CHAPITRE 4 : Etude du coût d’investissement
4.2. Les travaux
Ils englobent toutes les opérations qui ont pour finalité la réalisation et installation du système photovoltaïque et du suiveur solaire. Ils regroupent les études techniques, les travaux de génie civil et des installations électriques.
Mémoire d’ingénieur de conception / KOUMAKO François 59 4.3. Evaluation des coûts d’études techniques
Les coûts d’études techniques regroupent l’ensemble des fonds à prévoir pour les études, le suivi et le contrôle des travaux. Le coût total d’étude regroupe les évaluations financières des différentes actions qui contribuent à la réalisation du projet.
4.4. Elaboration du devis
Le devis est élaboré suite à la connaissance des différents coûts que nous venons de mentionner. Les coûts de matériels à acquérir, les coûts d’étude et les coûts de réalisation des ouvrages sont inclus.
Des précautions supplémentaires sont prises afin que les ouvrages ne puissent souffrir d’aucune augmentation des coûts de matériels au cours de la réalisation du projet. Les imprévus sont estimés à 5 % du coût total de base.
4.5. Calcul du coût
Pour le système photovoltaïque
Tableau 4.1 : Estimation du coût d’achat des composants Composants et
Mémoire d’ingénieur de conception / KOUMAKO François 60
La somme des composants est 1 434 097 650 FCFA
Pour le suiveur
Les modules seront regroupés par blocs de 10. Pour cela, nous avons au total un nombre de blocs égal à : La somme des composants du suiveur est 136 629 000 FCFA.
Mémoire d’ingénieur de conception / KOUMAKO François 61 Au total, nous avons pour les composants, une somme de trois milliards quatre cent sept millions trois cent soixante-cinq mille neuf cent quatre-vingt francs CFA (1 570 726 650 FCFA).
Prix de revient du système PV
Coût d’installation
- Transport des composants : 8 000 000 FCFA
- Mains d’œuvre (nombre de techniciens x salaire quotidien x nombre de jours)
15 x 20 000 x 30 = 9 000 000 FCFA
Coût total de base
La somme totale de base est 1 587 726 650 FCFA
Provision Pour Dépenses Imprévues PPDI (5% du coût total des composants)
PPDI = 3 440 865 980 x 0,05 = 79 386 335 FCFA
La somme totale est : ST = 1 667 112 985 FCFA
L’estimation du prix total du système nous revient à : un milliard six cent soixante-sept millions cent douze mille neuf cent quatre-vingt-cinq francs CFA (1 667 112 985 FCFA).
4.6. Etude de la rentabilité La consommation annuelle est :
Mémoire d’ingénieur de conception / KOUMAKO François 62 Ea = 1 211,286 x 365 = 442 119,39 kWh
Le coût d’achat de l’énergie auprès de la SBEE, taxes comprises est 150 FCFA.
Le coût total annuel est : Ca = Ea x 150 Ca = 442 119,39 x 150 = 66 317 910 FCA Le temps de retour sur investissement est de :
(4.1)
Soit TRI = 26 ans
Le temps nécessaire qu’il faudrait à l’aérogare pour récupérer le montant qu’il devrait investir lorsqu’il décide un jour de réaliser ce projet est environ 26 ans.
Conclusion partielle
Dans ce chapitre, nous avons fait une estimation totale du coût du projet. Ceci nous a permis d’évaluer ce coût à 1 667 112 985 FCFA.
Le temps de retour sur investissement est de 26 ans. Etant donné que les panneaux ont une durée de vie de 30 ans, ce projet est donc rentable.
Mémoire d’ingénieur de conception / KOUMAKO François 63
CONCLUSION GENERALE ET
PERSPECTIVES
Mémoire d’ingénieur de conception / KOUMAKO François 64 Ce travail de dimensionnement et de conception de suiveur solaire pour le système photovoltaïque a une importance capitale, en ce sens qu’il nous a permis d’étudier le rendement du suiveur solaire par rapport au système photovoltaïque fixe. Par ailleurs, l’installation et l’utilisation de l’énergie solaire permettra de réduire le manque d’énergie observé dans diverses régions du Bénin.
En effet, notre étude nous a permis d’analyser quelques avantages et inconvénients du système photovoltaïque ainsi que les solutions à quelques problèmes rencontrés au niveau du système photovoltaïque.
Toutefois, un système de production d’énergie doit être entretenu pour garantir une meilleure durée et un bon fonctionnement. Ainsi, nous avons proposé des méthodes d’entretien qui doivent être faites.
La particularité du photovoltaïque par rapport aux autres sources d’énergie est qu’il nécessite peu d’entretien et a une durée de vie d’environ 30 ans malgré le coût élevé de l’installation. De même, l’utilisation du suiveur solaire pourra nous faire gagner jusqu’à 30% de l’énergie que devrait produire un système fixe. Ceci justifie l’intérêt du choix du suiveur solaire pour alimenter l’aérogare de Cotonou en énergie photovoltaïque.
En ce qui concerne les perspectives, nous suggérons de réaliser un prototype en vraie grandeur du système de suiveur solaire.
Mémoire d’ingénieur de conception / KOUMAKO François 65
BIBLIOGRAPHIE
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[2] : HOUNTONNAGNON F. Marcelle Edith, Evaluation du système photovoltaïque installé dans la commune de Sô-Ava, Mémoire de Licence professionnelle, ’Ecole Polytechnique d’Abomey-Calavi, 2012
[3] : OLLIVIER DE MONTAGUERE Léonce-Thierry Béranger, Etude pour la réalisation de l’alimentation en énergie solaire photovoltaïque du site de l’ONG « LA CHRYSALIDE », Rapport de fin de formation pour l’obtention du diplôme de Licence Professionnel, Ecole Polytechnique d’Abomey-Calavi, 2011
[4] : GBAGUIDI G. Thomas Brice, étude et réalisation d’un suiveur solaire commandé par la logique Floue, Mémoire d’ingénieur des travaux, Collège Polytechnique Universitaire, 2002.
[5] : M. SLAMA Fateh, Modélisation d’un système multi générateurs photovoltaïques interconnectés au réseau électrique, Université Ferhat Abbas - Sétif- Ufas (Algérie) faculté de technologie
[6] : IBGE, Plan d’étapes pour les grandes installations photovoltaïques, Bruxelles, 2011
[7] : http://www.solar-tracking.fr, Traqueur solaire, motorisation de panneaux solaire-traqueur, consulté le 07/09/14 à 18h42mn
[8] : http://www.wattuneed.com/fr/23-batteries-agm-gel, Batterie d’accumulateur, consulté le 18/07/14 à 08h05mn
Mémoire d’ingénieur de conception / KOUMAKO François 67 [9] : http://www.solaris-store.com/36-onduleurs-solaires, Onduleur
photovoltaïque SMA, consulté le 29/09/14 à 20h10mn
[10] : http://www.linak.fr, Le vérin linéaire électrique, consulté le 07/10/14 à 21h00mn
Mémoire d’ingénieur de conception / KOUMAKO François 68
ANNEXES
Mémoire d’ingénieur de conception / KOUMAKO François 69 Annexe 1 : Différents types de module et leurs caractéristiques Matériaux Rendement Longévité Caractéristiques Principales
utilisations
Mémoire d’ingénieur de conception / KOUMAKO François 70 Annexe 2 : Hall arrivé
Localisation Désignation Puissance (W)
Total 33947 940,114286
Mémoire d’ingénieur de conception / KOUMAKO François 71 Annexe 3 : Hall départ
Localisation Désignation Puissance (W)
Total 23074 678331,612
Mémoire d’ingénieur de conception / KOUMAKO François 72 Annexe 4 : DAANB - Compagnies
Localisation Désignation Puissance (W)
Annexe 5 : Parking auto Localisation Désignation Puissance
(W)
Total 44998 779931,429
Mémoire d’ingénieur de conception / KOUMAKO François 73 Annexe 6 : Avantages et inconvénients du PV
Avantages Inconvénients
Faible coût d’exploitation Coût d’achat élevé Durée de vie : plus de vingt
temps pour les modules solaires de bonne qualité
La batterie d’accumulateur est le composant le plus fragile du système.
Elle nécessite un entretien rigoureux Faible maintenance comparée à
la majorité des systèmes énergétiques fonctionnant avec des sources conventionnelles telles que les groupes électrogènes
La performance du système dépend de la fréquence et de la qualité de la maintenance qui, bien que minimale, doit être effectuée par l’utilisateur
Peu d’entretien pour l’utilisation (uniquement nettoyer les modules et vérifier le niveau d’électrolyte de la batterie d’accumulateurs)
La formation de l’utilisateur est nécessaire pour l’exploitation et l’entretien
Facilement modulable (en ajoutant un module, un point lumineux, etc.)
La puissance est limitée par le nombre de modules installés
Risque minime d’électrocution, silencieux, sans émission de gaz
Une demande importante en énergie augmentera la taille et le coût du système
Annexe 7 : Solution à quelques problèmes rencontrés au niveau des modules
Problèmes Causes Solutions
Courant de sortie faible
Trop de poussière Nettoyer, modifier l’implantation du
Mémoire d’ingénieur de conception / KOUMAKO François 74
Nettoyer et/ou couper les branches les plus
Nettoyer et resserrer, percer un petit trou
Annexe 8 : Solutions à quelques problèmes rencontrés au niveau du régulateur
Problèmes Causes Solutions
Dégagement de
Resserrer toutes les connexions
Aucun récepteur ne fonctionne
Batterie déchargée Vérifier la tension de la batterie
Fusible du régulateur, du circuit batterie ou
Mémoire d’ingénieur de conception / KOUMAKO François 75 obtenir plus d’énergie de la batterie tension de régulation.
S’ils sont normaux, la
batterie est
probablement sulfatée
Annexe 9 : Solutions à quelques problèmes rencontrés au niveau des batteries
Problèmes Causes Solutions
Faible état de charge permanent et réduction rapide de la capacité
Batterie en fin de vie Changer la batterie Bornes de la batterie
corrodées
Débordement
d’électrolyte hors des cellules
Nettoyer la batterie avec un chiffon sec, graisser les bornes avec de la vaseline et reconnecter les câbles
Tension augmentant très vite dès que le régulateur connecte les modules PV
Mauvais serrage des connexions créant des résistances qui affectent la tension lue par le régulateur
Nettoyer et resserrer les connexions
Mémoire d’ingénieur de conception / KOUMAKO François 76
Tension baissant très vite dès que les récepteurs sont
branchés. Les
régulateurs coupent les récepteurs
Modifier l’installation en augmentant la capacité de la batterie
Annexe 10 : Schéma du dispositif
Mémoire d’ingénieur de conception / KOUMAKO François 77 Annexe 11 : Les différents coefficients d’ensoleillement à
Cotonou
Annexe 12 : Les spécifications techniques du vérin électrique
Annexe 13 : Caractéristique du vérin
• Moteur à aimants permanents 12/24/36 VCC avec protection thermique (contre les surcharges)
• Effort jusqu’à 10 000 N selon le rapport d’engrenage et le pas de vis
• Vitesse maximale: 160 mm/s selon le rapport d’engrenage et le pas de vis
Mémoire d’ingénieur de conception / KOUMAKO François 78
• Vitesse max: 68 mm/s (selon charge)
• Fonctionnement manuel possible via une clef Allen
• Débrayage mécanique calibré à 1,2 - 1,5 fois la charge maximale
• Frein intégré assurant une forte capacité d’auto-blocage
• Fixation arrière réglable par paliers de 30°
• Chape de tige orientable: ajustable de 0 à 90° Options
• Capteurs de fin de course internes