DE LA PUISSANCE CRETE
3.4. NOMBRE DU MODULES
3.5. CALCUL DE CAPACITE DE BATTERIE
3.6. NOMBRE DE BATTERIES
3.7. CALCUL DE COURANT MAXIMAL POUR LE REGULATEUR DE CHARGE
3.8. RESULTAT DU DIMENSIONEMENT DE L’INSALLATION PV DU CENTRE
Chapitre 4 ETUDE ECONOMIQUE DE L’INSTALLATION pHOTOVOLTAÏQUE DU CENTRE D’ACCUEIL A MANANDONA
4 .1 DEPENSES D’INVESTISSEMENT
4.1.1 Dépenses préliminaires
4.1.2 Construction
4.1.3. Matériels
4.1.4. Les investissements en limite des unités de fabrication
Le coût de l’équipement principal qui correspond au matériel suivant
Le coût de l’équipement secondaire
Le coût du montage et du génie civil
Le montant des frais indirects de chantier et du transport
Les frais d’entretien
Le coût opératoire et les dépenses d’exploitation
Structure moyenne d’investissement en limite des unités de production
4.2. DECISION D’INVESTISSEMENT
4.2.1. Temps de remboursement simplifié ou (Pay Out of Time)
4.2.2. Le délai de récupération de capital investit ou DRCI (payback period)
4.2.3. La Valeur Actuelle Net ou VAN
4.2.4. Le taux interne de rentabilité ou TIR
4.2.5 L’indice de profitabilité ou IP
4.2.6. Définitions et ratios
4.2.7. Conclusion
• entre deux projets, il convient de privilégier celui qui présente l’IP le plus élevé c’est-à-dire celui qui crée le plus de valeur par Ariary investit.
4.3. EVALUATION ECONOMIQUE DU PROJET D’ELECTRIFICATION PAR PANNEAU PHOTOVOLTAÏQUE
4.3.1. Les solutions possibles pour d’électrification du centre d’accueil
a)Par extension du réseau de la Jirama
b) Par une installation solaire photovoltaïque
c) Par une installation de groupe électrogène
4.3.2. Évaluation des coûts d’investissement et d’installation solaire à Manandona
a) les bilans de puissance suivant les cahiers de charge
b) investissement initial (1euro = 2689Ar) en décembre 2006
c) le coût d’installation
E.S.P.A licence pro génie industriel
RAZAFINARIVO / Electrification Manandona 2007
d) le coût d’exploitation annuel
4.3.3. Critères économiques de la variante solaire
4.3.4. Les données financières du projet
4.3.5. Bilan de rentabilité du projet électrification par PV du centre d’accueil
4.4. ETUDE COMPARATIVE ENTRE UNE CENTRALE THERMIQUE ET LE SYSTEME SOLAIRE
4.4.1. Évaluation du coût de l’énergie du site à Manandona selon le système de tarification de la JIRAMA
4.4.2. Côut d’investissement de la solution groupe électrogène
4.4.3 Le coût d’exploitation annuel du groupe électrogène
4.4.4 Critères économiques de la variante groupe électrogène
4.4.5 Les données financières du projet d’électrification par une centrale thermique
4.4.6 Bilan rentabilité du projet électrification par centrale thermique du centre d’accueil
4.5. TABLEAU RECAPITULATIF DES PROJETS 64
4.6. CONCLUSION
Chapitre 5 ETUDE DE L’IMPACT ENVIRONNEMENTAL
5.1. INTRODUCTION
5.2. IMPACTS ENVIRONNEMENTAUX
5.2.1. Opportunité de l’énergie solaire
5.2.2. Avantages de l’énergie solaire
a)Avantages en environnement naturel
b) Avantages du point de vue développement
7.2.3. Inconvénients de l’énergie solaire
5.3. ANALYSE DES EFFETS PROBABLES DU PROJET SUR L’ENVIRONNEMENT
5.3.1. Impacts physico-chimiques sur l’atmosphère
5.3.2. Impacts sur le lieu biotique et liquide
5.3.3. Impacts socioculturels et économiques
5.3.4. Mesures préventives sur les impacts négatifs sur l’environnement
a) La pollution de l air
b) Les bruits
5.3.5. Les affluents et le milieu atmosphérique

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