Conception et Maintenance d'un Site GSM Isolé

Résumé

Ce TD/TP expose les étapes de conception et de maintenance d’un site GSM isolé alimenté par un système hybride solaire‑diesel. L’étudiant doit d’abord calculer la consommation journalière du BTS, puis dimensionner l’array photovoltaïque en tenant compte d’une couverture de 60 % de la charge et d’une perte de 20 %. Le stockage en batteries doit être dimensionné pour assurer une autonomie de deux jours avec une décharge maximale de 70 %. Le rôle du groupe électrogène est défini comme source de secours pour les périodes de faible ensoleillement ou de panne de batteries. La partie maintenance décrit les actions préventives (nettoyage, vérification des connexions, surveillance de la tension DC, entretien des batteries) et les procédures d’urgence en cas de panne. L’impact de la poussière sur les panneaux est analysé, ainsi que les mesures correctives. La gestion de la performance introduit des KPI tels que le taux de disponibilité et le MTTR, essentiels pour un site isolé. Enfin, une étude de cas détaillée illustre la comparaison entre un système 100 % solaire et un hybride, soulignant les raisons techniques de la préférence pour l’hybride. L’ensemble du cours prépare l’étudiant à concevoir un site fiable, à anticiper les défaillances et à optimiser les coûts de maintenance.

Ce que ce cours apporte

Ce cours permet aux étudiants de maîtriser la conception d’un système hybride solaire‑diesel, d’appliquer des stratégies de maintenance adaptées aux sites isolés, et de mesurer la disponibilité du service via des KPI. Il renforce la compréhension des contraintes énergétiques et environnementales propres aux zones rurales. Il prépare les futurs ingénieurs à concevoir des solutions résilientes et économiques pour les réseaux mobiles.

Architecture du cours

1. Dimensionnement énergétiqueCalcul de la consommation journalière du BTS et définition des exigences de puissance continue.
2. Dimensionnement solaireÉvaluation de la puissance crête nécessaire pour couvrir 60 % de la charge, en tenant compte de 5 h d’ensoleillement et de pertes système.
3. Stockage batterieCalcul de la capacité requise pour une autonomie de deux jours avec une décharge maximale de 70 %.
4. Rôle du groupe électrogèneDescription de la fonction de secours et de la gestion de la charge en cas de défaillance solaire ou batterie.
5. Maintenance préventiveListe des actions régulières (nettoyage, vérification des connecteurs, surveillance de la tension DC, entretien des batteries).
6. Maintenance correctiveIdentification des causes matérielles probables et procédure d’urgence en cas de panne.
7. Impact environnementalAnalyse de l’effet de la poussière sur la performance solaire et mesures de maintenance adaptées.
8. Gestion de la performanceDéfinition des KPI, notamment le taux de disponibilité et le MTTR, et leur importance pour un site isolé.
9. Étude de cas et architecture hybrideComparaison entre un système 100 % solaire et un hybride, avec justification technique et économique.

Mots-clés à maîtriser

BTS

Base Transceiver Station, équipement de transmission radio d’un réseau mobile.

Base Transceiver Station

Installation qui transmet et reçoit les signaux radio pour les utilisateurs mobiles.

Hybrid Power System

Système énergétique combinant sources renouvelables et générateur diesel pour assurer la continuité de service.

Photovoltaic Array

Ensemble de panneaux solaires photovoltaïques convertissant l’énergie solaire en courant continu.

Battery Storage

Parc de batteries stockant l’énergie pour une utilisation hors pic solaire.

Diesel Generator

Générateur à combustion diesel utilisé comme source de secours dans les sites isolés.

Maintenance Préventive

Actions régulières visant à prévenir les pannes et prolonger la durée de vie des équipements.

Maintenance Corrective

Interventions visant à réparer les équipements défaillants après une panne.

KPI

Key Performance Indicator, mesure de la performance d’un système, tel que le taux de disponibilité.

MTTR

Mean Time To Repair, temps moyen nécessaire pour réparer un équipement défectueux.

EPI

Équipement de Protection Individuelle, indispensable pour les interventions sur site.

Transmission FH

Faisceaux Hertziens, technique de transmission radio utilisée dans les réseaux mobiles.