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Étude d'un mini système hybride d'énergie renouvelable «solaire-biomasse» pour la production de l'électricité et de la chaleur

Saighi, Ahmed (2012). Étude d'un mini système hybride d'énergie renouvelable «solaire-biomasse» pour la production de l'électricité et de la chaleur. Mémoire. Rouyn-Noranda, Université du Québec en Abitibi-Témiscamingue, Sciences appliquées, 145 p.

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Résumé

Actuellement, le Canada répond à environ 6 % de sa demande énergétique à partir de la combustion de la biomasse [1]. L'exploitation de la biomasse dans les centrales à cogénération permet de produire simultanément de l'électricité et de la chaleur. Cette technologie a un haut rendement énergétique, du fait qu'elle valorise l'énergie thermique du système. Actuellement, la mise en place de tels systèmes pour la production de l'électricité n'est pas forcement rentable du fait que l'hydroélectricité est moins onéreuse à produire. Afin d'améliorer les performances des installations à cogénération et rendre ce secteur plus compétitif, il est proposé dans le cadre de cette étude un modèle hybride de production d'énergie "biomasse-solaire" qui intègre une installation solaire utilisant des concentrateurs cylindro-paraboliques, dans une centrale à cogénération à cycle combiné. Le cycle combiné de l'installation à cogénération est novateur du fait qu'il exploite une turbine à vapeur à condensation associée à une turbine à air chaud, où cette dernière sert aussi d'auxiliaire à la chambre de combustion. Un volet expérimental a été développé aussi dans le cadre de cette étude, où des travaux sur la caractérisation énergétique de la biomasse ont été entrepris. Les résultats expérimentaux obtenus ont permis de constituer une base de données qui a été implémentée dans le modèle numérique afin de pouvoir évaluer les performances de la chambre de combustion. Dans le but d'identifier les paramètres clés qui améliorent les performances et la gestion du système hybride solaire-biomasse pour différentes configurations, une approche numérique a été développée. Cette dernière est basée sur des modèles numériques pour l'ensemble des sous-systèmes, qui sont à la fois simples, précis et suffisamment rapides pour permettre l'étude et l'optimisation du système hybride solaire-biomasse au complet. Une fois le modèle numérique établi et la demande énergétique fixée, la problématique était alors la recherche de stratégies de gestion des flux d'énergie de façon à exploiter au maximum la quantité de chaleur des gaz de combustion résiduels tout en respectant la stabilité de fonctionnement du système solaire. Afin d'atteindre les objectifs escomptés, une étude d'optimisation fondée sur des cas simples de système multi-production a été réalisée pour quatre cas de figure correspondant au fonctionnement du système pendant les mois de janvier et de juillet, pendant le jour et la nuit.

Type de document: Thèse (Mémoire)
Directeur de mémoire/thèse: Dituba Ngoma, Guyh
Co-directeurs de mémoire/thèse: Koubaa, Ahmed
Informations complémentaires: Comprend un résumé en français
Mots-clés libres: systeme hybride, biomasse, soleil, combustion, production d'energie, modelisation numerique, simulation, optimisation
Divisions: Sciences appliquées > Maîtrise en ingénierie
Date de dépôt: 12 févr. 2013 19:48
Dernière modification: 21 mars 2013 17:34
URI: http://depositum.uqat.ca/id/eprint/493

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