DOSSIER TECHNIQUE POUR LA CENTRALE HYBRIDE PHOTOVOLTAÏQUE / DIESEL ANKARAMENA

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Martial Michaud
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1 REPOLIKAN I MADAGASIKARA Fitiavana - Tanindrazana - Fandrosoana MINISTERE DE L ENERGIE ET DES HYDROCARURES AGENCE DE DEVELOPPEMENT DE L ELECTRIFICATION RURALE DOSSIER TECHNIQUE POUR LA CENTRALE HYRIDE PHOTOVOLTAÏQUE / DIESEL ANKARAMENA

AGENCE DE DEVELOPPEMENT DE L ELECTRIFICATION RURALE

2 SOMMAIRE I- SCHEMA SYNOPTIQUE DU RESEAU ASSE TENSION... II- ESTIMATION NOMRE DE CLIENTS... III- NOMRE ET TYPE D'APPAREILS / CATEGORIE DE CLIENTS... 5 IV- ESTIMATION DES CONSOMMATIONS SPECIFIQUES CLIENTS LUD (Cs)... V- CONSOMMATION TOTALE ANNUELLE (kwh)... 7 VI- COURE DES CHARGES JOURNALIERES... 8 VII- EQUIPEMENTS DE PRODUCTION HYRIDE... VII. Dimensionnement... VII. Option technologique proposée... VIII- PLAN DU RESEAU DE DISTRITION ANKARAMENA... IX- PLAN DE SITUATION DE LA CENTRALE HYRIDE PV/DIESEL ANKARAMENA... 5

.. V- CONSOMMATION TOTALE ANNUELLE (kwh)... 7 VI- COURE DES CHARGES JOURNALIERES... 8 VII- EQUIPEMENTS DE PRODUCTION HYRIDE... VII. Dimensionnement.

3 I- SCHEMA SYNOPTIQUE DU RESEAU ASSE TENSION CENTRALE VILLAGE DE : ANKARAMENA 8 V, km 5mm² 77 V,8% A A,5 km A, km 5mm² 5mm² mm² 75 V 75 V V,5 km,7%,8%,5% A A A A A, km,8 km, km, km mm² 5mm² 5mm² 5mm² 5mm² V 7 V 7 V 5 V 75 V,%,%,% 5,5%,7%, km Légende : Dipôle Distance Mono ou triphasé Section câble Tension Chute de tension

A A, km,8 km, km, km mm² 5mm² 5mm² 5mm² 5mm² V 7 V 7 V 5 V 75 V,%,%,% 5,5%,7%,

4 II- ESTIMATION NOMRE DE CLIENTS TCD = Taux de croissance de la demande NOMRE DE CLIENTS RECENSES / TRONCON TRONCONS CHARGE REPARTIE TCD TOTAL T SOCIAL (Ménage faible revenu) 5% T ECONOMIQUE (Ménage moyen) % T GENERAL (Ménage aisé) % EPICERIES 5% EPICERIE - AR 5% GARGOTTE % HOTEL RESTAURANT % EGLISES % SALLE DE PROJECTION VIDEO % UREAU MAIRIE % UREAU FOKONTANY % ARRONDISSEMENT ADMIN % CENTRE DE SANTE DE ASE II % DEPOT DE MEDICAMENTS % LYCEE % CEG % ECOLE PRIMAIRE PULIQUE % ECOLE PRIMAIRE PRIVEE % UREAU DE POSTE % MARCHE % UREAU GENDARMERIE % ECLAIRAGE PULIC % 5 Nbre abonnés CENTRALE A A A A A A A A 5 7 7

SALLE DE PROJECTION VIDEO % UREAU MAIRIE % UREAU FOKONTANY % ARRONDISSEMENT ADMIN % CENTRE DE SANTE DE ASE II % DEPOT DE MEDICAMENTS % LYCEE % CEG %

5 III- NOMRE ET TYPE D'APPAREILS / CATEGORIE DE CLIENTS 5W,5 W, 5W,8 MINI CHAINE W,8 T SOCIAL T ECONOMIQUE T GENERAL EPICERIES EPICERIE - AR GARGOTTE HOTEL RESTAURANT EGLISES SALLE DE PROJECTION VIDEO UREAU MAIRIE UREAU FOKONTANY ARRONDISSEMENT ADMIN CENTRE DE SANTE DE ASE II DEPOT DE MEDICAMENTS LYCEE CEG ECOLE PRIMAIRE PULIQUE ECOLE PRIMAIRE PRIVEE UREAU DE POSTE MARCHE UREAU GENDARMERIE ECLAIRAGE PULIC LC EP ADMINISTRATIONS COMMERCES ET SERVICES MENAGES CATEGORIES Puissance active (W) cos (φ )= LAMPES RADIO 75W,8 LECTEUR DVD W,8 W,8 W,7 W, W,8 FER A REPASSER W TVC VENTILATEUR FRIGIDAIRE ORDINATEUR SONORISATION EP 5W,5 5

PRIMAIRE PULIQUE ECOLE PRIMAIRE PRIVEE UREAU DE POSTE MARCHE UREAU GENDARMERIE 8 5 5 ECLAIRAGE PULIC LC EP ADMINISTRATIONS COMMERCES ET SERVICES MENAGES

6 IV- ESTIMATION DES CONSOMMATIONS SPECIFIQUES CLIENTS LUD (Cs) CATEGORIES DES CLIENTS LUD Puissance cos (φ) Coef. Foison. Nbre de jour/mois souscrite (W) jour Nuit Cs/mois (kwh) Cs/mois (kwh) Total kwh/mois MENAGES T SOCIAL 7,5,8 %, 8,, T ECONOMIQUE 55,,8 % 8, 7, 5,7 T GENERAL 55,7, % 58, 5,8, EPICERIES,,7 % 7,5,5,7 EPICERIE - AR 55,,8 %, 57, 8,5 GARGOTTE 7,5, % 5, 8,8 5, HOTEL RESTAURANT 85,7,8 %,,8 5,8 EGLISES 8,7,7 7%, 7,85,5 SALLE DE PROJECTION VIDEO 5,75,7 %,,, 55,, 7%,,, COMMERCES ET SERVICES ADMINISTRATION UREAU MAIRIE UREAU FOKONTANY 5,5, 7%,,, ARRONDISSEMENT ADMIN,8, %,,5,5 CENTRE DE SANTE DE ASE II 585,7, %,,75,75 DEPOT DE MEDICAMENTS,5, %,,, LYCEE,7, 7% 5, 7,, CEG,8, 7%, 5, 5, ECOLE PRIMAIRE PULIQUE 5,5, 7%, 7, 8,8 ECOLE PRIMAIRE PRIVEE,5, 7%,,5,5 UREAU DE POSTE,7, 7%,,, MARCHE 5,5, %,,, UREAU GENDARMERIE 5,7, %,,, 5,5, % 5,,5, ECLAIRAGE PULIC ECLAIRAGE PULIC

EPICERIE - AR 55,,8 %, 57, 8,5 GARGOTTE 7,5, % 5, 8,8 5, HOTEL RESTAURANT 85,7,8 %,,8 5,8 EGLISES 8,7,7 7%, 7,85,5 SALLE DE PROJECTION VIDEO 5,75,7 %,,, 55,, 7%,,, COMMERCES ET SERVICES

7 V- CONSOMMATION TOTALE ANNUELLE (kwh) JOUR CLIENTS ADMINISTRATION ECLAIRAGE PULIC Total Consommation Total Production MENAGES COMMERCES ET SERVICES Moyenne production Pointe (production) jour kw NUIT CLIENTS ECLAIRAGE PULIC Total Consommation Total Production MENAGES COMMERCES ET SERVICES ADMINISTRATION Pointe (production) Nuit (kw) RECAPITULATION CONSOMMATION ANNUELLE DES CLIENTS (kwh) CLIENTS MONOPHASES (LUD) NOMRE T SOCIAL T ECONOMIQUE COMMERCES ET SERVICES ADMINISTRATION ECLAIRAGE PULIC T GENERAL TOTAL (kwh)

ECLAIRAGE PULIC 7 7 7 7 7 7 7 7 Total Consommation 5 87 5 557 57 8 7 Total Production 7 8 7 5 8 8 7 8 5 8 MENAGES COMMERCES ET SERVICES ADMINISTRATION Pointe (production) Nuit (kw) RECAPITULATION

8 VI- COURE DES CHARGES JOURNALIERES ANNEE 8,. Courbes des charges,.,.,.,. 8,.,.,.,., LUD FMT TOTAL DUPP (diurne)= DUPP (nocturne)= (DUPP: Durée de l'utilisation de la Puissance de Pointe) 5 55,7 H/J, H/J 8

,.,.,. 8,.,.,.,.,. 5 7 8 5 7 8 LUD FMT TOTAL DUPP

9 VII- EQUIPEMENTS DE PRODUCTION HYRIDE VII. Dimensionnement.. CONDITIONS DEMANDE ENERGIE PRODUCTION ENERGIE DUREE DE MARCHE DES INSTALLATIONS. -CHOIX DES EQUIPEMENTS ANNEE Pmax=,5kW Pmaxj =,kw Cos φ =,, 5 8 kwh/an kwh/j kwh/an h Calcul Choix MODULE PHOTOVOLTAIQUES 5 kwh/m² ENSOLEILLEMENT Wc PUISSANCE D'UN MODULE PUISSANCE CHAMP SOLAIRE Tension de sortie d'un module 7,5kWc,kWc V 8 8 Nombre en série Nombre en parallèle 7 Nombre total de modules 8 Tension de service en courant continu V GROUPE ELECTROGENE PUISSANCE NOMINALE TENSION TRIPHASE,kW 8 V ATTERIES DE STOCKAGE AUTONOMIE J DECHARGE MAX 7% Capacité totale batterie Capacité d'un élément Tension d'un élément en série en parallèle NOMRE DE ATTERIES ENERGIE DE STOCKAGE JOURNALIERE Ah Ah Ah V kwh CONVERTISSEUR/ONDULEUR PUISSANCE TENSION TRIPHASE RENDEMENT ONDULEUR,kW 8 V 8%

Tension de sortie d'un module 7,5kWc,kWc V 8 8 Nombre en série Nombre en parallèle 7 Nombre total de modules 8 Tension de service en courant continu V GROUPE ELECTROGENE PUISSANCE NOMINALE TENSION

10 VII. Option technologique proposée i. Centrale solaire hybride La centrale solaire hybride d Ankaramena est composée de : Un générateur photovoltaïque (PV) Une batterie d accumulateur Un onduleur-chargeur réversible triphasé Un groupe électrogène ii. Réseau de distribution basse tension Le réseau de distribution basse tension est de type triphasé dont la longueur total de ligne est de m avec des supports en béton armé. iii. a) Principe de fonctionnement de la centrale Principe général Le générateur photovoltaïque hybride est composé d'un champ photovoltaïque, d une batterie stationnaire, d un onduleur et d un groupe électrogène qui assurent quotidiennement l approvisionnement en énergie électrique du village d Ankaramena. Le groupe électrogène intervient en appoint, avec un fonctionnement de quelques heures par jour dont la durée est fonction du niveau de consommation et d'ensoleillement. La centrale alimentera le village au moins 8heures par jour. Durant la journée, le champ photovoltaïque produit du courant continu sous une tension nominale de Vcc et l onduleur le transforme en courant alternatif avec une tension nominale de 8 Vac. La batterie accumule l'énergie produite par le champ photovoltaïque et la restitue sur le réseau par l'intermédiaire de l onduleur. Pour une journée solaire type, la consommation durant la journée est inférieure à la production solaire ; l excédant étant stocké dans la batterie pour répondre à la demande sans ensoleillement. Le groupe est muni d un automatisme pour démarrer automatiquement sur critères : sur ordre d'horloge, sur consigne de tension batterie basse afin de préserver la batterie (décharge max de 7%), sur dépassement d'un niveau de puissance appelée prédéfini. A partir de cet instant le groupe intervient en parallèle avec l'onduleur pour alimenter le réseau de distribution et/ou charger la batterie. Le groupe s'arrête automatiquement lorsque la batterie a retrouvé une partie de sa charge (par exemple l équivalent de la consommation globale d une nuit).

électrogène ii. Réseau de distribution basse tension Le réseau de distribution basse tension est de type triphasé dont la longueur total de ligne est de m avec des supports en béton armé. iii.

11 b) Synoptique du système Architecture des modules : Nombre de chaînes = (en parallèle) Nombre de modules par chaîne = 8 (en série) c) Récapitulation COMPOSANTS DIMENSIONS Modules et champs Photovoltaïques, kwc sous V Régulateur A / V Onduleur réversible kw 8 V - triphasé atterie V Ah à C Groupe Electrogène 5 kva 8 V - triphasé

COMPOSANTS DIMENSIONS Modules et champs Photovoltaïques, kwc sous V Régulateur A

12 VIII- PLAN DU RESEAU DE DISTRITION ANKARAMENA

13 ²/-5² H N Terre 5 arrette de mesure oulonnerie Connecteur QC HPL EAS EP ES X² S J X Ensemble isolé 5-5²/5-5² DEPART Type h x5² N Câbles x5² PM Effort en tête Supports PA5 CARNET DE PIQUETAGE DU RESEAU T ANKARAMENA Tuyau PVC [u] Observation Centrale Mairie 5 Jesosy Mamonjy

5-5²/5-5² DEPART Type h x5² N Câbles x5² PM Effort en tête Supports PA5 CARNET DE

14 / / 5 / 5 / 5 / 5 / / 7 /5 5 8 / / 5 / 5 / 5 / / / /5 5 5 / 5 / / 5 / / 5 / Gendarmerie Observation EKAR Poste-CAA CS II CEG Marché Tuyau PVC [u] Avec flèche N arrette de mesure 5 Terre 5-5²/5-5² -5²/-5² HPL H PA5 oulonnerie Connecteur QC EP EAS Ensemble isolé ES S J X X² Type h x5² N Câbles x5² PM Effort en tête Supports EPP FLM 5 8 5

flèche N arrette de mesure 5 Terre 5-5²/5-5² -5²/-5² HPL H PA5 oulonnerie Connecteur

15 IX- PLAN DE SITUATION DE LA CENTRALE HYRIDE PV/DIESEL ANKARAMENA 5

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