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AZAROUAL Meryeme LP – GEER 16/17 2 Remerciement Qu’il me soit permis, au terme

AZAROUAL Meryeme LP – GEER 16/17 2 Remerciement Qu’il me soit permis, au terme de ce travail, d’exprimer ma profonde gratitude à tous ceux qui ont contribué de près ou de loin à l’élaboration de mon stage de fin d’études. J’exprime mes sincères remerciements à mon encadrant pédagogique M.BALHAMRI, professeur à L’école supérieur de technologie , université Hassan 1 er, pour leur disponibilité, conseils judicieux, critiques constructives ainsi que leur grand soutien pour pouvoir mener à terme ce travail. Mes considérations et mes sincères remerciements vont également à M.FAHMI responsable maintenance et mon encadrant au sein du groupe OCP, pour son accueil et pour m’avoir intégré rapidement au sein de service. Et à toute l’équipe de l’atelier électronique, qui m’ont accompagné par leurs précieux conseils et leur veille à l’aboutissement de ce travail. AZAROUAL Meryeme LP – GEER 16/17 3 Table des matières Remerciement ..................................................................................................................................................... 2 Résumé ............................................................................................................................................................... 6 Liste des Figures .................................................................................................................................................. 7 Liste des tableaux ................................................................................................................................................ 8 Introduction générale .......................................................................................................................................... 9 Partie 1 : Présentation du Groupe OCP .............................................................................................................. 10 Chapitre1: Présentation de l’organisme d’accueil l’OCP ..................................................................................... 11 1-OCP EN BREF ........................................................................................................................................... 11 2-PRODUITS OCP ........................................................................................................................................ 13 3-Historique ............................................................................................................................................... 13 4-ORGANIGRAMME ................................................................................................................................... 14 Chapitre 2 : La Mine de Benguerir ...................................................................................................................... 15 I-Direction D'exploitation De Pôle Mine Gantour (PMG) ................................................................................ 15 1- Présentation ......................................................................................................................................... 15 2-Division extraction Benguerir .................................................................................................................. 15 II-Le processus de production à la mine de Benguerir..................................................................................... 16 1- Les installations mobiles ..................................................................................................................... 16 2- Les installations fixes .......................................................................................................................... 17 Chapitre 3 : Présentation de service électronique .............................................................................................. 19 1- L’organigramme de l’atelier électronique ........................................................................................... 19 2- Les activités ........................................................................................................................................ 20 3- Les moyens techniques....................................................................................................................... 20 Partie 2 : L’alimentation électrique de la station de pompage ............................................................................ 21 Chapitre 1: L’exposition énergétique solaire et l’Ensoleillement du site «Benguerir » ....................................... 22 I-INTRODUCTION ........................................................................................................................................... 22 II- Le gisement solaire au Maroc..................................................................................................................... 22 III- Site d’OCP Benguerir ................................................................................................................................. 23 IV- Irradiation solaire ..................................................................................................................................... 24 Chapitre II : Présentation et analyse fonctionnelle ............................................................................................. 25 I- Introduction................................................................................................................................................ 25 1- Description de la situation actuelle de la station de pompage : ........................................................... 25 2- Problématique ................................................................................................................................... 26 II- analyse fonctionnelle ................................................................................................................................. 26 AZAROUAL Meryeme LP – GEER 16/17 4 1- La bête à corne ................................................................................................................................... 26 2- F.A.S.T. (Function Analysis System Technic) ........................................................................................ 27 3- Diagramme de pieuvre ....................................................................................................................... 27 4- Schéma synoptique ............................................................................................................................ 28 5- Circuit de puissance et de commande................................................................................................. 28 Chapitre IV : Description des matériels .............................................................................................................. 29 1- Pompe ................................................................................................................................................ 29 2- Automate programmable industrielle « SLC 500 » .............................................................................. 29 3- Les moteurs asynchrones triphasés .................................................................................................... 30 4- Les capteurs ....................................................................................................................................... 30 Chapitre V : Le programme en RSLogix 500 ........................................................................................................ 33 I- Présentation ............................................................................................................................................... 33 1-Généralités sur le langage Ladder ........................................................................................................... 33 2-Principe .................................................................................................................................................. 33 3-Les composants du langage : ................................................................................................................... 33 4-La structure logicielle de l’API :................................................................................................................ 34 II- Programme ................................................................................................................................................ 35 2- RSView 32 .......................................................................................................................................... 35 Chapitre VI : La gestion de l’alimentation .......................................................................................................... 36 I-Photovoltaïque fonction et technologies...................................................................................................... 36 1-Principe de fonctionnement .................................................................................................................... 36 2- La cellule photovoltaïque ....................................................................................................................... 36 3- Les différentes technologies ............................................................................................................... 37 4- Le module photovoltaïque .................................................................................................................. 37 5- Types d’assemblages électriques ........................................................................................................ 38 6- L’Onduleur ......................................................................................................................................... 38 II- Dimensionnement des panneaux photovoltaïques ..................................................................................... 39 1-Schéma descriptif ................................................................................................................................... 39 2-Dimensionnement du champ PV ............................................................................................................. 40 3- Dimensionnement des onduleurs ........................................................................................................... 41 4- Choix des câbles : .................................................................................................................................. 43 5-Evaluation financière et économique du projet ....................................................................................... 45 III- Le basculement entre le réseau électrique et l’énergie solaire PV ................................................................. 46 1- Description ......................................................................................................................................... 46 AZAROUAL Meryeme LP – GEER 16/17 5 2- Fonctionnement ................................................................................................................................. 46 3- Caractéristiques techniques................................................................................................................ 46 Partie 3 : Etude d’éclairage par des panneaux solaires photovoltaïques au sien de l’OCP ................................... 47 Chapitre I : Présentation de l’éclairage solaire ................................................................................................... 48 I- Introduction ........................................................................................................................................... 48 1- Localisation du projet ......................................................................................................................... 48 2- Objectifs du projet.............................................................................................................................. 48 3- La faisabilité des différentes options................................................................................................... 48 II- Description du projet .......................................................................................................................... 50 4- Description de la technologie ............................................................................................................. 51 Chapitre II : Dimensionnement du système solaire photovoltaïque .................................................................... 52 1- Le dimensionnement .......................................................................................................................... 52 2- Le cout économique ........................................................................................................................... 54 Conclusion ......................................................................................................................................................... 55 Liste des annexes ............................................................................................................................................... 56 AZAROUAL Meryeme LP – GEER 16/17 6 Résumé Le stage de fin d’étude est le plus solide lien qui peut exister entre les études théoriques et leurs applications dans la pratique. Dans cet esprit vient mon stage au sein du groupe OCP, qui a duré 2 mois et qui était une occasion pour mieux se familiariser avec le monde industriel et une bonne opportunité pour appliquer ce qu’on acquit à l’Ecole Supérieur de Technologie de Berrechid. Pour cette occasion on m’a proposé comme sujet de stage de fin d’étude de faire une étude de l’implantation de parc photovoltaïque dans la zone sud OCP pour l’éclairage et la gestion de son alimentation soit par le réseau électrique ou par l’énergie solaire. Le présent rapport va présenter une aperçue générale sur le groupe OCP ainsi que le lieu du stage (Le site minier de Benguerir), puis je vais présenter l’étude. AZAROUAL Meryeme LP – GEER 16/17 7 Liste des Figures Figure 1 : Les chiffres d’affaires et le résultat net ............................................................................................... 11 Figure 2: Les employés OCP ............................................................................................................................... 11 Figure 3: la répartition des mines dans le Maroc ................................................................................................ 12 Figure 4: les bureaux d’OCP dans le monde........................................................................................................ 12 Figure 5: Organigramme de l'OCP ...................................................................................................................... 14 Figure 6: L'organigramme de la Division Extraction Benguerir ............................................................................ 15 Figure 7: L’organigramme de l’atelier électronique ............................................................................................ 19 Figure 8 : Schéma descriptif ............................................................................................................................... 22 Figure 9: L'ensoleillement au Maroc .................................................................................................................. 22 Figure 10: Carte géographique de Benguerir ...................................................................................................... 23 Figure 11: L'irradiation au Benguerir d'après les site PVGIS ................................................................................ 24 Figure 12: La situation actuelle de la station de pompage .................................................................................. 25 Figure 13: Moteur-Pompe .................................................................................................................................. 29 Figure 14: API Allen Bradley SLC 500 .................................................................................................................. 29 Figure 15: Les principes capteurs ....................................................................................................................... 31 Figure 16: Capteur de proximité ........................................................................................................................ 31 Figure 17: Le photon incident crée une paire électron/trou ............................................................................... 36 Figure 18: Cellule mono cristallin et poly cristallin .............................................................................................. 37 Figure 19: Le module photovoltaïque ................................................................................................................. 37 Figure 20: Exemples d’onduleurs centraux de 100 à 420 KW (AC) ...................................................................... 38 Figure 21: PV 320 W .......................................................................................................................................... 40 Figure 22: Onduleur AE 3TL 46KW...................................................................................................................... 41 Figure 23: Le câblage entre les PV et l'OND et les POMPES................................................................................. 44 Figure 24: String de 16 panneaux ....................................................................................................................... 44 Figure 25: Sélecteur de 400V ............................................................................................................................. 46 AZAROUAL Meryeme LP – GEER 16/17 8 Liste des tableaux Tableau 1: Tableau comparatif des technologies de cellules photovoltaïque ...................................................... 37 Tableau 2: Caractéristique de l'onduleur AE 3TL................................................................................................. 41 Tableau 3: Le nombre total des PV dans chaque string ....................................................................................... 42 Tableau 4: La distance et la section des câbles ................................................................................................. 44 Tableau 5: Le coût économique du projet station de pompage .......................................................................... 45 Tableau 6: Caractéristique de sélecteur ............................................................................................................. 46 Tableau 7: Le cout et la durée de vie de chaque option ...................................................................................... 50 Tableau 8: Le cout économique du projet de l'éclairage solaire .......................................................................... 54 AZAROUAL Meryeme LP – GEER 16/17 9 Introduction générale Soumis à une concurrence toujours plus âpre, les industriels doivent pratiquer une gestion très rigoureuse des outils de production en se basant sur des indicateurs de suivi et de performance. L’eau et l’électricité, en tant que ressource stratégique et vitale, nécessite une bonne gestion afin d’optimiser leurs exploitation. Il est alors indispensable de faire appel à des techniques efficaces de supervision au niveau des installations de pompage et d’éclairage solaire. En effet la technologie d’enregistrement des données provenant d’une pompe permet de contrôler le fonctionnement et le rendement d’une station de pompage et d’un lampadaire pendant toute l’année. La pompe représente l’une des éléments les plus importants dans une station de pompage, mais le problème qui se pose c’est que le prix de l’énergie (électricité) est cher pendant les heures de pointe, c’est pour cela qu’il est préférable c’est pour cela qu’on va installer une source d’énergie renouvelable qui permet l’optimisation du cout dédier a l’alimentation. Notre but est de concevoir un système de basculement automatique entre l’énergie solaire et le réseau électrique qui permet gérer cette station de pompage. L’éclairage s’agit d’éclairer le site d’OCP Benguerir par des lampadaires solaires. Le projet permettra d’accroitre la disponibilité et la sécurité de l’approvisionnement en énergie, et permettra de démunies le gaspillage de l’électricité. L’idée de ce projet est nouvelle, en effet il existe sur le marché des milliers de modèles de cartes de commande, mais cette approche est basé sur l’utilisation d’un automate programmable que n’importe qui d’entre nous peut l’envisager de chez lui à l’aide d’une interface de supervision Il nous permettra une conception à budget minime, et d’autre part, la puissance et la rapidité D’exécution des processeurs du moment pourra prendre en charge le traitement des données lors d’une communication entre L’automate et l’installation. AZAROUAL Meryeme LP – GEER 16/17 10 Partie 1 : Dans cette partie on va voire une présentation générale du groupe OCP et Les différents processus de production à la mine de Benguerir Présentation du Groupe OCP AZAROUAL Meryeme LP – GEER uploads/Geographie/ rapport-sg.pdf