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UNIVERSITÉ CADI AYYAD ECOLE SUPERIEURE DE TECHNOLOGIES ESSAOUIRA

AMANJENA Luxury Resort

L’évènementiel dans l’hôtellerie Stage de fin d’étude Mernissi Meryem

[Coordinatrice aliments et boissons]

Stage encadré par : Mr. Mohamed Boukherouk à l’École Supérieure de Technologie d’Essaouira M. Karim Gaynou à l’hôtel AMANJENA Luxury Resorts

Du10/04/2017au31/05/2016

Année universitaire : 2016-2017 GODT

Remerciements

Par le biais de ce rapport, nous tenons à exprimer nos sincères remerciements à toutes les personnes qui, de près ou de loin, par leurs aides ou leurs conseils, ont contribué à la réalisation de ce projet dans les meilleures conditions. Nos remerciements les plus cordiaux s’adressent à notre encadrant et professeur Monsieur MOHAMMED ERRAKI, pour sa disponibilité, ses efforts, son aide, ses conseils précieux, ses explications, ses critiques objectives sur la démarche de notre travail Ainsi que nos enseignants, pour leurs conseils avisés, leurs efforts et leurs générosités de partage d’information. Nous avons apprécié leur disponibilité et leur patience. De plus leurs compétences indéniables dans le domaine de l’industrie. Finalement, nous remercions également La Directions de l’Ecole Supérieure de Technologie d’Essaouira qui a prévu dans son plan d’études un projet de fin d’études pour donner au futur technicien supérieur une idée approfondie sur la vie profession

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Sommaire

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Liste des Figures

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Liste des tableaux

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Liste des abréviation

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Sommaire

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Introduction Générale

Depuis la génération de l’utilisation de l’électricité, la consommation énergétique mondiale est augmentée très rapidement dans toutes les régions du monde depuis le début du 20éme siècle. Il semble que tendanciellement, les consommations d’énergie vont continuer à augmenter, ceci est lié à la croissance industrielle, économique et démographique d’une part, et l’augmentation du besoin en électricité par les habitants d’autre part. Le problème de la conversion et du stockage de l’énergie a conduit à la recherche et au développement des nouvelles sources d’approvisionnements. Cet intérêt s’est accru face à l’épuisement inéluctable des énergies fossiles et à leurs impact sur l’environnement et aux déchets qu’ils engendrent. Pour résoudre ces problèmes, le mouvement écologique s’est globalement tourné vers une solution : les énergies renouvelables. Ces dernières années, les énergies renouvelables (l’énergie éolienne, l’énergie solaire, l’énergie marine, l’hydraulique ou encore la biomasse) se sont développer partout dans le monde, ces derniers sont la solution adéquate qui couvre les besoins énergétiques tout en diminuant l’inconvénient majeur émis par les énergies fossiles. Contrairement aux centrales à charbon, une éolienne ou un panneau solaire produisent de l’électricité sans émettre de CO2 sans déchets radioactifs dangereux, en n’utilisant que des ressources infinies (le vent ou le soleil). Il suffit que le vent fasse tourner l’hélice ou que le soleil atteigne le panneau. Dernièrement, le Maroc a opté pour les énergies renouvelables dans le cadre de sa stratégie du développement durable, pour plusieurs butes : satisfaire les besoins en énergies électrique dans les divers secteurs (économiques, surtout l’industriels), ainsi de limités les dépenses dans le secteur énergétique par la rédaction du cout de revient. De même pour protéger son environnement par la réduction de la concentration du CO2 dans l’atmosphère de manière considérable. Donc, la stratégie énergétique mondiale des énergies renouvelables suivi par le Maroc assure que ce dernier va aspirer 42% de la production en électricité en 2020 afin de satisfaire les besoins en énergie des différents secteurs comme le résidentiel, le transport, le tourisme,

l'industrie,

l'agriculture, etc. Parmi ces secteurs le tourisme occupe la place la plus importante dans l’économie marocaine. 7|Page

Raison pour laquelle il ne suffit pas que l’état soit le seul responsable, les hôtels particuliers même doivent aussi prendre l’initiative et essayent de protéger l’environnement en adaptant des techniques qui ont une relation avec les énergies renouvelables. Cela va aider à l’augmentation du nombre de tourisme dans le Maroc. Puisque les touristes favorisent alors les éco-hôtels qui sont respectueux a l’environnement. Autrement dit les hôtels qui tiennent compte à minimiser l’impacts sur l’environnement, en utilisant des ressources biologiques naturelles, en en adoptant des multiples comportements renouvelables comme le recyclage l’utilisation de produits naturelles, essentiellement l’exploitation des sources des énergies renouvelables renouvelables (le vent, le soleil) pour l’éclairage, le chauffage et l’électrification. Notre projet de fin d’études faisant partie de notre formation DUT, à l’Ecole Supérieure de Technologie d’Essaouira et puisque notre spécialité est les Energies Renouvelables. Notre sujet est consacré sur une étude technico-économique d’un système hybride combiné entre l’énergie solaire et l’énergie éolienne au sein d’un complexe touristique. C’est dans ce contexte que nous avons effectué une étude technico-économique au sein de l’hôtel Sofitel-Mogador. Le service qui nous accueilli est le service technique. A travers cette étude nous tenons faire une motivation pour les autres hôtels pour qu’ils s’intéressent à exploiter les sources d’énergies et pour que cette technologie soit présente dans la politique de l’écotourisme, aussi que nous voulons montrer que ces technologies peuvent diminuer le cout des factures d’électricités d’une part et que ce type des investissements auront un bon impact sur notre environnement, de même sur la clientèle qui deviendra plus consciente, plus intéressée et plus passionnée par tout ce qui est « environnement ». Conséquemment ce travail sera devisé en trois chapitres : Le premier chapitre sera consacré sur des généralités sur le photovoltaïque et l’éolienne y inclus

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I.

Introduction : Les besoins des hommes en énergie croissants plus en plus, et puisque la grande partie de

l’énergie utilisée dans le monde aujourd’hui provient d’une part à des sources fossiles comme le charbon, le pétrole et le gaz, ou d’uranium d’une autre part. Ces sources sont évidemment épuisables de quantité limitée. Ainsi ils ont des impacts négatives sur notre l’environnement. Par contre les énergies issues par les sources naturelles : le soleil, le vent, les chutes d’eaux, les marées et la chaleur de la terre Sont toutes des énergies renouvelables, pratiquement inépuisables et propres. Couramment, ces énergies renouvelables sont utilisées pour produire de l’électricité ou bien pour produire de la chaleur. D’où il existe plusieurs types d’énergies renouvelables produites à partir de sources différentes : énergie solaire (solaire photovoltaïque et solaire thermique), énergie éolienne, énergie hydraulique, la biomasse et la géothermie, toutes ces énergies sont économiques, non polluantes et gratuites. Notamment elles présentent en outre l’avantage additionnel de ce compléter entre elles, par exemple, l’énergie solaire photovoltaïque fournit de l’électricité les jours dégagés (généralement avec un peu de vent), tandis que dans les jours froids et venteux, avec des nuages ce sont les aérogénérateurs (les éoliennes) qui prendront le relais et produiront la majorité de l’énergie électrique. On trouve que l’énergie solaire qui provenant à la terre grâce au rayonnement solaire et l’énergie éolienne qui exploite les mouvements des vents sont les plus utilisées dans les énergies renouvelables en raison de leur disponibilité et leur facilité d’utilisation. Ce chapitre préliminaire sera une sorte de réponse de ces questions posées et bien d’autre : 

Qu’est-ce que signifie le rayonnement solaire et d’où provient ce dernier ?



Comment exploiter l’énergie solaire ?



Comment fonctionne une installation photovoltaïque ?



Pourquoi le vent existe il ?



Qu’est-ce que signifie l’énergie éolienne et comment exploiter cette énergie ?



Comment fonctionnent l’éolienne ?



Quelles sont les facteurs qui influencent sur une installation photovoltaïque ainsi que l’éolienne ?



Et comment peut-on évaluer le potentiel et le gisement solaire ou éolien d’une région ?

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II.

L’énergie solaire : L’énergie solaire est l’énergie produite par la conversion du rayonnement solaire, cette dernière

est transmise par le soleil sous forme de lumière (l’énergie solaire photovoltaïque) ou de chaleur (énergie solaire thermique). L’énergie solaire est une énergie renouvelable et

virtuellement

inépuisable à l’échelle des temps humains. C’est également une source d’énergie intermittente (pas d’énergie solaire la nuit).

1. Le rayonnement solaire : Avant de commencer d’entamer la définition du rayonnement solaire, il est nécessaire de donner une brève définition de l’ensoleillement.

a. L’ensoleillement : L’ensoleillement ou insolation, c’est la quantité du rayonnement solaire que reçoit une surface de la terre durant une période donnée, son unité est le mégajoules par mètre carré (MJ/m²) ou wattsheures par mètre carré (Wh/m²). cette mesure divisée par le temps d’enregistrement fournie la mesure de densité de puissance appelée « l’éclairement énergétique » ou « l’irradiance », exprimé en watts par mètre carré (W/m²).Cette quantité d’énergie solaire (l’ensoleillement) varie selon la position de terre par rapport au soleil :  Variation jour-nuit : qui provient de la rotation de la terre sur elle-même.  Couverture nuageuse : qui provient de la vaporisation de l’eau des mers et des océans  Variation saisonnière : qui provient de la rotation de la terre autour du soleil

b. Le rayonnement solaire : Dans le but de dimensionner une installation photovoltaïque, Il est toujours préférable de découvrir la qualité de l’énergie utilisable. Dans un site donné, le rayonnement global est la somme des trois types de rayonnement : Le rayonnement direct : c’est le plus puissant, est le rayonnement solaire atteignant directement en ligne droite la surface de la terre, sans avoir être influencé par les obstacles rencontrer durant leur chemin (nuages, immeubles, arbre…), ce rayonnement est mesurer par un pyrhéliomètre qui doit être muni d’un dispositif chargé de l’orienter en permanence vers le soleil. Le rayonnement diffus : ce rayonnement résulte a la détraction et la réflexion du rayonnement solaire direct par les nuages et les particules atmosphériques, il s’agit donc d’un rayonnement qui ne 11 | P a g e

suit pas une direction définie par le soleil en direction du point d’observation à la surface de la terre. On peut mesurer ce dernier par un pyromètre avec un écran occultant le rayonnement solaire direct. Le rayonnement réfléchi : ou L’albédo ce rayonnement résulte de la réflexion du rayonnement solaire par le sol, ce dernier peut être considéré comme nul dans un plan horizontal. On peut le mesuré à l’aide d’un pyromètre faire face vers le bas. Et comme on a mentionné en haut que le rayonnement total ou le rayonnement globale est la somme ces trois types des rayonnements et on peut le mesuré à l’aide d’un pyromètre. L’analyse des rayonnements solaires est considérée importante pour le but d’améliorer la performance d’une installation solaire. Le rayonnement solaire capter par un panneau photovoltaïque dépond d’ensoleillement du cite considéré ainsi que son orientation par rapport au soleil, d’où on constate que le type, les caractéristiques et les composantes du panneau photovoltaïque influent sur leur rendement.

c. Air masse : L’air mass « AM » : notée m est le rapport entre la distance parcourue dans l’atmosphère par un rayon en provenance du soleil. Cette distance calculée en multiples de la distance parcourue si le soleil était à la verticale du lieu autrement dit au zénith : 𝑚=

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d. Standard Test Conditions STC : Pour comparer l’efficacité d’un ensemble de cellules de différentes technologies, il a été décidé par convention de définir leurs caractéristiques électriques en laboratoire dans des conditions de test bien précises (STC : Standard Test Conditions) qui sont : 

Un éclairement de 1000W/m²



Une température de cellule de 25°C



Air Mass 1.5

2. L’énergie solaire photovoltaïque : Chaque jour la terre reçoit en provenance du Soleil une énergie de l’ordre du 1,8.10 14 KW sous forme de lumière, soit l’équivalent d’un éclairement de 500 W/m² en moyen, et qui peut arriver 12 | P a g e

parfois jusqu’à 1000 W/m² dans certaines régions, Et comme on a déjà mentionné que le soleil est une source d’énergie renouvelable, non épuisables on peut donc exploité cette grande quantité pour produire de l’électricité à l’aide d’un panneau photovoltaïque composé d’un ensemble de cellules qui assurent la conversion de l’énergie lumineuse en énergie électrique, l’énergie produite par les cellules photovoltaïque peut être conservé dans les batteries de stockage ou bien se transforme vers le réseau. Le dispositif faisant la conversion de la lumière en électricité est appelé « photo-générateur » ou « photopile ». Les cellules photovoltaïques sont assemblées sous forme d’un panneau photovoltaïque ou un module photovoltaïque, et plusieurs panneaux regroupés dans le même site donne la naissance à un champ photovoltaïque. Ceci est indiqué dans figure ci-dessus :

Cellule

Panneau

Champ

Fig.1 : Les cellules photovoltaïques

a. La conversion photovoltaïque : La conversion photovoltaïque appelé aussi « L’effet photovoltaïque » est un phénomène physique qui permet de la convention direct de l’énergie lumineuse en énergie électrique. Au temps ou un photon qui représente une particule élémentaire de lumière portant une certaine énergie, arrive sur un matériau semi-conducteur, il peut transformer son énergie à ce dernier permettant aux électrons de se libérer et se déplacer créant un courant électrique. La lumière ou plus précisément les photons atteignent la surface des panneaux puis transfèrent leur énergie aux électrons présents dans le silicium. Les semi-conducteurs sont des matériaux le plus utilisé en photovoltaïque qui permettent la production d’électricité, le silicium est utilisé dans la majorité des panneaux produits.

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b. Principe de fonctionnement: Pour déterminer le principe de fonctionnement d’une photopile, il est nécessaire d’abord de définir c’est deux termes : le semi-conducteur et l’effet photoélectrique. o Un semi-conducteur est un matériau dont les électrons sont capables de circuler si on leur apporte une énergie. o

L’effet photoélectrique ou l’effet photovoltaïque a été découvert par le français Edmond Becquerel en 1839 ,il s’agit de la conversion direct des rayonnement lumineuse du soleil en énergie électrique, au temps ou un photon arrive sur un semi-conducteur, il lui transmet son énergie qui permet aux électrons de se libérer en créant un courant électrique appelé « photocourant ».

Les matériaux semi-conducteurs sont la base de fabrications des cellules photovoltaïques, ces derniers sont capables de transformer les rayonnements lumineux en électricité à l’aide de l’effet photoélectrique : On trouve que le silicium est le semi-conducteur le plus utilisé dans la technologie des photovoltaïques, ce dernier porte 4 électron sur sa couche périphérique, ainsi il se caractérise par une faible conductivité lors de son utilisation individuelle, pour cela on le développe par la technologie du dopage qui permet d’ajouter des atomes pour qu’il devient un bon conducteur. La cellule photovoltaïque standard se compose de deux couches de silicium dopées différemment. La

couche exposé au rayonnement solaire est dopée négativement (N) par le

Phosphore qui contient 5 électrons sur sa couche périphérique et son opposée dopée positivement (P) par le Bore qui contient 3 électrons sur sa couche périphérique. Alors que la mise en contacts entre ces deux couches permet d’obtenir une jonction PN possédant un champ électrique qui s’accompagne de l’apparition d’une différence de potentiel entre les deux zones N et P. Lorsque les rayons solaires frappent la cellule photovoltaïque, alors que les photons transfèrent leurs énergies aux électrons grâce à cette énergie les électrons se libèrent et cherchant à se combiner mais le champ électriques résultant les bloquent, alors ces électrons sont obligé de passer par un circuit extérieur et par conséquent un courant électrique circule en alimentant la charge placée, ceci est indiqué dans la figure suivante : (Fig.2)

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Fig.2: Principe de fonctionnement d’une cellule photovoltaïque

c. Les types des cellules photovoltaïques : La cellule photovoltaïque est l’unit é de conversion la plus adaptée à l’effet photovoltaïque. Alors que les matériaux et les méthodologies utilisées pour la conception de ces cellules influent sur l’énergie récupérée, il en résulte que de nombreuses solutions ont été développées et nous allons brièvement les présenter.  Cellules en silicium monocristallin : Il est fabriqué d’un seul cristal offrant à a la cellule un arrangement parfait des atomes, il présente un bon rendement (de l’ordre de 14% à 17%). Néanmoins, il reste assez onéreux en raison de son exigence de grande pureté et de l’importante quantité d’énergie nécessaire à sa fabrication.

Fig.3: Cellule en silicium monocristallin

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 Cellules en silicium poly-cristallin : Il est constitué de plusieurs monocristaux juxtaposés dans différentes orientations donnant à la cellule un aspect mosaïque, cette cellule est d’aspects bleuté, mais pas uniformes. Les cellules en silicium poly-cristallin sont les plus utilisé dans l’hémisphère nord grâce à leur rendement (de l’ordre de 10% à 12%), ces cellules offre actuellement un bon rapport qualité prix.

Fig.4: Cellule en silicium poly-cristallin  Cellules Amorphe : Ils s’agit des cellules en silicium qui n’est pas cristallin, Or les atomes ne sont pas ordonné, ces cellules à un aspect gris très foncé, ainsi ces derniers peuvent fonctionner avec un éclairement faible ou bien un éclairement diffus, même ils sont moins chère par rapport aux autres technologies du silicium cristallin.

Fig.5: Cellule amorphe

d. L’architecture d’une installation photovoltaïque : Les composantes que nous avons déjà citées durant le principe de fonctionnement d’un système photovoltaïque néanmoins sont des constituants basiques (photo-générateur et charge). Or une

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installation photovoltaïque doit contenir un ensemble d’autres éléments qui sont même nécessaire à la réalisation de cette installation. La distinction des systèmes photovoltaïques se faits selon s’ils sont connectés au réseau ou non, d’où Il existe deux types d’installation solaire photovoltaïque : Si l’installation n’est pas raccordée au réseau de distribution, plus cette installation fournie l’électricité de jour comme de nuit, en hiver comme en été on parle donc d’une installation autonome ou une installation isolé .Donc le principe de fonctionnement d’une installation autonome consiste à charger des batteries qui pourront stocker le surplus de la production électrique pour pouvoir le réutiliser. Le courant est contrôlé par un régulateur solaire qui gère la répartition de l’énergie Alors que l’autre type d’installation qui est le site au réseau qui représente une économie importante en investissement et en fonctionnement, elle ne nécessite pas d’avoir des batteries du stockage puisque le réseau est considéré comme un stock qui stock la totalité de l’énergie produite par les panneaux photovoltaïques.

e. L’influence de l’éclairement et de la température : Le rendement des cellules photovoltaïque peut être influencé par des facteurs intrinsèque ainsi que d’autres qui sont extrinsèques pour ces derniers on peut citer :  L’influence de l’éclairement sur la cellule photovoltaïque : Si l’éclairement varie avec une température constante au cours d’une journée ensoleillé, la caractéristique courant-tension de la cellule photovoltaïque évolue, Alors que le courant de courtcircuit augmente avec l’éclairement et la tension à vide reste pratiquement constante, d’où la puissance maximale augmente aussi avec l’éclairement. Ceci été indiqué dans la figure suivante :

Fig.6: Influence de l’éclairement sur une cellule photovoltaïque [1] 17 | P a g e

 L’influence de la température sur la cellule photovoltaïque : Pour un éclairement constant, plus la

température augmente plus le rendement des cellules

photovoltaïques diminue, puisque les cellules sont assez sensibles à l’augmentation de température grâce à l’augmentation des résistances internes à cause de l’évolution de la température, ce qui va engendrer par la suite des pertes. Plus la température augmente plus on aura une chute importante de la tension avec une très petite augmentation au niveau de la tension.

Fig.6: Influence de l’éclairement sur une cellule photovoltaïque [1]

III.

L’énergie éolienne : 1. Origine du vent :

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