Système PV-batterie-réseau : dimensionnement optimal et validation expérimentale dans la région de Ghardaïa

Abstract

L’objectif de ce mémoire est d’étudier, concevoir et évaluer les performances d’un système photovoltaïque hybride destiné à l’alimentation de charges domestiques dans la région de Ghardaïa, caractérisée par un potentiel solaire exceptionnel mais aussi par une demande énergétique importante liée à la climatisation. Le système mis en place associe un générateur photovoltaïque de 2,72 kWc (huit modules de 340 Wc), un onduleur hybride Axpert VM II de 3 kW, un banc de 4 batteries plomb-acide (12 V / 200 Ah chacune, configuration 2S2P) offrant une capacité de 9,6 kWh théorique (≈ 4,8 kWh utile) et une connexion au réseau national comme source de secours. Les essais expérimentaux ont été réalisés le 31 mai 2025, en conditions réelles, avec des charges représentatives (climatiseur, ordinateur, instrumentation et éclairage). Les résultats montrent que le champ photovoltaïque a assuré la quasi-totalité des besoins diurnes, atteignant une puissance moyenne de 1,6 kW entre 9 h et 15 h. Les batteries ont joué un rôle crucial en soirée, avec un courant de décharge pouvant atteindre 55 A, avant que le réseau ne soit sollicité ponctuellement. Les mesures ont également mis en évidence l’impact direct de l’irradiation (jusqu’à 850 W/m²) et de la température des cellules (≈ 60 °C) sur les performances du système. En conclusion, cette étude valide la faisabilité et l’efficacité des systèmes hybrides PV-batterie-réseau dans la région de Ghardaïa. Ces résultats ouvrent des perspectives pour le déploiement de solutions hybrides dans les régions sahariennes et contribuent aux objectifs nationaux de transition énergétique