UNIVERSITE D’ANTANANARIVO DOMAINE SCIENCES ET TECHNOLOGIES MENTION PHYSIQUE ET APPLICATIONS PARCOUR S EN INGENIERIE EN ENERGIES RENOUVELABLES MEMOIRE : MASTER EN PHYSIQUE ET APPLICATIONS E LECTRIFICATION DU VILLAGE D ’ANTSATSAKA PAR ÉNERGIES RENOUVELABLES ET REALISATION DE COMMANDE D’ELECTRIFICATION PAR MICROCONTROLEUR Présenté par : NOVY FLAVIE Membres du jury Président de jury : Mme RANDRIAMANANTANY Zely Arivelo Professeur Titulaire Rapporteur : M. RAMANANTSOA Ravo Maître de Conférences Examinateur : Mme RAKOTO JOSEPH Onimihamina Maître de Conférences : M.RASAMIMANANA François de Salle Maître de Conférences 27 Octobre 2016 Mémoire pour l’obtention du diplôme de Master d’Ingénierie en Energie Renouvelable Mémoire pour l’obtention du diplôme de Master d’Ingénierie en Energie Renouvelable UNIVERSITE D’ANTANANARIVO DOMAINE SCIENCES ET TECHNOLOGIES MENTION PHYSIQUE ET APPLICATIONS PARCOUR S EN INGENIERIE EN ENERGIES RENOUVELABLES MEMOIRE : MASTER EN PHYSIQUE ET APPLICATIONS ELECTRIFICATION DU VILLAGE D ’ANTSATSAKA PAR ÉNERGIES RENOUVELABLES ET REALISATION DE COMMANDE D’ELECTRIFICATION PAR MICROCONTROLEUR Présenté par : NOVY FLAVIE Membres du jury Président de jury : Mme RANDRIAMANANTANY Zely Arivelo Professeur Titulaire Rapporteur : M. RAMANANTSOA Ravo Maître de Conférences Examinateur : Mme RAKOTO JOSEPH Onimihamina Maître de Conférences : M.RASAMIMANANA François de Salle Maître de Conférences RAZANAMANAMPISOA Harimalala Mémoire pour l’obtention du diplôme de Master d’Ingénierie en Energie Renouvelable REMERCIEMENTS Tout particulièrement, je tiens à exprimer mes vifs remerciements : A Monsieur RAHERIMANDIMBY Marson Professeur titulaire, Responsable de domaine science et technologie, de m’avoir acceptée en tant qu’étudiante au sein de la faculté des sciences. A Monsieur RAKOTONDRAMIHARANA Hery Tiana, Docteur Habilité à diriger des Recherches, Responsable de la mention. A Madame RAMANANTANY Zely Arivelo Professeur Titulaire, qui a bien voulu accorder l’honneur de présider le jury de ma soutenance. A mon Encadreur pédagogique, Monsieur RAKOTOMALALA Minoson, Professeur Titulaire, et Monsieur RAMANANTSOA Ravo, Maître de Conférences pour n’avoir jamais cessé de me guider et m’orienter dans la bonne voie pour un travail correct et fructueux. A Monsieur RALAIVELO Manampisoa Patrick Responsable de l’entreprise et Chef technicien, Encadreur professionnel, pour m’avoir assistée, encouragée et orientée sans cesse jusqu’au terme de mes recherches. A mes Examinateurs, Madame RAKOTO JOSEPH Onimihamina, Maître de Conférences et Monsieur RASAMIMANANA François de Salle, Maître de Conférences, d’avoir accepté d’examiner mon mémoire. A Madame RANDRIANALIMANGA née RAHARIVELO Nombana, Maître de Conférences, Spécialiste en Anthropologie Biologique, de m’avoir assistée. Ὰ toute l’équipe de Mad’eole, pour m’avoir accompagnée et soutenue inlassablement durant mes trois mois de stage. C’est grâce à eux que j’ai pu collecter toutes les données sur terrain. J’exprime ma reconnaissance à tous les enseignants qui ont contribué à ma formation tout au long de mon cursus. A tous mes amis pour m’avoir soutenue et encouragée en me comblant d’espoir dans les moments les plus difficiles de ma vie. A mes parents, pour leur effort tout au long de mes études. Que cet ouvrage soit la récompense de tous leurs sacrifices et le témoignage de toute ma gratitude et de mon entière affection. Mémoire pour l’obtention du diplôme de Master d’Ingénierie en Energie Renouvelable Toutes mes reconnaissances, je les dois à tous ceux qui, de près ou de loin, ont facilité et contribué à la réalisation de mes études de recherches ; ces personnes chères qui, par leurs conseils, par leur assistance et leur aide en tout genre, ont fait que mon travail ait pu arriver à son terme. Mémoire pour l’obtention du diplôme de Master d’Ingénierie en Energie Renouvelable TABLE DE MATIERE INTRODUCTION ........................................................................................................................ 1 Chapitre I : PRESENTATION DE MAD’EOLE ET DU THEME ...................................................... 3 1-1 PRESENTATION DE L’ENTREPRISE .................................................................................. 3 1-2 PRESENTATION DU THEME ............................................................................................ 8 Chapitre II : ETUDE SOCIO-ECONOMIQUE A ANTSATSAKA ...................................................... 9 2-1 OBJECTIF DE L’ETUDE ..................................................................................................... 9 2-2 METHODOLOGIE DE L’ENQUETE.................................................................................... 9 2-2-1 Cadre institutionnel et biophysique : ..................................................................... 9 2-2-2 Déroulement de l’étude : ..................................................................................... 10 2-2-3 Méthodes d’enquête : [8] ..................................................................................... 11 2-2-4 Fiche d’enquête et Questionnaire : ...................................................................... 11 2-3 RESULTAT DE L’ETUDE SOCIO -ECONOMIQUE ............................................................ 11 2-3-1 Données démographiques.................................................................................... 11 2-3-2 Equipements collectifs ......................................................................................... 12 2-3-3 Ethnies de la population ....................................................................................... 12 2-3-5 Répartition des ménages ...................................................................................... 12 2-3-6 Habitat .................................................................................................................. 15 2-3-7 Les sources des revenus ....................................................................................... 16 Chapitre III : EVALUATION DES BESOINS EN ENERGIE DU VILLAGE ...................................... 20 3-1 SOURCES D’ENERGIES UTILISEES ................................................................................. 20 3-2 DETERMINATION DE LA PUISSANCE A INSTALLER ....................................................... 21 3-2-1 situation financière en 2015 ................................................................................ 21 3-2-2 La demande potentielle en électricité en 2015 .................................................... 22 3-2-3 La demande potentielle en électricité en 2015 et à l’avenir ................................ 22 3-2-4 Prévision de la demande totale : Estimation du taux de croissance annuel ........ 23 3-2-5 Estimations de la courbe de charge prévisionnelle de la commune .................. 26 3-2-6 Puissance à installer pour la Commune................................................................ 27 Chapitre IV: IDENTIFICATION DES SOURCES D’ENERGIE A EXPLOITER .................................. 32 4-1 ENERGIE EOLIENNE ...................................................................................................... 32 4-3 ENERGIE SOLAIRE ......................................................................................................... 32 4-3 ENERGIE HYDRAULIQUE .............................................................................................. 33 4-4 ENERGIE DE LA BIOMASSE ........................................................................................... 33 Mémoire pour l’obtention du diplôme de Master d’Ingénierie en Energie Renouvelable CHAPITRE V : ETUDE DE FAISABILITE DE LA PRODUCTION D’ELECTRICITE A PARTIR DES RESIDUS AGRICOLE ................................................................................................................ 34 5-1 GENERALITE ................................................................................................................. 34 5-1-2 Les étapes biologiques de la méthanisation ........................................................ 34 5-1-3 Mise en œuvre de la méthanisation en digesteur ................................................ 35 5-1-4 Caractéristiques du biogaz ................................................................................... 35 5-1-5 Avantage et inconvénient de la biomasse [12] ................................................... 36 5-2 METHODE ET MATERIEL .............................................................................................. 37 5-2-1 Méthodologie de dimensionnement du digesteur et ses équipements annexes 37 5-2-2 Analyse économique ............................................................................................ 41 5-3 RESULTAT ET INTERPRETATION ................................................................................... 42 5-3-1 Choix du procédé .................................................................................................. 42 5-3-2 Evaluation de la production quotidienne de biogaz, de méthane et d’énergie primaire .......................................................................................................................... 43 5-3-3 Détermination des dimensions du pré fosse, de la fosse de stockage et du digesteur ........................................................................................................................ 43 5-3-4 Détermination de la quantité d’énergie produite ................................................ 44 5-3-5 Analyse économique ...........................................................................................