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! MINISTERE DE L’ENERGIE ET DE L’EAU REPUBLIQUE DU MALI ********** Un Peuple -

! MINISTERE DE L’ENERGIE ET DE L’EAU REPUBLIQUE DU MALI ********** Un Peuple - Un But - Une Foi AGENCE DES ENERGIES RENOUVELABLES ********** ********** FORMATION TECHNIQUE SUR SYSTEMES SOLAIRES PHOTOVOLTAÏQUES LIVRET DE L’APPRENANT POUR TECHNICIENS ET UTILISATEURS D’INFRASTRUCTURES 1 I. Généralité sur les ENR Module1 : Contexte et Objectifs de la formation Module 2: Phase théorique d’installations solaires photovoltaïques Module 3: Phase théorique de la maintenance d’une installation photovoltaïque Module 4:Phase pratique d’une installation photovoltaïque Module 5 : Phase pratique de la maintenance préventive et curative d’une installation photovoltaïque Module 6 : Dépannage des systèmes Photovoltaïques en milieu rural 2 A. Contexte et Objectifs de la formation a.1Contexte Dans sa politique énergétique, le Mali a lancé un vaste programme d’électrification rurale. Ce programme doit être exécuté par un partenariat Etat- Secteur privé et partenaire financier. Pour arriver à des résultats positifs certaines mesures préalables doivent être prises notamment la formation des installateurs sur les technologies d’énergies renouvelables équipements avec le Centre National de l’Energie solaire et des Energies renouvelables (CNESOLER) pour le Développement de l’Electrification Rurale décentralisée et la pénalisation des installations solaires. Le Centre National de l’Energie Solaire et des Energies Renouvelables (CNESOLER) étant un centre de recherche et de développement dans le domaine des énergies renouvelables, et la vulgarisation des technologies solaires, se chargera de la dite formation. a.2 Objectif : Cette formation vise à mieux :  informer les installateurs ER sur les différentes sources d’énergies exploitables dans l’électrification rurale décentralisée ;  informer les installateurs ER sur le choix des composants d’un système en fonction des besoins,  informer les installateurs ER sur les principes d’installation des composants d’un système donné,  informer les installateurs ER sur les principes de maintenance et dépannage des composants d’un système donné,  permettre, aux utilisateurs directs des infrastructures électrifiées (UDIE), l’acquisition des concepts et de comprendre les limites des systèmes solaires photovoltaïques ;  permettre, aux UDIE, l’acquisition des notions de base des techniques de suivi des systèmes solaires photovoltaïques installés dans la zone rurale. a.3 Bénéficiaires : Les bénéficiaires de cette formation sont les installateurs d’équipements solaires dans le domaine de l’électrification solaire décentralisée venant de la région de Sikasso. Nombre : 68 installateurs solaires a.4 Résultats attendu  Projets d’électrification rurale décentralisée mieux gérés et rentables ;  Duplication de tels projets sur l’étendue du territoire ;  Meilleure installation des équipements ;  Meilleures maintenance et réparation des équipements  Amélioration des ventes des équipements solaires. Pour la réalisation technique de cette formation le CNESOLER prévoit 6 modules. 3 Approches Méthodologiques Le CNESOLER mettra en place une équipe de formation spécialisée en solaire photovoltaïque. L’équipe solaire photovoltaïque assurera la formation des électriciens de Sikasso et de Koutiala. Elle est de composée d’un ingénieur et deux techniciens de la section photovoltaïque (SPV). Les ingénieurs se chargeront de la formation théorique et les techniciens des formations pratiques Le présent manuel donnera une orientation globale aux apprenants sur les techniques de montages de kits solaires, les bonnes attitudes à conserver ainsi que les techniques de maintenance des systèmes solaires en milieu rural. Les modules suivants sont abordés : 4 BROCHURE FORMATION DES INSTALLATEURS A. PHASE THEORIQUE D’INSTALLATION SOLAIRE PHOTOVOLTAIQUE  CONNAISSANCES DES EQUIPEMENTS ET INSTALLATION SOLAIRE PHOTOVOLTAÏQUE Une installation solaire photovoltaïque est un ensemble d’équipements utilisés pour transformer la lumière du soleil en électricité et l’utiliser pour alimenter les lampes, une radio, téléviseur. Le système solaire fourni généralement une tension nominale de 12 V en courant continu (noté CC). Cette tension peut être adoptée en fonction de son utilisation. En effet, certains récepteurs ont une tension d’alimentation inférieure de 12 V, d’autres plus rarement de 24 V. Finalement, d’autre fonctionnement en courant alternatif (noté CA) et nécessitant une tension de 220 V CA SCHEMA Soleil Client Note d’utilisateur Lampe 12v/8w Module solaire Boîte de jonction Lampe 8wc Régulateur Fusible Radio cassette Batterie Prise Convertisseur 5  PRINCIPE DE BASE D’UNE INSTALLATION SOLAIRE PV Un système solaire PV est composé de cinq éléments principaux : N° Composants Fonctions 1 L’usager Il, paie, utilise et entretient les systèmes. Il fait du système. 2 Le panneau photovoltaïque Composé de modules photovoltaïque raccordés les uns aux autres et fixés sur une structure support, il produit la quantité requise d’électricité. 3 Le régulateur Il protège la batterie, contre les surcharges et décharges profondes pouvant l’endommager. 4 La batterie Elle stocke l’énergie électrique. 5 Les récepteurs Ce sont les appareils qui utilisent l’électricité, lampes, radios, télévisions. Câbles Ils assurent les raccordements des composants (incluant, la mise à la terre et les accessoires de fixations). Convertisseur Il adapte la tension CC, délivrée par la batterie à la tension d’alimentation du récepteur si elle est plus haute ou plus basse. Onduleur Il transforme le courant continu en courant alternatif. AVANTAGES ET LIMITES DES SYSTEMES SOLAIRES Principaux avantages Principales limites / inconvénients  Faible coût d’exploitation.  Coût d’achat élevé.  Durée de vie : plus de 20 ans pour les modules solaires de bonne qualité.  La batterie est le composant le plus fragile du système te 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 ou l’utilisatrice.  Peu d’entretien pour l’utilisateur ou l’utilisatrice (uniquement nettoyer les modules et vérifier le niveau d’électrolyte de la batterie).  La formation de l’utilisateur ou l’utilisatrice est nécessaire pour l’exploitation et l’entretien.  Moins onéreux sur le long terme que les piles pour l’alimentation des radios et radios cassettes.  Ne peut pas fournir d’électricité pour les applications de forte puissance telles que les fers à repasser, bouilloires électriques ou réfrigérateurs de taille significative.  Facilement modulable (en ajoutant un module, un point lumineux etc.).  La puissance est limitée parle nombre de modules installés.  Produit une lumière de qualité supérieure à celles des bougies et lampes tempêtes.  Fragilité : la majorité des modules solaires sont en verre et peuvent être brisés en cas de vandalisme.  Utilisation aisée et sûre (évite les risques d’incendie encourus par l’utilisation de bougies et lampes tempêtes).  Les modules peuvent être facilement volés sauf si des précautions sont prises lors de l’installation (ex : choix judicieux de l’emplacement, fixation avec écrous auto cassant et vis inviolables nécessitant une clé spéciale. 6  Risque minime.  Silencieux.  Sans émission de gaz.  EVALUATION D’UNE INSTALLATION SOLAIRE PHOTOVOLTAÏQUE LE DIMENSIONNEMENT ET LA COMPOSITION DES SYTEMES DEPENDANTS : De l’ensoleillement sur le site : le niveau du rayonnement solaire au cours de l’année ; De l’énergie requise par chaque récepteur à alimenter chez le client ou la cliente ; Du rendement énergétique de l’ensemble des composants (batterie, récepteurs, etc.) ; De la disponibilité locale des équipements (caractéristiques et tailles de modules, batterie, lampes, câbles, etc.). LE DIMENSIONNEMENT DOIT SUIVRE LES CINQ ETAPES CONSECUTIVES SUIVANTES 1. Evaluation des besoins énergétiques du client, de la cliente. 2. Dimensionnement du panneau photovoltaïque. 3 Dimensionnement de la batterie. 4. Choix du régulateur. 5. Dimensionnement des câbles. Convertisseur et onduleur Conseils pour l’évaluation des besoins énergétiques Demandez au client, à la cliente quels sont les récepteurs, qu’il ou qu’elle souhaite alimenter (éclairage, radio, télévision etc.) et la durée moyenne d’utilisation quotidienne de ces récepteurs et s’il existe des usages saisonniers. Définissez avec le client, la cliente l’emplacement idéal des récepteurs dans les locaux. Evaluez, la consommation énergétique de chaque récepteur branché sur le système. Limiter le nombre de récepteurs en fonction de la puissance et de l’énergie qui peuvent être fournies par un système solaire. Recommandez des récepteurs à haut rendement énergétique par exemple (tubes fluorescent plutôt que des ampoules à incandescence). Conseils pour le choix des valeurs du rayonnement solaire Le rayonnement solaire varie quotidiennement (suivant la proposition du soleil, donc suivant l’heure, il sera au maximum à midi) et en fonction des saisons. Pourtant, il faut s’assurer que le panneau solaire reçoit suffisamment d’énergie pour satisfaire les besoins en électricité tout au long de l’année, en particulier pendant les saisons les moins ensoleillées. Il est donc conseillé de prendre en considération la valeur du rayonnement du mois le moins ensoleillé (k W h / m² / jour). Estimation de l’ensoleillement Consulter la carte d’ensoleillement de votre région. 7 Toujours choisir la période de l’année la moins ensoleillée afin d’obtenir la production d’électricité requise durant cette période. L’ensoleillement est habituellement exprimé en kW / h / m² / j ou en heures de plein ensoleillement (heures) Rappel des différentes dénominations et unités de mesures Tableau 1 : Dénominations et unités de mesures N ° Dénomination Analogie avec l’hydraulique unités de mesures Appellations conventionnelles Autres appellations/langues (apprenants) 1 Courant débit A Ampère 2 Tension Hauteur d’eau V Volt 3 Puissance Quantité ou réserve d’eau W Watt 4 Energie Wh Wattheure AH Ampère-heure Tableau 2 : Dénominations des composants de systèmes solaires et unités liées N° Images uploads/s3/ brochure-formation-des-installateurs-solaires.pdf