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Microgrids : un élément clé dans l'électrification subsaharienne ?

Le sujet des « micro-réseaux électriques » a pris et continue de prendre de l’importance dans l’agenda médiatique, et donc dans les contenus qui s’offrent à nous. Cependant, de nombreux termes similaires gravitent autour, sans que l’on sache bien les distinguer. « Mini-grids », « smart-grids », « méso-réseaux intelligents », « Internet de l’énergie », « blockchain de l’énergie ». Et caetera, et caetera. Tous semblent nous promettre un avenir énergétique radieux, fait d’efficience, de contrôle par les citoyens et d’intelligence artificielle … mais au-delà des promesses sociétales qui y sont rattachées, les différents systèmes techniques désignés par ces buzzwords sont peu ou mal connus.

Une trinité de raisons vient expliquer ce manque de clarté. Tout d’abord, alors que l’on a tendance à concevoir ces expressions futuristes comme un Tout homogène, chacune d’entre elles désigne un système technique distinct, spécifique (bien que pouvant parfois se recouper avec d’autres). De même, un micro-réseau peut désigner des systèmes techniques totalement différents selon le contexte géographique et économique dans lequel il est déployé. Enfin -et c’est de notre avis la principale raison-, les discours les plus médiatisés sur ces sujets sont généralement un concentré d’une idéologie (souvent liée à la pensée de Jérémy RIFKIN) dont ces nouveaux systèmes de réseau représentent le cœur. De là étant, compliqué d’échapper à une présentation manichéenne du sujet. Or, ce dont a besoin l'énergie mondiale aujourd'hui, ce n'est pas d'une idéologie qui donne des moyens à employer uniformément comme une recette messianique, mais bien de rationalité et pragmatisme pour déployer des solutions adaptées à la diversité des conditions géographiques et économiques. C’est dans cette optique que nous vous proposons un petit débriefing sur ces notions, avant d’en arriver plus spécifiquement à ce qui nous intéresse chez Jokosun : les micro-réseaux, et leur pertinence -ou non, ou peut-être- pour les zones rurales subsahariennes.

Or, ce dont a besoin l’énergie mondiale aujourd’hui, ce n’est pas d’une idéologie qui donne des moyens à employer uniformément comme une recette messianique, mais bien de rationalité et pragmatisme pour déployer des solutions adaptées à la diversité des conditions géographiques et économiques.

  1. Qu’est-ce qu’un micro-réseau ?

Basiquement, c’est un réseau de petite taille. On le définit par sa puissance totale qui, d’après les définitions les plus souvent rencontrées, ne doit pas excéder un mégawatt. C’est l’agrégation d’unités de production locales (photovoltaïques, mini-éoliennes, générateurs diesel, etc) qui alimente le micro-réseau, directement en basse tension. Puisque l’énergie n’est transportée que sur de courtes distances, pas besoin de la transformer, c’est-à-dire d’augmenter sa tension. La philosophie de base est donc de ramener production et consommation énergétiques dans le même périmètre géographique. Cela remet d’une part en cause le modèle des grosses centrales énergétiques, et d’autre part sous-tend en soi une pensée écologique : « puisque la source d’énergie est sous nos fenêtres, il va falloir faire en sorte qu’elle soit propre, tant pour notre environnement local que pour notre santé ».

D’accord, mais à ce stade vient se poser un problème. Les énergies renouvelables sont par nature intermittentes, et il est donc quasi certain que la demande instantanée ne correspondra pas à la production énergétique locale de l’instant i. L’installation de batteries de stockage, dont les technologies progressent rapidement sur le plan de la capacité, est alors fondamentale.

À ce stade, le tableau est (à peu près) complet, mais seulement dans le cas où le micro-réseau a émergé dans une zone qui jusqu’à présent n’était pas raccordée au réseau électrique (trans-)national. En effet, les deux ne se rejettent pas nécessairement. Des micro-réseaux sont construits en Europe Occidentale (la Commission Européenne soutient leur développement), alors même que l’on n’y trouve plus de zones vierges. Le micro-réseau est alors relié au réseau central, mais avec la possibilité de se mettre en îlotage, c’est-à-dire à fonctionner indépendamment du reste du réseau. L’utilisation basique est donc d’augmenter la résilience électrique locale face à d’éventuelles pannes/défaillances du réseau central. Mais le but est également d’augmenter l’efficience du réseau, c’est-à-dire de limiter autant que faire se peut les pertes énergétiques (…).

[Si vous souhaitez sauter la partie un peu technique (longue mais que l’on vous conseille si vous êtes motivés pour y voir totalement clair !), n’hésitez pas à descendre de suite à notre 6 pour découvrir notre vision du micro-réseau en Afrique de l’Ouest]

     6. Le cas des zones rurales ouest-africaines

Mais alors, qu’est-ce que cela nous dit sur les réponses à apporter dans les zones non électrifiées d’Afrique de l’Ouest ?

Tout d’abord … oubliez tout le paragraphe sur la connexion au réseau central et le méso-réseau ! Ça, c’est une idéologie occidentale sortie de la tête d’un penseur occidental. Comme nous l’avons expliqué dans le 2ème et ultime chapitre de notre petit éloge de la décentralisation énergétique, l’extension du réseau se heurte à de profonds problèmes structurels en Afrique de l’Ouest, et ces problèmes sont avant tout d’ordre économiques. Dès lors, superposer les « couches de réseaux » (réseau central et micro-réseaux) relève d’un fantasme totalement déconnecté des réalités locales.

La pertinence pour ces nombreuses régions non électrifiées de la CEDAO est donc la création de micro-réseaux opérant toujours en îlotage. Ainsi, des villages accèderaient aux bienfaits du réseau électrique sans que l’Etat n’ait pour autant à investir 29 000 €/km d’extension des fils (depuis des centrales éloignées de ces villages en question). De plus, on peut espérer que les micro-réseaux fassent diminuer les vols d’électricité et de cuivre. En effet, plus l’on resserre le périmètre géographique d’une infrastructure, plus la conscience de responsabilité collective est supposée importante. La raison est simple : des actions frauduleuses sur un réseau de petite taille impacteraient fortement le prix du kWh local. Équation basique : les coûts engendrés ne seraient plus divisibles par des millions de consommateurs, mais par quelques centaines. Dès lors, non seulement l’action frauduleuse impacte lourdement le fraudeur (le coût de sa propre consommation), mais surtout elle l’implique directement face à la communauté villageoise qu’il côtoie quotidiennement. Et elle l’implique d’autant plus lourdement que certains habitants, grâce aux énergies renouvelables et très probablement le photovoltaïque, seront des producteurs d’énergie, directement touchés par ces fraudes. L’efficience et la résilience du réseau s’en trouveraient donc renforcés sur de multiples aspects par rapport à une arrivée du réseau national. 

Pour autant, il ne faut pas nier que le micro-réseau reste un investissement conséquent. Il n’est donc pas à déployer à tout-va. Si nous ne disposons pas de chiffres, il reste certain qu’un nombre minimal d’usagers (plusieurs centaines) sera requis, tout comme une puissance électrique agrégée minimale. En-dessous de certains seuils, le micro-réseau serait du gaspillage de ressources.

C’est là qu’intervient notre vision de progressivité dans l’accès à l’énergie.  Pour des villages non électrifiés jusqu’à présent, commencer par l’installation de quelques unités photovoltaïques totalement off-grid peut être amplement suffisant. Avec un premier accès à l’énergie, les besoins locaux vont se transformer petit-à-petit et induire une plus grosse demande en énergie, tout en relançant potentiellement une bonne dynamique économique locale. Les capacités off-grid vont se déployer jusqu’à atteindre un seuil intéressant et pertinent pour l’installation d’un micro-réseau. Les multiples systèmes off-grid pourront alors devenir interconnectés grâce au déploiement d’un micro-réseau. C’est aussi pour cela que garder un lien fort avec le client, sur le long terme, nous paraît essentiel : cela rend possible de venir adapter l’installation de base à une connexion réseau (basse tension).

Mais pourquoi le passage du off-grid au micro-réseau ? Tout simplement pour que l’accès à l’électricité soit effectivement universel. Tout foyer n’aura pas le capital ou la surface de toit requis pour l’installation de panneaux photovoltaïques, tandis que d’autres auront des excédents. De plus, avec l’augmentation des besoins, et notamment des besoins liés à l’activité économique, la création de petites centrales photovoltaïques locales pourra s’avérer nécessaire … et cela est entièrement conditionné par la présence ou non d’un réseau électrique pour acheminer l’électricité à bon port.

Vous l’aurez peut-être remarqué, des quelques buzzwords mentionnés dans l’introduction, un seul n’a pas été traité dans l’article : la blockchain de l’énergie. On vous donne rendez-vous la semaine prochaine pour un nouvel article qui abordera spécifiquement ce point !

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