IRRIGATION PAR SYSTÈME DE POMPAGE SOLAIRE PHOTOVOLTAIQUE CRES, BAMAKO 04/03/20141 Atelier sur les pratiques alternatives d'irrigation pour les régions

Atelier sur les pratiques alternatives d'irrigation pour les régions du Nord

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IRRIGATION PAR SYSTÈME DE POMPAGE SOLAIRE PHOTOVOLTAIQUE

Dr. Souleymane BERTHEAlhousseini Issa MAIGA

Centre National de l’Energie Solaire et des Energies Renouvelables (CNESOLER)

DNE /Ministère de l’Energie et de l’Hydraulique CRES, BAMAKO 04/03/2014


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I. HISTORIQUE

CRES, BAMAKO 04/03/2014

L’eau est source de vie, et depuis longtemps l’ homme a cherché à trouver des solutions pour l’exhaure de cette denrée rare pour la satisfaction de ses différents besoins.

• le puisard: c’est une des plus vieilles méthodes, qui consiste à puiser de l’eau à l’aide d’une puisette en utilisant une force humaine ou animale;

• le pompage animal, sert à pomper de l’eau avec un animal domestique tel que l’âne, le cheval etc.…Cette méthode se manifeste dans les régions du nord telles que Gao, Kidal…

• le pompage manuel, consiste à actionner le piston à la main ou aux pieds. Ce mouvement de translation (va- et

vient) du piston communique à l’eau une énergie cinétique qui permet d’assurer le pompage de l’eau .

• La pompe éolienne;• Le pompage avec source d’énergie: le pompage avec source d’énergie électrique qui utilise un groupe électrogène alimenté par un moteur diesel

ou à essence. Cette méthode utilise un groupe électrogène pour pomper de l’eau ; le pompage photovoltaïque avec source d’énergie solaire, utilise un module solaire qui transforme de l’énergie

rayonnante en énergie électrique et qui permet de pomper l’eau.


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II. TYPE D’USAGE

Hydraulique villageoise Hydraulique pastorale



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II. TYPE D’USAGE

Hydraulique pour l’irrigation Hydraulique pour l’irrigation à grade échelle



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III. SYSTEME DE POMPAGE SOLAIRE PHOTOVOLTAIQUE


Un système de pompage solaire est un système où l’énergie nécessaire est issue à partir du rayonnement solaire. Généralement on utilise les modules photovoltaïques pour la transformation de ce rayonnement en énergie d’où l’appellation pompage solaire photovoltaïque

III.1 Source

Il existe 3 types de sources: Le fleuve; le puits;

le forage.III.2 RessourceIl faut un ensoleillement suffisant pour le bon fonctionnement d’un système, car c’est le rayonnement qui est transformé en énergie

pour alimenté le moteur de la pompe. Au Mali, l’ensoleillement est abondant, et dure presque toute l’année surtout dans les régions du Nord.

Figure 1 : La carte du rayonnement solaire (source CNESOLER et DTU


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III.3 COMPOSITION D’UN SYSTÈME DE POMPAGE SOLAIRE PV

Il se compose de:

générateur solaire pour la production d’énergie, composé de un ou plusieurs modules ; onduleur ou convertisseur pour adapter la pompe l’énergie venant du générateur ; moteur électrique pour entrainer la pompe ; pompe pour amener l’eau au lieu d’utilisation ; système de stockage qui est alternatif; Accessoires (tuyauteries et autres).

a. Générateur solaire L e s m o d u l e s p h o t o v o l t a ï q u e s c o n s t i t u e n t l e g é n é r a t e u r ( s o l a i r e )

p h o t o v o l t a ï q u e . L e u r n o m b r e d é p e n d d e s b e s o i n s é n e r g é t i q u e s d e l a p o m p e e t d e l ' e n s o l e i l l e m e n t d u s i t e . L e s p a n n e a u x s o l a i r e s s o n t i n c l i n é s d e 1 5 ° .

E n f o n c t i o n d u t y p e d e s y s t è m e d e p o m p a g e , l e g é n é r a t e u r p h o t o v o l t a ï q u e d e m a n d e u n e o u p l u s i e u r s b r a n c h e s c â b l é e s e n s é r i e . Le tout est déterminé par la tension d'entrée maximale et à vide du convertisseur ou onduleur.


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Module photovoltaïque(générateur PV) Champ photovoltaïque (générateur PV)



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b. Pompe


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SCHEMA D’IRRIGATION PAR SYSTEME POMPAGE SOLAIRE PHOTOVOLTAIQUE



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c. Onduleur onduleur ou onvertisseur BP-AP 3*230V AC



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c. Stockage Château d’eau de Kidal


• Pour le stockage on peut utiliser des batteries ou des châteaux d’eau (réservoir). Les batteries étant chères et nécessitent de l’entretien, le mieux indiqué est le stockage par château d’eau à l’intérieur .

• L’eau est stocké dans le réservoir, pendant la nuit et à des heures d’ensoleillement insuffisant cette eau est utilisée.


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IV. COMPOSITION D’UN SYSTÈME D’IRRIGATION DE POMPAGE SOLAIRE PHOTOVOLTAIQUE



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V. SCHEMA D’IRRIGATION PAR SYSTEME POMPAGE SOLAIRE PHOTOVOLTAIQUE

SYYSSSpoSssssssspopppppopo



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V. AVANTAGES DE L’IRRIGATION PAR SYSTÈME SOLAIRE PHOTOVOLATAIQUE



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V. COMPARAISON DE 3 SYSTEMES D’IRRIGATION



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COUT D’EXPLOITATION DU SYSTÈME D’IRRIGATION PAR GROUPE ELECTROGENE A MANABOUGOU COMMUNE RURALE DE TIENFALA


Le périmètre irrigué est d’un hectare Culture: le riz, le concombre, le gombo, le melon et la tomate tout au long de leur cycle. Le tableau ci-dessous regroupe les dépenses cumulées lors d’une campagne agricole des cultures pour un an et pour 20 ans

Cout annuel : 3 073 003 FCFASur 20 ans : 13 757 878 FCFALe Groupe électrogène a une durée de vie de 5 ans, donc après 5 ans il faut le remplacerPuissance du groupe: 750 W


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COUT D’EXPLOITATION DU SYSTÈME D’IRRIGATION PAR POMPAGE PHOTOVOLTAIQUE A MANABOUGOU COMMUNE RURALE DE TIENFALA


Le périmètre irrigué est d’un hectare Culture: le riz, le concombre, le gombo, le melon et la tomate tout au long de leur cycle. Le tableau ci-dessous regroupe les dépenses cumulées lors d’une campagne agricole des cultures pour un an et pour 20 ans

Générateur Solaire 16 X 50 Wc = 800 Wc, sur la première année, nous avons une dépense de 4.454.028 FCFA, Sur 20 ans, nous avons une dépense de 6.014.066 F CFA.


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COMPARAISON ENTRE SYSTÈME D’IRRIGATION PAR POMPAGE SOLAIRE PHOTOVOLTAIQUE ET POMPAGE DIESEL


• L’irrigation par système solaire PV :– est couteux à l’installation;– est moins couteux à l’entretien ;– La durée de vie des composants est très élevée (voire très longue- 20 ans pour certains) , et des

remplacements des premiers éléments vers la 5ième années;– Les ingrédients ( onduleurs, moteur, pompe etc…) nécessaires pour le fonctionnement ont un cout

d’exploitation très faible;– Les réparations sont rares et ne nécessite pas la présence de techniciens spécialistes qui ne sont pas

toujours disponible en milieu rural.

• L’irrigation par pompage diesel :– peut être moins couteux à l’installation;– Son entretien est couteux;– La durée de vie des composants est limitée (voire très courte) , et nécessite des remplacements

périodiques;– Les ingrédients ( gaz-oil, huile etc,,) nécessaires pour le fonctionnement renchérissent le cout

d’exploitation;– Les réparations sont fréquentes et nécessite un technicien spécialiste qui ne sont pas toujours

disponible en milieu rural.


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IV. CONCLUSION


• L’irrigation par système de pompage solaire photovoltaïque est plus économique pour une durée aussi considérable que celle qui utilise le système de pompage Diesel;

• Dans le cas de pompage photovoltaïque, le seul problème qui se pose est le cout d’acquisition des équipements (cout initial élevé);

• et de plus si c’est le type de pompage sans stockage d’énergie le cout est beaucoup plus réduit car le prix et les frais de son entretien ne rentrent plus dans le calcul des dépenses;

• Nous affirmons qu’avec la flambée des prix du pétrole (diesel), la mauvaise qualité des routes et la baisse du prix du matériels photovoltaïques, la subvention du gouvernement, l’irrigation par système solaire photovoltaïque devient moins cher et plus adapté aux conditions maliennes surtout celles des régions nord du pays.

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