Etude du Fonctionnement Dynamique d’une Centrale Solaire à Concentrateurs Cylindro- Paraboliques Soumise aux Variation Météoro logiques dans la Région Sahelienne du Tchad

Abstract

Ce travail de thèse s’inscrit dans le cadre d’une contribution à l’amélioration de l’accès à l’électricité rurale dans les banlieues de la région de N’Djamena au Tchad. Au regard de leur besoin grandissant en énergie, en vue de contribuer `a leur développement économique. Vu le potentiel solaire dont regorge ladite ville et son tr`es faible taux d’accès `a l’électricité (moins de 1%), une centrale solaire à concentrateurs cylindro-paraboliques est modélisée et simulée numériquement dans ses conditions climatiques. Les évaluations du potentiel solaire au Tchad en général et `a N’Djamena en particulier sont faites. Différents modèles semi-empiriques ont été utilisés pour l’estimation du rayonnement global au Tchad sur un plan incliné d’un angle quelconque et les résultats sont significatifs. Le modèle de Capderou a été utilisé pour estimer les rayonnements global, diffus et direct `a N’Djamena. Un modèle numérique unidimensionnel a été développé en régime quasi-permanent simulant le comportement thermique du récepteur solaire. Les équations du bilan régissant le comportement thermique du capteur sont résolues implicitement par la méthode des différences finies, tout en considérant le flux solaire variable dans le temps. Le modèle simulé a été validé par des données expérimentales. Un excellent accord a été observé entre ces derniers. Une étude de sensibilité est effectuée afin d’observer l’influence de chaque paramètre sur la performance du capteur. En outre, le système de suivi solaire Est-Ouest polaire à un axe est le plus souhaitable pour un concentrateur cylindro-parabolique, donnant un rendement thermique global respectivement 67.8 %, 65.68%, 63.01% 62.21% pour le therminol 66, therminol V-P1, l’eau non traitée et l’eau traitée. Ensuite, une étude préliminaire de différents éléments constituant la centrale a permis d’évaluer le dimensionnement technologique de la centrale pour une puissance de 1 MW (champ de solaire, le stockage thermocline et la machine de Rankine Organique). Le productible annuel de la centrale a été simulé selon la procédure de contrôle-commande mise en place pour une stratégie de production adaptée aux besoins de Linia. Les données du rayonnement utilisées sont issues de la base de données SoDa, H´elioClim-3.