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Systèmes hybrides éolien-diesel en climat froid : le cas de la base antarctique Jubany

Corral-Rodriguez, René (2012). Systèmes hybrides éolien-diesel en climat froid : le cas de la base antarctique Jubany. Mémoire. Rimouski, Québec, Université du Québec à Rimouski, Département de mathématiques, informatique et génie, 292 p.

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Résumé

RÉSUMÉ: Dans ce mémoire nous étudions le processus d'intégration d'éoliennes à des réseaux électriques isolés utilisant des génératrices diesel en conditions de climat froid, en se basant sur le cas de la base scientifique antarctique argentine Jubany. Le but du mémoire est de développer une procédure de conception selon les méthodologies, recommandations et expériences actuelles des organismes de normalisation et de l'industrie pour implanter un système hybride éolien-diesel opérant dans le climat froid de Jubany dans des conditions optimales d'efficacité et durabilité. La conception du système est faite jusqu'à un niveau architectural afin d'illustrer la disposition et les spécifications techniques générales des principaux équipements. La méthode suivie est d'utiliser la série des spécifications techniques TS 62257 de l'IEC (la Commission électrotechnique internationale), ensemble de documents pour concevoir et implanter des systèmes hybrides, comme une procédure de conception de base, d'ajouter à cette procédure la prise en compte des effets du froid sur le système, tels que décrits dans les documents sur l'exploitation de l'énergie éolienne en climats froids de l'IEA (l'Agence internationale d'énergie). Cette méthodologie est enrichie par l' analyse d'installations hybrides éoliennes-diesel en climat arctique/antarctique, utilisées comme sources pour faire des choix lors de la conception du système hybride à Jubany. Les architectures proposées sont modélisées dans le logiciel Homer afin d'évaluer la production d'énergie et la diminution possible de consommation de carburant. Nous concluons que la série de normes TS 62257 est une procédure adéquate pour évaluer les conditions d'implantation du projet et réaliser de façon normalisée les premières étapes de conception, toujours en considérant les effets du froid sur le système. Pour le cas de Jubany, nous avons évalué l'état actuel des conditions climatiques (vitesses de vent, températures) et le système électrique en activité pour proposer des recommandations pour l'installation du système hybride éolien-diesel. ABSTRACT: The present work studies the process of coupling wind turbines with local isolated diesel generator to provide electricity to remote power grids in a co Id climate. Different scenarios of wind penetration are evaluated and the methodology is applied to a specific site, the scientific Antarctic Argentinean base "Jubany". The goal of the thesis is to develop a design procedure in agreement to the most recent methodologies, recommendations and experiences of the standardization organisations and of the industry to successfully implement an effective and sustainable wind-diesel hybrid system operating in the cold climate at Jubany. The system design is made up to an architectural level, showing the layout and general technicai specifications of the major equipments. The method follows the technical specifications TS 62257 of the IEC, the International Electrotechnical Commission, which is a set of recommendations to design and implement hybrid systems. This norm has been used as a basic design procedure, to which have been added specific aspects of the co Id climate effects, as described in documents of the IEA, the International Energy Agency. Other exarnples of hybrid winddiesel facilities in Arctic/ Antarctic climate, either operationai or proposed, have been anaIyzed as a source of teclmological ideas to make design proposaIs for the hybrid system at Jubany. The proposed architectures are simulated with Homer software to assess their energy production, cost of energy and fuel savings. It is concluded that the norm TS 62257 is a good basic procedure to organise and evaluate the input information and complete the first steps of design in a standardized way, even considering the effects of the cold climate on the system. For the Jubany case, conclusions are presented regarding the current state of infonnation of the climate (wind, cold) and of the electrical system in operation and recommendations are made to prepare the installation of the hybrid wind-diesel system.

Type de document: Thèse ou Mémoire (Mémoire)
Directeur de mémoire/thèse: Ilinca, Adrian
Informations complémentaires: Mémoire présenté dans le cadre du programme de maîtrise en ingénierie en vue de l'obtention du grade de maître en sciences appliquées.
Mots-clés: Eolien-diesel Hybride Systeme Antarctique
Départements et unités départementales: Département de mathématiques, informatique et génie > Génie
Déposé par: DIUQAR UQAR
Date de dépôt: 23 janv. 2015 16:32
Dernière modification: 09 févr. 2015 21:26
URI: http://semaphore.uqar.ca/id/eprint/922

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