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Soutenance de Sebagh Toufik

République Algérienne Démocratique Et Populaire

Ministère De L’enseignement Supérieur Et De La Recherche Scientifique

Université 20 août 1955- Skikda

Faculté De Technologie

Département de génie mécanique

 

Thèse présentée par Toufik SEBBAGH en vue de l’obtention du diplôme de Doctorat en Electromécanique 

 

Thème: Contribution à l’optimisation dynamique des systèmes hybrides combinant énergies renouvelables et systèmes d’appoint

 Soutenue publiquement le  15.05.2019 à 9h30

 

Devant le jury composé de :

M. Abderrezak METATLA Pr. Président Université 20 Août 1955 - Skikda

 

M. Ridha KELAIAIA MCA Rapporteur Université 20 Août 1955 - Skikda


M. Abdelouahab BENRETEM Pr. Examinateur Université d’Annaba


M. Youcef SOUFI MCA Examinateur Université de Tébessa


M. Abdelaziz LAKEHAL MCA Examinateur Université de Souk Ahras


M. Abdelouahab ZAATRI Pr. Invité Université de Constantine 1

 

الملخص:

      

إن التقدم في تكنولوجيات الطاقة المتجددة وقدرة هذه الأنظمة على الحد من ظاهرة الإحتباس الحراري، يشجع استخدام أنظمة هذه الأنظمة. مع إمكانات وفيرة لا تزال غير مستغلة ، فإن الطاقة الكهروضوئية وطاقة الرياح مفيدة اقتصاديًا وبيئيًا. و بما أن الطبيعة المتقلبة لهذه المصادر تحد من الكفاءة الطاقوية للأنظمة التي تعتمد على مصدر واحد فإن مزج أنظمة الطاقات المتجددة مع أجهزة التخزين والأنظمة التقليدية لتشكيل نظام هجين  تمكننا من مواجهة قضايا عدم اليقين, وبالتالي تلبية الإحتياجات الطاقوية.

 

التصميم الأمثل لأنظمة الطاقات المتجددة الهجينة يجعلها فعالة من حيث التكلفة وموثوقة وصديقة للبيئة.

 

في هذا السياق ، فإن المساهمة المتوخاة في هذه الرسالة هي المساهمة في العثور على التصميم الأمثل  للأنظمة الهجينة، مما يسمح بإنتاج الطاقة القصوى بتكلفة منخفضة ، مع احترام المتطلبات البيئية،  باستخدام تقنية التحسين الخطي مع الأخذ في الاعتبار المعايير الاقتصادية والفنية والبيئية.

 

يتم تطبيق النهج المقترح على ضخ المياه وري المحاصيل ، وإثبات لأول مرة (على حد علم المؤلف) ، الفعالية الإقتصادية للوحدات الطاقوية الموزعة مقارنة مع نظام انتاج الطاقة المركزي لنظام مكون مجموعة انظمة ذات طاقات متجددة بنسبة 100 ٪. كما يستخدم النهج لتقديم أفضل استخدام لنظام طاقوي ذو حجم ثابت بمصادر متجددة مستخدم لري المحاصيل.

 

الكلمات المفتاحية: الحجم الأمثل ، البرمجة الخطية ، الأنظمة الهجينة، الطاقات المتجددة ضخ المياه ، الري

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Résumé

Les progrès des technologies des énergies renouvelables et la capacité de ces systèmes à agir contre le réchauffement climatique, favorisent l'utilisation de systèmes d'énergie renouvelable (SER). Avec un potentiel abondant encore sous-exploité, le photovoltaïque et l'énergie éolienne sont avantageux sur le plan économique et environnemental. Cependant, la nature fluctuante des sources diminue l’efficacité énergétique des SERs mono-source. La combinaison de SERs avec les dispositifs de stockage et des systèmes conventionnels pour former des Systèmes Hybrides à Energie Renouvelable (SHERs) peut faire face aux problèmes d'incertitude liés aux sources d'énergie renouvelables et ainsi satisfaire la demande de la charge.

 

La conception optimale des SHERs les rend rentables, fiables et respectueux de l'environnement.

 

Dans ce contexte, l’apport envisagé avec cette thèse est de contribuer à trouver la conception optimale des SHERs, permettant de produire le maximum d’énergie avec un coût bas, tout en respectant les exigences environnementales. La technique d'optimisation linéaire est utilisée, en tenant compte de critères économiques, techniques et environnementaux.

 

L’approche proposée est appliquée au pompage de l’eau pour l’irrigation des cultures, et démontre pour la première fois (à la connaissance de l’auteur), l’efficacité économique de l’utilisation des unités distribuées par rapport à un système central 100% renouvelable. L’approche est également utilisée pour présenter l’utilisation optimale d’un SER de taille fixe pour l’irrigation des cultures.

 

Mots clés : Dimensionnement optimal, programmation linéaire, HRES, pompage d'eau, irrigation

 

 

Abstract        

         

The advances in renewable energy technologies and the ability of these systems to act against the global warning, promote the use of renewable energy systems (RES). With abundant potential still under-exploited, photovoltaics and wind energy are economically and environmentally beneficial. However, the fluctuating nature of sources decreases the energy efficiency of mono-source RES. The combination of RES with storage devices and conventional systems to form Hybrid renewable energy systems (HRES) can face the uncertainty issues of RES and thus satisfy the demand load.

 

The optimal design of HRES makes them cost effective, reliable and environment friendly.

 

This thesis deals with the optimal design of HRES, using linear optimization technique, considering economic, technical and environmental criteria.

 

The proposed approach is applied to water pumping and crops irrigation, and demonstrate for the first time (to the Author knowledge), the cost effectiveness of distributed units Vs central of a 100% RES. The approach is also used to present the optimal the use of a fixed size RES to the irrigation of crops.

 

Keywords: Optimal sizing, Linear programming, HRES, water pumping, irrigation

 

 

 

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