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Défis de lélectrification rurale en Afrique Sub-Saharienne(Peu de défis énergétiques sont aussi grands que celui d’une électrification rurale intelligente, notamment en Afrique sub-saharienne. Les technologies sont nombreuses (solaire PV, petite hydro, thermique biomasse)


publié le 17-04-2020

Parmi les grands enjeux de l’approvisionnement du monde en énergie au cours des prochaines décennies, l’électrification des 1,6 milliards de ruraux qui n’ont accès ni à l’électricité ni à aucune forme moderne d’énergie pour la cuisson de leurs aliments n’est pas le moindreUne grande partie d’entre eux vivent en Afrique sub-saharienne (ASS). Comment leur permettre de bénéficier des avantages que procurent les nombreux usages de l’électricité, de l’éclairage à la motorisation fixe en passant par la réfrigération et les moyens modernes de communication. Les réponses dépendent de l’évolution des techniques disponibles mais aussi des politiques d’électrification rurale comportant des choix entre approvisionnement centralisé et décentralisé, modalités tarifaires ou formes de subvention.

1. Le contexte de l’Afrique sub-saharienne (ASS)

Saisir la problématique de l’électrification rurale en Afrique sub-saharienne (ASS) suppose que l’on en comprenne le contexte dans sa triple dimension.

1.1. La démographie

En 2015 la population totale Africaine est estimée à 1,2 milliard de personnes, dont près de 1 milliard sont en ASS : 395 millions en Afrique de l’Est, 350 millions en Afrique de l’Ouest, 143 millions en Afrique centrale et 61 millions en Afrique australe. Dans 50 ans (2065) la population totale africaine aura plus que doublé, passant à 3 milliards d’habitants. Elle pourrait passer à 4 milliards d’habitants en 2100. Cet accroissement sera en grande partie le fait de l’ASS où la population restera pour longtemps la plus jeune du monde avec un taux de fécondité moyen (en 2015) de 5,3 enfants par femme en Afrique de l’Ouest, 5,2 en Afrique centrale et 4,5 en Afrique de l’Est. Ce peuplement n’est pas contraint par le territoire. Comme le déclare le FNUAP par la voix de son Directeur régional : « Qu’il s’agisse de densité de peuplement ou de taille de la population, l’Afrique a un potentiel suffisant pour ne pas être surpeuplée ».

En 2015, selon la Banque mondiale, l’ASS était urbanisée à 38%. Si la population de l’ASS est encore majoritairement rurale, la tendance est à une croissance urbaine spectaculaire dans les prochaines décennies, faisant émerger une catégorie désormais générale : « le pauvre urbain » dont la misère économique fait déjà écho à celle du monde rural, avec des incidences majeurs quant à la solvabilité de la demande d’électricité. Le règlement politique de cette question est prédominant par rapport à l’électrification des populations rurales.

1.2. L’accès à l’électricité

La plupart des secteurs de l’électricité des pays d’ASS sont dans une phase de transition au sens d’une mise en œuvre de réformes réglementaires dont le principal objectif est de collecter des financements et d’ouvrir le secteur à de nouveaux opérateurs. Mais l’électrification rurale (ER) et l’accès ont rarement été considérés comme des préoccupations essentielles dans ces réformes, l’adduction d’eau et les transports ayant été privilégiés par rapport à l’accès à l’électricité qui ne figurait même pas dans les Objectifs du millénaire pour le développement (OMD). Le modèle des restructurations s’est inspiré de pays où le taux d’accès à l’électricité est égal à, ou proche de, 100% : (i) le gouvernement devait faire en sorte que l’électricité soit fournie à un tarif uniforme ; (ii) le financement de l’électrification rurale ne pouvait dépendre que de l’aide extérieure et non de financements provenant de l’État ou de la Compagnie d’électricité.

Ce qui caractérise l’Afrique sub-saharienne, et en fait une exception par rapport aux pays en développement d’Asie ou d’Amérique latine qui ont achevé leur taux d’électrification urbaine (> 95%), c’est un faible taux d’accès initial, la plupart des pays ayant un taux d’électrification urbaine < 50%. Un système généralisé d’opérateur unique pour achever leur électrification par généralisation de l’accès à l’électricité dans les campagnes n’est donc pas nécessairement le modèle à suivre.

Le continent africain est le moins électrifié au monde. Sur les 1,3 milliard de personnes n’ayant pas actuellement accès à l’électricité, 600 millions se trouvent en Afrique. Les inégalités régionales y sont grandes, révélant une véritable fracture entre l’Afrique du Nord et l’Afrique du Sud d’un côté et l’Afrique subsaharienne de l’autre. D’après l’Agence internationale de l’énergie (AIE) la population africaine sans accès à l’électricité en millions et en pourcentage se répartit ainsi:

Actuellement, ce sont 14% de la population rurale de l’ASS qui a accès à l’électricité contre 64% de la population urbaine et péri-urbaine. Dans plus d’une vingtaine de pays de l’ASS, l’électrification rurale concerne moins de 5% de la population totale. Cette situation s’explique en partie par : (i) le manque d’infrastructures matérielles, en production et distribution de l’électricité, qui s’explique par les lenteurs, à l’échelle du continent, du processus d’électrification compte tenu du volume d’investissements nécessaires, soit environ 50 milliards de dollars par an; (ii) une carence institutionnelle répandue qui traduit par des schémas directeurs et des plans d’action trop souvent insuffisant pour stimuler une offre dynamique ; et (iii) le faible revenu des ménages ruraux, à l’origine de la  faiblesse endémique de la demande, ce qui contraint toute politique d’électrification rurale de désormais s’intégrer dans une stratégie de réduction de la pauvreté : l’accès à l’électricité est considéré comme un objectif socioéconomique essentiel. Surtout l’incapacité des compagnies nationales d’électricité à absorber de nouveaux clients ruraux sans aggraver leur propre situation financière limite la mise en œuvre des volontés politiques et l’opérationnalisation des financements en faveur de l’électrification rurale.

1.3. La technologie

La dispersion de la demande caractérise l’accès à l’électricité dans le monde rural. Face à cette situation le raccordement au réseau implique des coûts élevés, prohibitifs dans de nombreux cas. Le peu d’électrification rurale actuelle fait largement appel à des groupes électrogènes dont la source d’énergie, coûteuse, est le diésel. Notons cependant que des initiatives à base de turbines diésel isolées sont considérées comme socialement réussies : au Mali, les plates-formes multifonctionnelles alimentées au gazole ; en Guinée, de petits systèmes thermiques ruraux appartenant au secteur privé et gérés par lui.

Mis à part la biomasse, inégalement répartie et peu propice à la production d’électricité, et la micro hydraulique, pas toujours présente et souvent saisonnière, la ressource énergétique économiquement disponible à faible coût semble donc faire défaut à l’Afrique rurale. Sauf si l’on considère l’arrivée d’ une nouvelle ère énergétique, celle du solaire, dont il est acquis que les grands bénéficiaires seront les pays émergents sous la condition qu’ils puissent conjuguer un fort ensoleillement, une croissance soutenue de la demande d’électricité, actuellement  de 2,7 %/ an en ASS, et un cadre réglementaire sécurisé pour les investisseurs. Ces conditions peuvent être remplies en Afrique dont une tâche prioritaire devrait être d’embrayer sur la révolution solaire en cours, portée par : a/ la baisse des prix des cellules photovoltaïques dont le coût devrait encore baisser de 60% dans les dix prochaines années ; b/ l’allongement de leur durée de vie et la plus grande fiabilité de leurs matériaux.  Toutes ces  innovations sont actuellement portées par la Chine  électrifiée à 100% grâce au solaire domestique hors réseau. Ajoutons, dans l’esprit des stipulations issues de la COP 21, que le bilan carbone du solaire est désormais positif si l’on en croit des études menées à l’université d’Utrecht qui concluent à une baisse accélérée de l’énergie nécessaire et de l’émission de gaz à effet de serre dans la production des panneaux solaires.

Axer le développement de l’électrification rurale en ASS sur la mise en valeur de la ressource solaire, c’est aussi vouloir faire de l’Afrique une partie prenante d’une révolution énergétique où le solaire sera « le premier maillon d’une chaîne de valeur » comportant stockage de l’électricité, réseaux intelligents et généralisation de l’internet. L’Afrique est de ce point de vue une page blanche et il est nécessaire, urgent, d’avoir la vision juste de ce qu’il convient d’y écrire.

2. Energies Renouvelables : l’exemple du Bas Congo où l’énergie solaire change la vie des villages

Le témoignage de Dieudonné Mwaka Dimbi permet de comprendre ce que signifie concrètement l’électrification villageoise.

Les panneaux solaires changent la vie de nombreux villages du Bas-Congo: moulins et cuisinières électriques, téléviseurs, ventilateurs y fonctionnent aujourd’hui. Au grand bonheur des agriculteurs qui n’hésitent pas à investir leurs économies dans cette énergie non polluante.

Bâti en pleine savane de la province du Bas-Congo (sud-ouest de Kinshasa), dans le district de la Lukaya à 305 km de Matadi, Nselo attire la curiosité des visiteurs. Depuis quelques mois, cette bourgade de plus de 18 000 habitants a, en effet, fait un bond en avant spectaculaire. Un peu comme par miracle, les lampes-tempête et bougies qui éclairaient jusque-là les maisons cèdent progressivement la place à l’énergie solaire. L’arrivée de cette nouvelle technologie s’accompagne d’autres petits changements. Çà et là, des cases en chaume sont remplacées par des maisons en briques cuites ou en terre, couvertes de tôles. Samuel Lutumba, un des hommes célèbres du village, en est tout fier. « J’ai commencé par remplacer la toiture en paille de ma maison pour éviter tout incendie », raconte-t-il.

C’est en août 2009 que les panneaux solaires ont fait leur apparition dans cette contrée. Les villages, ici très éloignés des centres urbains, n’attendent pas recevoir de sitôt, l’électricité produite à Inga, le grand barrage du pays implanté dans cette province. Les paysans de la région qui vivent essentiellement de l’agriculture, n’hésitent par conséquent pas à dépenser leurs petites économies pour bénéficier des bienfaits de cette technologie que leur vend le Centre de recherches technologique et environnementale (CRTE). « J’ai acheté cash tout le matériel nécessaire à 1 200 $ » , témoigne Lutumba.

Paysans solidaires : les kits qui leur sont vendus sont de deux types. Le premier, d’une puissance de 80 W, qui coûte 1 500 $, possède une autonomie de 8 heures par jour et permet de faire fonctionner une radio, une télé ou encore un ventilateur et cinq points lumineux. Le second kit de 60 W avec le même dispositif, coûte 1 200 $. « Nous pouvons aussi fournir des kits complets pour alimenter une maison à plusieurs pièces », explique Shabani Record, le responsable du CRTE. Les quelques paysans nantis ont été les premiers à être servis. Pour les foyers démunis, les gens se cotisent à plusieurs. Comme ces trois voisins d’une même rangée de maisons à Nselo. « Chacun a donné 400 $. Au bout de trois mois nous avons reçu le kit complet et nos maisons sont éclairées par un même panneau solaire », se réjouit l’un d’eux, Maurice Kindudi. Ceux qui ont déjà cette électricité non polluante jouent la solidarité. Ils la partagent avec les plus pauvres. A Mpese, un autre village qui a aussi découvert le solaire, Césarine Lufuilu, une veuve, s’en félicite. En retour de ce geste de solidarité, « j’ai donné une chèvre et un porc à mon voisin », raconte-t-elle. Selon CRTE, 52 villages se sont ainsi dotés de panneaux solaires en moins d’une année. Plus de 22 000 villageois en seraient aujourd’hui bénéficiaires. À Kibueya, petit village d’une centaine de maisons, 68 sont déjà branchés. Ce qui change beaucoup leur mode de vie.

La vie comme en ville : l’installation dans les villages de petits moulins notamment, allège le travail des femmes qui pilaient durement manioc et maïs dans des mortiers. Dans la région forestière de Mayumbe, Josué Makaya du village Kizu, lui, se frotte les mains car il s’est acheté une belle cuisinière électrique. Il ne va désormais plus chercher ni bois de chauffe, ni braise pour son foyer. Ce progrès réjouit les défenseurs de l’environnement, qui ont souvent dénoncé l’abattage massif des arbres de la forêt de cette région. Les jeunes souvent attirés par la ville ont à présent de quoi se divertir. Car ce courant leur permet de suivre les émissions des radios et télévisions de la ville, « sans recourir aux piles ou aux batteries qui ne durent pas longtemps. » D’autres, qui avaient quitté la campagne, commencent à revenir et pensent même à y investir. « Maintenant, a décidé Etienne Mavungu, je peux réaliser mon vieux rêve de doter mon village d’un atelier mécanique ».

 

3. Le rôle des énergies nouvelles et renouvelables (EnR) en ASS

La caractéristique des Énergies nouvelles et renouvelables (EnR), qui exclut cette énorme source traditionnelle d’énergie qu’est la biomasse végétale et forestière utilisée surtout pour la cuisson des aliments, est d’être diffuse sur le territoire, opérantes dans des zones reculées et isolées des réseaux de distribution, presque exclusivement dans les campagnes. Longtemps leur coût au kWh a été considéré comme rédhibitoire mais, au vu de la révolution technologique actuelle, en particulier dans le solaire, on peut affirmer qu’il y a eu méprise sur leur importance potentielle en ASS. Ces énergies sont particulièrement appropriées pour satisfaire les besoins de populations excentrées, en majorité à faibles revenus.

Ces énergies peuvent être réparties en deux catégories de nature profondément différente :

Les projets d’énergies nouvelles et renouvelables peuvent être de petite taille : inférieure à 5 kW, s’il s’agit d’alimenter des dispensaires ruraux ou des écoles, voire de 1 kW au niveau domestique.

Dans le cadre des programmes de lutte contre la pauvreté  qu’expose le Document de stratégie pour la réduction de la pauvreté (DSRP), mis en place depuis 1999 par le Fonds monétaire international (FMI) et la Banque mondiale et depuis exigé de tous les pays, les compagnies d’électricité devraient pouvoir intervenir dans le champ des petites énergies renouvelables, notamment avec l’appui des PPP.

L’objectif de développer les énergies renouvelables doit passer au premier plan des politiques africaines de l’énergie : c’est le seul moyen de permettre à la majorité de la population d’avoir accès à une source moderne d’énergie, l’électricité, et donc de satisfaire des besoins essentiels, tel l’éclairage, qui permettra de généraliser des programmes éducatifs. La constitution de mini réseaux qui s’ensuivra sera une étape vers le raccordement à terme au réseau public.

La reconnaissance du potentiel existant est à la base du développement de ces énergies. En Afrique, ce potentiel diffère selon les régions.

3.1. Le potentiel solaire

Il est considérable :  47% du territoire africain reçoit plus de 2 100 kWh/m², 27% plus de 1 900 kWh/m², les derniers 26% plus de 1 500 kWh/m². Par ailleurs, il ne faut pas négliger les possibilités d’utiliser le solaire thermique à l’échelle villageoise : chauffe-eau solaires. La question de l’utilisation de ce potentiel est liée aux coûts du photovoltaïque dont la baisse s’accélère. Outre les usages domestiques (avec un petit panneau PV de seulement quelques watts, on peut disposer de services essentiels comme l’éclairage, les rechargements de téléphones et l’alimentation d’un poste de radio) qui, de ce fait, iront en se développant, l’utilisation de systèmes photovoltaïques peut être viable pour alimenter des postes de santé (conservation des vaccins) des équipements collectifs (écoles) ainsi que pour un pompage diurne de la nappe phréatique. Ces systèmes se sont aussi avérés efficaces pour les télécommunications et des applications institutionnelles dans des régions isolées.

3.2. Le potentiel éolien

Le potentiel éolien de l’ASS, à cheval sur les régions équatoriales et tropicales, n’est pas très important, sauf dans certaines régions côtières de Mauritanie, en Afrique orientale dans la corne de l’Afrique et en Érythrée ou en Afrique du Sud, toutes régions que l’on peut qualifier comme étant celles des « extrêmes Est, Ouest et Sud ». La plupart des éoliennes d’Afrique subsaharienne sont en fait utilisées pour la fourniture de force mécanique de pompage de l’eau. Il en existe 300 000 de cette sorte en Afrique du Sud.

3.3. Potentiel géothermique

Il existe un fort potentiel géothermique en Afrique de l’Est, évalué à 9-10 GW. Au Kenya, le champ d’Olkaria, au nord-ouest de Nairobi, a désormais un potentiel de 609 MW.

3.4. Potentiel de biocarburants

Les biocarburants ont fait l’objet d’une vaste polémique à travers le monde, sur fond de crise alimentaire. En Afrique, l’utilisation des biocarburants aura une double finalité : a/ alléger la facture pétrolière en les mélangeant à l’essence (bioéthanol) ou au diésel (biodiésel) ; b/ être un combustible de substitution au bois de feu et au charbon de bois dans des réchauds adaptés, l’éthanol pouvant  être utilisé comme carburant propre comme cela se fait déjà en Éthiopie, et se fera bientôt en Tanzanie et au Ghana. Cette alternative au bois de feu paraît durable à condition d’être soutenue par les politiques énergétiques des pays.

3.5. Potentiel de petite hydraulique

La petite hydroélectricité fait appel à une technologie fiable, qui a été adaptée à des zones rurales éloignées des réseaux et pour des utilisations multiples de l’eau et de l’énergie. Elle englobe des unités de moins de 10 MW, d’un rendement de 30 à 60% et une production annuelle moyenne comprise entre 3 500 et 6 000 kWh par kW installé. Elle peut, dans les meilleurs cas, se révéler une possibilité rentable d’obtention d’une électrification rurale adéquate. Le potentiel de mini hydroélectricité n’est, en général, pas très bien connu pour les nombreuses petites rivières et serait de 15 GW pour un pays aussi arrosé et vaste que la République du Congo (RDC) et de 5 GW en Afrique de l’Ouest, en partie sahélienne. Il est pourtant possible d’avoir une idée de ce que ce potentiel représente, vis-à-vis du développement durable, par un raccordement à un mini-réseau, car cela peut servir dans les localités petites et isolées à proximité d’une rivière soit à moins de 20 km. L’Afrique dispose d’un potentiel inexploité, notamment dans ses parties orientales et australes, du fait des reliefs élevés. Mais la question de la viabilité économique de ces petites, voire très petites installations, dans des régions où la demande est initialement peu solvable, reste posée. L’apport d’électricité doit justement favoriser une augmentation des revenus.

Le principal obstacle à la mise en œuvre des projets d’énergie nouvelle et renouvelable ne tient pas à la faisabilité technique mais à leur financement. Il faut trouver des moyens novateurs pour les financer et mettre à disposition des populations démunies les techniques existantes : financements bonifiés et subventions aux importations par exemple, mécanismes de prêts adaptés. Les productions en série d’éléments de matériel doivent pouvoir en abaisser les coûts.

Les petits projets d’énergie renouvelable s’adressent le plus souvent à des milieux ruraux où la solvabilité de la demande et la capacité de payer sont incertaines. Pour rendre ces projets durables, il faut d’une part, une subvention extérieure, et d’autre part, faire rentrer ces projets dans un cadre plus vaste de développement économique.

La révolution énergétique qui se profile, sur fond d’une baisse accélérée du coût du kWh solaire, facilitera précisément le développement des mini réseaux.

Entre temps, il est nécessaire de généraliser des modes de gestion des équipements qui fasse appel à la responsabilité collective des communautés villageoises, les convainquant de la nécessité de couvrir les frais de fonctionnement et les frais de renouvellement sans dépendre de l’aide extérieure.

Le secteur privé doit pouvoir y trouver des raisons d’investir. Le recours au secteur privé est un facteur supplémentaire de renforcement de cette mise en œuvre qui tient compte des structures traditionnelles. C’est un recours novateur. La force du secteur privé, pour intervenir efficacement, est dans son outil de gestion, rompant avec les comportements bureaucratiques et axé sur les résultats. Elle est aussi dans une supposée capacité financière à condition que les projets où investir soient rentables.

L’une des contraintes majeures à la mise en place des programmes d’électrification rurale à grande échelle est la quasi absence d’un secteur privé capable d’assurer une offre suffisante de services dans les divers domaines (études de projet détaillées, fournitures d’équipements, montage, exploitation et maintenance des installations) et de faire face à la demande de services que suscitera la montée en puissance des programmes d’électrification rurale.

On a pu noter, par exemple au Bénin, de fortes réticences du secteur privé à investir dans les EnR, le risque d’une non viabilité de leurs investissements n’étant couvert par aucune garantie que des dispositions législatives et réglementaires auraient rendu possibles. Il faut à cet égard prendre acte de la résolution du gouvernement Béninois, engagé dans une vaste réforme du secteur énergie de son pays d’ici à 2020, de remédier à cet état de fait en prenant des mesures réglementaires et législatives qui devront se répercuter dans la mise en œuvre d’une électrification rurale intensifiée faisant un large usage de ces énergies.

Il reste qu’il est plus que probable que l’énergie restera chère en milieu rural africain et qu’en conséquence le marché prendra du temps à se construire.

Notons enfin que le développement des EnR va provoquer des créations d’emploi, essentiellement de montage des panneaux PV et d’installation des mini-turbines, plus la création des infrastructures pour supporter les panneaux, pour canaliser l’eau d’arrivée. Il faudra amener l’électricité produite dans un mini centre de dispatching muni des équipements tels que des onduleurs. Si un mini réseau est créé, il faudra le monter. Seront aussi nécessaires des emplois de maintenance, pour lutter contre la dégradation des matériels, desservant plusieurs centres ou villages, occupés par des électriciens, de niveau technicien, qui pourront être formés sur le tas.

On peut en simplifiant compter que l’installation d’1 MW impliquera la formation d’un électricien toutes catégories, cadre ou technicien (cadre ingénieur, agent de maîtrise, technicien niveau BTS). Le personnel d’exécution sera formé directement sur le site de travail.

DUHAMEL Bernard

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