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Soutenance de Thèse à l’Université Ouaga 1 Pr Joseph KI-ZERBO : Toussaint Guingané décortique les influences d’un système Photovoltaïque…  14 mai
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ZOODOACTU.Docteur Toussaint Guingané, faut-il l’appeler ainsi désormais, a défendu le vendredi 11 mai 2018, à l’Université Ouaga I Pr Joseph KI-ZERBO, sa Thèse de Doctorat Unique en Physique Appliquée, Spécialité Sciences des Semi-Conducteurs et Matériaux. Les travaux, menés sous la direction de l’éminent Professeur Zackarie Koalaga, a porté sur le thème suivant : « Contribution à l’étude des influences d’un système photovoltaïque connecté sur le réseau électrique ». Le jury, présidé par le Pr François Zougmonré, Pr Titulaire à l’Université Ouaga 1, a sanctionné le brillant travail de Monsieur Guingané par la Mention Très Honorable.


De nos jours, la consommation énergétique mondiale est toujours majoritairement satisfaite par les énergies fossiles, qui représentent environ 75% de la consommation mondiale. Cependant, l’inconvénient des énergies fossiles est très énorme. Dans un premier temps, il convient de retenir que ces énergies ont un stock épuisable. Aussi, elles contribuent à l’augmentation des émissions des gaz à effet de serre. « C’est dans un tel constat que les énergies renouvelables se présentent comme une solution potentielle pour beaucoup de pays qui ont décidé d’y faire recours », balisait d’entrée de jeu, Toussaint Guingané, à la soutenance de sa thèse ce vendredi 11 mai.
Le Burkina Faso par exemple, dans son Plan Nationale de Développement Economique et Social(PNDES), a inscrit parmi ces objectifs stratégiques, la part de la production du photovoltaïque(PV) dans son réseau local. C’est ainsi que 24 centrales solaires sont programmées dans le pays entre 2015 à 2020. Ces centrales solaires d’une puissance totale 212 MWc (MegaWatt crête), permettront une production annuelle de 343 GWh (Giga Watt heure) d’énergie. Avec un tel niveau de production, le Burkina Faso pourrait s’afficher comme étant une référence dans le développement et dans la production de cette énergie dans la sous-région. Aussi, il faut relever que dans ce programme, l’Etat encourage les populations à l’auto production et à l’injection du surplus dans le réseau électrique national(SONABEL).
C’est dire que c’est dans un contexte aussi crucial que pertinent, que se verra inscrit les travaux de Toussaint Guingané, au sein du prestigieux Laboratoire des Matériaux et de l’environnement (LAME) à l’Université Ouaga 1.
Cette étude a permis au chercheur de décortiquer de façon minutieuse les influences du système photovoltaïque connecté au réseau électrique(SONABEL).
Toussaint Guingané retient d’entrée que le raccordement de ces systèmes photovoltaïques dans le réseau, caractérisé par son faible maillage, sa faible puissance installée et surtout son instabilité, laisse supposer de nombreux problèmes. On peut retenir entre autres, l’altération du plan de la tension du réseau, le déséquilibre de phase du réseau, le changement du flux des puissances qui deviennent bidirectionnel, la difficulté de la production PV, le dysfonctionnement des appareils de protection, le dépassement non-contrôlable des capacités d’accueil du réseau… Chose qui justifie pleinement les recherches dans cette thèse qui est la contribution à l’étude de l’influence des systèmes PV dans le réseau électrique Ouest Africain en général et dans le réseau électrique Burkinabè en particulier.
Pour ce faire, le Docteur Guingané explique avoir dans un premier temps, fait une étude de la centrale PV connecté sur le réseau électrique du toit du ministère de l’environnement. Dans un second, il a procédé à une modélisation et une simulation d’un système PV connecté au réseau électrique avec le logiciel Matlab Simulink. Et en troisième lieu, déterminer l’influence de la production PV raccordée sur le réseau électrique.

La spécificité de cette étude
Les travaux du nouveau Docteur sur la centrale PV du Ministère de l’environnement révèlent d’assez bonne performance du système de façon générale, sauf un dysfonctionnement de l’onduleur, qui a interrompu la production sur une partie de la période. Cependant, après la modification de la sensibilité en fréquence de l’onduleur, cela a permis au système d’atteindre des performances très proches de ce que la théorie prédit. Par conséquent, pour une bonne intégration et gestion de ces productions PV connectés au réseau, le Docteur, en proposant la méthode de prévision SARIMA, a trouvé de très bons résultats qui lui ont permis de connaitre avec plus de précision la production prévisionnelle.
Un autre aspect, c’est qu’à travers ses recherches, en utilisant le logiciel Matlab Simulink, Toussaint Guingané a conçu un modèle qui permet de voir l’influence du système PV connecté sur le réseau électrique. Et de façon générale, il s’avère que le système PV influe sur la puissance du post source, en diminuant la puissance d’appel de celui-ci. Aussi, il ressort de l’étude que le système PV connecté au réseau influe sur la tension du réseau, sur le cosinus fi ou le facteur de puissance des réseaux électriques, sans compensateur de puissance réactive. On peut aussi retenir que l’injection du PV sur le réseau influe sur les phases du réseau en forte pénétration.

Recommandation et perspectives
Comme recommandation, le Docteur Toussaint Guingané a proposé dans un premier temps, l’utilisation de la gamme de fréquence de l’onduleur comprise entre 48 hertz et 52 hertz pour le Burkina Faso. Aussi, il recommande un nettoyage régulier des panneaux photovoltaïque, car, soutient-il, « la salissure joue sur le rendement photovoltaïque ». En plus de cela, il propose une méthode de prévision SARIMA pour le contrôle et la gestion de la production photovoltaïque. Pour une installation du PV pour l’habitat, Toussaint Guingané conseille une puissance maximale du photovoltaïque égale à 600 Watt pour les compteurs de 3 ampères et une production maximale du photovoltaïque égale à 1000 Watt pour les compteurs de 5 ampères. Par rapport à l’installation des systèmes PV, il suggère qu’elle se fasse de préférence en bout des lignes. En bout de lignes, défend-il, il y aura le relèvement du niveau de la tension à la tension nominale.

Encourager la production photovoltaïque
Le Burkina Faso est très dépendant de l’extérieur en matière de l’énergie électrique. Toussaint Guingané souligne que le pays en importe 31 % en provenance de la Côte-Ivoire. Mais ce qu’il déplore, c’est le fait que le transport de cette énergie occasionne de nombreuses pertes sur le réseau électrique. Même s’il est vrai que l’énergie parvient au Burkina, pour le Docteur, le pays paye ou du moins perd énormément. Un autre hic, relèvera-t-il, est le fait que le pays importe l’énergie d’un pays qui a lui-même un problème de stabilité de son réseau. Pour lui, cela joue tout naturellement sur la stabilité de notre réseau électrique. La question que je me pose, avance le Docteur, est la suivante : « Et si le Burkina Faso devenait son propre producteur en encourageant une production locale ? Le nombre d’abonné augmente chaque année…poursuit le Docteur… et si chaque abonné devenait consommateur de l’énergie photovoltaïque ? » a-t-il questionné, avant de répondre, « il est clair que cela pourra sans aucun doute diminuer les coûts, les pertes en lignes. L’énergie produite sera consommée sur place, ce qui va véritablement contribuer à diminuer l’énergie que le pays importe de la Côte-Ivoire ». Voici donc l’intérêt d’une telle étude. Le jeune docteur encourage l’autoproduction, à travers les installations photovoltaïques chez chaque consommateur. Il préconise également l’installation des centrales photovoltaïques au Burkina Faso, afin d’élever le niveau de la production du pays.
Certes, il y a des avantages liés à cette énergie, reconnait le Docteur, mais cependant, il faut noter également des inconvénients, qui, selon lui, méritent qu’on pousse les études plus loin, pour améliorer cette étude.

Hermann Guingané

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