Modélisation numérique d'écoulement et de transport au sein de centrales agrivoltaïques d'inter-rang

Abstract

Ce mémoire présente une étude approfondie sur la modélisation numérique des écoulements d'air et des transports au sein des centrales agrivoltaïques en inter-rangées. L'agrivoltaïsme, une méthode combinant agriculture et production d'énergie photovoltaïque, nécessite une compréhension approfondie des interactions entre les panneaux solaires et microclimat des cultures. Ce manuscrit se concentre sur la simulation des flux d'air à l'aide de la mécanique des fluides numérique (CFD) pour étudier ces impacts.Ce travail de fin d'études utilise le logiciel OpenFoam pour développer des modèles numériques détaillés qui simulent diverses configurations de centrales agrivoltaïques dans l'objectif d'estimer la possibilité d'utiliser ce logiciel plus largement dans la modélisation du microclimat en agrivoltaïsme. Ces modèles permettent l'analyse des forces aérodynamiques, des effets de contraction inertielle et du transport de la vapeur d'eau. Les principaux résultats indiquent qu'OpenFoam possède les ressources nécessaires pour modéliser et analyser les écoulements au sein de centrales agrivoltaïques en inter-rangs. De plus, ce manuscrit montre que les modifications de l'écoulement faites par la présence des panneaux photovoltaïques font globalemement diminuer l'évapotranspiration mais présentent certains patterns. Cette recherche fait progresser la compréhension de l'interaction entre centrale agrivoltaïque, écoulement de l'air et microclimat et offre des lignes directrices pratiques pour concevoir des systèmes agrivoltaïques plus efficaces et résilients. Les travaux futurs devraient mettre en place des expérimentations pour retrouver les patterns observés dans cette étude.