COMPARAISON DE DIFFERENTES TECHNOLOGIES D’ENERGIES RENOUVELABLES ET COMMENT ELLES SONT ENCOURAGEES DANS DIFFERENTES ZONES D’AFRIQUE

Introduction

Le secteur énergétique de l’Afrique est principalement classé dans deux régions : l’Afrique du Nord et l’Afrique subsaharienne. Dans cet article, un accent particulier sera mis sur l’Afrique subsaharienne. L’Afrique subsaharienne est riche en ressources d’énergie renouvelable qui peuvent être exploitées pour la production d’électricité grâce à différentes technologies. Les plus communément connues sont l’énergie photovoltaïque et les éoliennes, mais il y a également un grand potentiel pour l’hydro-énergie, la biomasse (autre que les combustibles de biomasse à forte intensité de carbone comme le charbon de bois), géothermique et même l’énergie des vagues, un potentiel qui reste encore sous-développé sur le continent. Quelques points notables ont été mis en évidence par le rapport de 2013 de l’Agence internationale des énergies renouvelables sur le potentiel des énergies renouvelables en Afrique:

• La croissance économique rapide et la nécessité d’un accès fiable et moderne à l’énergie doublera la demande d’ici 2030.
• Les coûts des technologies d’énergies renouvelables diminuent rapidement et les contrats de projet pour l’Afrique sont parmi les plus compétitifs au monde.
• Bien que la ressource de base diffère, tous les pays africains possèdent un potentiel significatif pour les énergies renouvelables. Les ressources du continent en énergie biomasse, géothermique, hydroélectrique, solaire et éolienne sont parmi les meilleures au monde.

Ci-dessous, nous parlons plus en détail de certaines technologies de production d’énergie renouvelable et de leur application et promotion en Afrique subsaharienne.

Hélios

L’Afrique dispose d’un grand potentiel d’exploitation d’énergie solaire pour la production d’énergie électrique aussi bien que thermique, car de nombreuses régions africaines bénéficient de longues journées ensoleillées et d’une forte intensité d’irradiation solaire. Les technologies de production d’énergie sont le photovoltaïque (PV) et l’énergie solaire concentrée (ESC). La capacité solaire photovoltaïque totale cumulée est de 1334 MW selon des données de 2014. L’Afrique du Sud et le Kenya sont des pionniers dans le domaine, ces pays ont orienté les investissements et les réglementations vers la croissance de l’énergie verte. Les coûts des modules photovoltaïques ont diminué de 75 % par rapport à 2009, ce qui a permis d’établir un coût moyen total de l’électricité aussi bas que 0,13 à 0,26 USD/kWh dans les projets de services publics africains. Le déploiement de projets d’énergie solaire concentrée en Afrique n’en est qu’à ses débuts, car seuls les pays d’Afrique du Nord ont déjà mis en œuvre certains projets. Le Botswana, le Soudan, la Tunisie et la Namibie présentent actuellement un total 6,4 GW de projets ESC. En outre, les projets de mini-réseaux et de micro-réseaux ont augmentés dans toute l’Afrique depuis 2009, car ils constituent une source fiable d’électricité pour les communautés rurales non électrifiées et surpassent le réseau inefficace dont disposent la plupart des pays africains.

En plus de produire de l’électricité, des technologies modernes sont déployées pour le chauffage et la cuisson de l’eau. Ces technologies ont un énorme potentiel en raison de l’irradiation solaire abondante, mais restent des technologies coûteuses pour beaucoup des pays en voie de développement du continent africain. D’autres technologies fonctionnant à l’irradiation solaire sont le chauffage et refroidissement solaires, principalement utilisés dans l’industrie et pour le dessalement de l’eau.

Exploiter l’énergie éolienne

Le potentiel théorique de l’énergie éolienne en Afrique dépasse de loin la demande actuelle. Ce grand potentiel éolien est réparti de façon égale sur l’ensemble du continent africain, cependant, il y a quelques pays dans chaque région qui se distinguent : le Niger en Afrique de l’Ouest ; le Tchad en Afrique centrale; Djibouti, l’Éthiopie, le Kenya, le Soudan, la Somalie, l’Ouganda en Afrique de l’Est; et au Sud de l’Afrique le Lesotho, le Malawi, l’Afrique du Sud, la Tanzanie et la Zambie. Dans tous les pays ci-dessus, le potentiel éolien calculé est beaucoup plus élevé que dans le reste de la région alentour. En 2014, 2,46 GW d’énergie éolienne ont été générés sur le continent avec un coût de production pour chaque kWh allant de 0,046 USD à 0,145 USD. L’objectif pour le continent est d’atteindre 75 GW d’ici 2030 et de fournir une énergie durable et fiable, mais surtout propre, pour une plus grande partie de la population. Le besoin actuel d’investissement est d’environ 1300 à 1600 USD/kW, principalement en raison de grandes distances sur lesquelles il faut transférer l’énergie, à partir des meilleurs emplacements éoliens jusqu’aux centres où la demande est la plus grande. Enfin et surtout les éoliennes sont aussi utilisées pour pomper l’eau qui sert à l’irrigation. Dans de nombreuses régions d’Afrique, le pompage à l’énergie éolienne est même moins cher que le pompage diesel.

Tableau.1 Les plus gros contributeurs d’installations éoliennes en Afrique en 2014. 

Figure.1 Éolienne de pompage.

Exploiter les ressources en eau

L’hydroélectricité est une source d’énergie fiable et durable qui est nécessaire pour le continent africain. Elle dépend fortement d’un approvisionnement fiable en eau et est extrêmement affectée par les périodes de sécheresse. Elle peut être classée en deux catégories principales et trois autres sous-catégories qui sont moins avantageuses.

• Centrales hydroélectriques à grande échelle, capables de produire plus de 10 MW et souvent utilisées avec un barrage réservoir.
• Les centrales hydroélectriques à petite échelle, dont la capacité varie de 1 MW à 10 MW, les barrages étant facultatifs.
• Mini-échelle d’hydroélectricité allant de 100 kW à 1 MW.
• Micro-échelle, 5 à 100 kW.
• Pico-hydro usine avec une capacité inférieure à 5 kW.

Les solutions de mini, micro et pico usines sont adaptées pour une installation sur rivière et conviennent à l’électrification des petites communautés rurales. L’Afrique centrale à elle seule contient environ 40% des ressources hydroélectriques du continent tandis que l’Afrique de l’Est possède 28% et l’Afrique de l’Ouest 23%.

TABLE.2 Données 2013 concernant la production d’énergie hydraulique en Afrique subsaharienne

Figure.2 Barrage hydroélectrique dans le parc national des Virunga, R.P. Congo

L’énergie géothermique

Cette forme d’énergie est très importante en Afrique de l’Est et du Sud. Plus de 90 % du potentiel – estimé à 15 GW – provient de la vallée du Rift, du Mozambique à Djibouti. Cependant, le Kenya est le chef de file en matière de production d’énergie géothermique. Selon des données de 2015, le Kenya a produit 579 MW d’électricité sur les 606 MW totaux produits sur le continent. L’Éthiopie et la Tanzanie sont en train de développer des projets qui pourraient atteindre 3 GW d’ici 2020. Les principaux obstacles à la mise en œuvre de projets d’énergie géothermique sont les coûts d’investissement importants, et donc les investissements nécessaires à la construction de centrales. Ces coûts vont de 2700 USD/kW à 7600 USD/kW. La chaleur géothermique pourrait également être appliquée directement aux procédés industriels qui nécessitent de la chaleur « basse température ». Ces procédés représentent une grande partie de l’industrie manufacturière africaine, et la chaleur géothermique est un substitut sûr et peu coûteux aux combustibles fossiles. Par exemple, au Kenya, la chaleur directe géothermique est utilisée avec succès dans l’industrie florale.

Figure.3 Centrale géothermique de Menengai au Kenya.

Le bois comme combustible.

La combustion du bois est la principale source d’énergie primaire du continent. Elle est utilisée pour la cuisine et le chauffage dans le secteur résidentiel, mais des quantités importantes sont utilisées par les petites et moyennes industries pour la transformation des aliments et la fabrication de briques. En dehors de ces utilisations, on estime qu’un cinquième du bois récolté est transformé en charbon de bois. Il est largement utilisé comme carburant en raison de son faible coût, cependant à cause de son impact négatif sur l’environnement et la santé il doit être remplacé par des combustibles moins chargés en carbone. En termes d’énergie, il y a environ 11 centrales électriques utilisant le bois comme ressource, elles sont situées au Ghana, au Congo, au Swaziland etc. avec une capacité totale de 30 MW. 35% du potentiel total de l’Afrique est situé en Afrique de l’Est et 31% est en Afrique de l’Ouest.

Figure. 4 Cuisinière efficace

Pour lutter contre la combustion inefficace du charbon de bois et du bois, de nombreux pays ont mis en place des programmes pour promouvoir des cuisinières efficaces, pour un coût aussi bas que 5 à 10 USD. Les chefs de file de ces programmes sont la Somalie et le Kenya, mais aujourd’hui des initiatives similaires sont lancées dans la plupart des pays d’Afrique du Sud et de l’Est.

Les résultats les plus encourageants ont été observés au Rwanda, où la pénétration des cuisinières efficaces a atteint 50% du total, suivi par le Kenya à 36%.

Karvounis Panagiotis

Communications Associate, ISNAD-Africa