Soleils - Définition

Introduction

Soleils est une association à but humanitaire implantée sur le campus de Supélec (École Supérieure d'Electricité).

Historique

L'association

Soleils a été créé en octobre 2001 par des étudiants de Supélec et de Polytechnique. Il s'agit d'une association loi 1901 dont l'objectif est d'offrir les compétences d'élèves-ingénieurs à ceux qui en ont le plus besoin.

De ce fait son action touche à tous les domaines de la solidarité : locale et internationale. Elle va du soutien scolaire dans les quartier défavorisés de Rennes à la conduite de projets innovants à l'étranger.

Le premier projet de grande ampleur réalisé par Soleils a été la mise en place d'un réseau d'eau potable dans la ville de Puerto au Salvador en 2002. Ce projet a été réalisé en collaboration avec Ingénieurs sans frontières.

Le projet Soleils

Démarré en 2004 à l'initiative de l'association congolaise c@p-développement, le "projet Soleils" vise à promouvoir l'énergie solaire dans lespays en voie de développement. Ce projet recouvre en fait plusieurs défis :

• économique, rendre accessible une technologie encore très chère,
• technique, adapter les techniques existantes à un nouvel environnement et assurer une durée de vie maximale,
• éducatif, promouvoir cette solution et la faire accepter par les habitants.

Afin de démontrer que l'énergie solaire est une solution techniquement et économiquement viable pour les pays en voie de développement, la construction d'une centrale solaire est en cours à Pointe-Noire (République du Congo).

Ce projet a été récompensé en 2005 par le premier prix de l'innovation décerné par la fondation UNILOG et par le second prix de l'action humanitaire et sociale de la fondation BMW. Il est également soutenu par le Maison Internationale Rennaise.

Études techniques

Optimiser la durée de vie de la centrale

La production d'électricité photovoltaïque présente un certain nombre d'inconvénients qui ne sont pas propre à cette utilisation :

• le courant produit est continu alors la plupart des dispositifs utilisent du courant alternatif, il faudra donc prévoir une conversion qui entraînera des pertes importantes, de plus le courant produit est fort, les pertes par effet Joule seront donc très importantes : il faudra minimiser la longueur des câbles,
• l'électricité n'est évidemment produite que pendant la journée, alors qu'elle doit être disponible en permanence. Il faut donc prévoir un dispositif de stockage de l'énergie : des batteries.

Ces batteries sont d'un entretien difficile et vont constituer le point faible des centrales solaires. Elles stockent l'énergie mais supportent très mal les variations de charges : leur utilisation les use très rapidement. Il convient donc de les solliciter le moins possible : jamais à plus de 20% de leur capacité, et idéalement il faudrait éviter de dépasser 10%. Pour avoir une longévité optimale, une centrale solaire doit donc être gérée avec beaucoup de précision et de prudence.

Ces problèmes se trouvent encore accentués par le contexte particulier du Congo : les batteries si elles sont endommagées ne sont pas remplaçables sur place, et les fortes variations de l'ensoleillement (notamment lors de la transition saison sèche - saison des pluies) ne facilite pas la gestion de l'installation.

Une grande partie du travail technique de Soleils a donc été la recherche d'une utilisation optimale de l'énergie produite et la mise en place de normes de gestion. Pour cela, un modèle de centrale solaire a été élaboré ainsi qu'une notation des services fournis (en prenant en compte en particulier la durée pendant laquelle il est fourni et son importance pour les utilisateurs). La gestion de l'installation est correcte si elle respecte le modèle tout en obtenant une note maximale. Étant donné la complexité et le caractère aléatoire des phénomènes à prendre en compte (la météo...), une résolution théorique n'est pas envisageable. La méthode choisie a été une résolution par un algorithme génétique qui a permis de garantir, quelles que soient les conditions, que les services vitaux (alimentation des frigidaires, par exemples) seront maintenus et d'obtenir par ailleurs un niveau tout à fait correct pour les services optionnels (télévision...).

Pour conclure, la méthode mise au point est parfaitement générale et pourrait servir à optimiser une installation du même genre chez un particulier en Europe, même si dans ce cas l'enjeu est moins important : en cas de problème le réseau électrique peut se substituer à l'installation solaire.