Energie solaire : De l’inspiration pour le Burkina

Dans cette contribution, Davy Soma apporte de l’inspiration au Burkina dont les nouvelles autorités ont inscrit l’énergie solaire comme une alternative.

L’énergie solaire est en phase avec la tendance internationale, qui, face à une demande énergétique croissante et au défi du réchauffement climatique, place les énergies renouvelables et particulièrement l’énergie solaire au rang des priorités.  C’est cette énergie, produite à partir du rayonnement du soleil selon des procédés variables, qui constitue l’objet de notre article.

Avant d’y entrer en profondeur, convenons que dans le monde, mais surtout en Afrique, le déficit énergétique s’érige de plus en plus en un problème majeur des politiques nationales. Prenant l’exemple sur notre pays, le Burkina Faso, l’approche de la période de chaleur prélude les moments les plus inconfortables qui soient à cause des délestages qui deviennent le quotidien des citoyens. C’est un paradoxe continental lorsqu’on sait que le soleil est la dernière chose qui puisse manquer à l’Afrique. Le constat est que le continent sous-exploite le solaire comparativement à d’autres sources d’énergie.

Le présent article vise à apporter, d’une part, des connaissances théoriques sur l’exploitation de l’énergie solaire, et d’autre part, à présenter l’expérience de quelques pays (Allemagne, Rwanda, Maroc et Afrique du Sud) qui utilisent cette ressource pour satisfaire leurs besoins énergétiques.

L’énergie solaire qu’est-ce que c’est?

L’énergie solaire est une énergie produite à l’aide du soleil. Il va sans dire que sans le rayonnement du soleil, on ne peut parler de cette énergie. Ainsi, l’énergie solaire s’obtient à la fin d’un processus de transformation assurée par des panneaux solaires qui sont fonction l’usage que l’on veut en faire.

En effet, on distingue deux types de panneaux solaires : les thermiques et les photovoltaïques. Les panneaux solaires thermiques transforment la lumière en chaleur et sont, le plus souvent,  utilisés pour des chauffe-eaux. Quant aux panneaux solaires photovoltaïques, parfois appelés photoélectriques, ils transforment la lumière en électricité. Ces panneaux sont donc les plus répandus au regard de la finalité d’usage mais aussi sont les plus complexes. Il faut savoir, enfin, que l’énergie solaire est une source d’énergie renouvelable contrairement à ce qu’on appelle « énergies fossiles » (gaz naturel, pétrole, charbon).

L’usage de l’énergie solaire : quels avantages et quels inconvénients ?

À la fin de 2015, la puissance installée mondiale en photovoltaïque dépassait 227 Gigawatt crête (GWc). La puissance installée dans l’année est estimée à 50 GWc, était en progression de 25 % par rapport aux 40 GWc installés courant 2014. Ce constat permet de savoir que l’énergie solaire est de plus en plus utilisée à travers le monde. Cela prouve qu’il y a des avantages certains à l’utiliser. L’utilisation de cette énergie comporte aussi des inconvénients que nous présentons en premier lieu.

Au titre des inconvénients, il y a l’évidente et totale dépendance de l’énergie solaire ; sa production n’est possible que lorsqu’il y a du soleil.

 Il en découle la conséquence que c’est une énergie intermittente qui, de ce fait, nécessite des appareils de stockage d’énergie, la production étant irrégulière. Le coût des installations et les moyens de stockage de la chaleur font du solaire une ressource globalement coûteuse et utilisant de grandes superficies de production.

À cela s’ajoute le fait que les panneaux solaires n’ont pas une durée de vie éternelle. Ils durent entre 20 et 25 ans et de plus, pour produire la quantité d’énergie qui a servi  à leur construction, il faut 03 à 04 ans. Le rendement énergétique diminue d’environ 1% / par an à partir d’un certain temps.

D’ailleurs, les rendements des panneaux photovoltaïques sont encore faibles et de l’ordre de 20 % (pour les meilleurs). L’énergie photovoltaïque convient donc mieux pour des projets à faible besoins, comme une maison unifamiliale Enfin, il y a le fait que les panneaux solaires eux-mêmes contiennent des déchets toxiques pour l’environnement et pour les hommes. Malgré les limites susmentionnées du solaire, des avantages existent à l’utilisation de cette énergie.

Nous avons signalé auparavant que le solaire est une énergie renouvelable. Cela constitue son principal avantage. En effet, il en découle que l’énergie solaire est une source inépuisable (tant qu’il y aura le soleil) mais aussi et surtout sans danger pour l’environnement car ne dégageant pas de gaz à effet de serre et non polluante.

C’est également une énergie propre, silencieuse et qui permet de réaliser des économies. Au-delà de ces économies, il y a le fait qu’elle contribue à résorber l’indisponibilité énergétique criarde qui marque les périodes de forte demande dans les pays africains comme le Burkina Faso.

 Sur le plan du rendement, s’il faut entre 03 et 04 ans pour que les panneaux produisent l’énergie utilisée dans leur fabrication, il est important de remarquer que sur leur durée de vie, ces panneaux décuplent cette énergie. Ainsi, il y a un surplus énergétique à chaque fois qu’un panneau est correctement fonctionnel. Le dernier aspect que l’on peut relever, c’est le faible coût de la maintenance et de l’entretien des panneaux.

À partir de ce qui précède, on peut déjà percevoir le bien-fondé de l’usage du thermique et/ou du solaire. Cela semble bien peu compris par les États africains au regard de la timide exploitation que l’on peut remarquer sur le continent. La présentation de quelques cas sur le continent et hors du continent  pourrait peut-être motiver les États encore hésitants.

Expériences d’exploitation du solaire

Nous avons choisi cinq pays dont deux ne sont pas africains : il s’agit de l’Allemagne (Europe) par lequel nous allons commencer, et du Chili (Amérique du Sud). Les cas du Maroc, du Rwanda et de l’Afrique du Sud, qui constituent les trois autres pays (africains), seront présentés par la suite.

Le solaire en Allemagne

L’énergie solaire en Allemagne tient une place bien plus importante que dans la plupart des pays, place à elle accordée dans la politique énergétique de l’État. La filière du solaire photovoltaïque a pris progressivement son envol au cours des années 2000. C’est grâce à la mise en place de subventions sous la forme de tarifs d’achat très supérieurs aux prix de marché que l’État est parvenu à cette situation. Il s’est agi d’augmenter le prix du Kilowattheure et d’utiliser le surplus pour supporter les coûts d’installation des équipements solaires.

Cette politique d’incitation et d’aide à la consommation en matière de panneaux photovoltaïques pour particuliers mise en place par le gouvernement a créé des mécontentements au sein de la population car à cause de l’augmentation, un surplus de 04 milliards d’euros environ était payé par les consommateurs ; du coup l’Allemagne avait un coût d’électricité supérieur à la moyenne européenne.

C’est pourquoi, une loi a été votée en 2014 pour réduire l’aide publique au secteur des énergies renouvelables. Le sacrifice consenti par l’Allemagne a été fructueux car elle détient l’un des meilleurs palmarès dans le domaine du solaire dans le monde. Au final, l’objectif de l’Allemagne est de réduire ses émissions nationales de gaz à effet de serre de 40 % d’ici 2020 par rapport aux niveaux de 1990.

L’Allemagne détient le 1^er rang des producteurs européens d’électricité photovoltaïque en 2015 avec 38,2 % de la production européenne, devant l’Italie et l’Espagne. En 2013, elle était également au 1^er rang mondial pour la production d’électricité solaire avec 22,3% du total mondial. En Allemagne, 90% des 1,4 million de panneaux solaires se trouvent sur les toits des particuliers. Les 10% restants se trouvent dans de grandes fermes solaires.

C’est ainsi que le 9 juin 2014, elle a battu le record en prenant en charge par le solaire, plus de la moitié de sa consommation journalière (50,6%). Pour suivre les nouvelles directives européennes, le développement de l’autoconsommation a d’abord été encouragé en Allemagne par un système de primes pour chaque kilowattheure autoconsommé. Le gouvernement a aussi introduit un système d’aide aux systèmes équipés de batteries de stockage, avec un taux de subvention de 25 % du coût du système de mars à juin 2016, qui baissera progressivement jusqu’à 10 % fin 2018.

C’est le défi actuel qu’il faut relever pour ne pas que l’excédent énergétique se perde et qu’à des périodes de faible ensoleillement le pays soit confronté à une pénurie ; ce serait désastreux quand on sait que le solaire représente environ 27% de sa production énergétique nationale. À travers ces directives, l’Europe veut encourager l’intégration des renouvelables sur le marché de l’électricité au vu des préoccupations environnementales suscitées par le réchauffement climatique. L’Allemagne demeure un géant dans l’exploitation de l’énergie solaire même si elle est concurrencée de nos jours par la Chine et le Japon qui la devancent sur certains aspects.

Le solaire au Chili

Le Chili est le pays qui fait le plus parlé de lui actuellement en matière d’énergie solaire. La situation à la base de ce positionnement dans l’actualité sur l’énergie solaire est la production excédentaire qui prévaut dans ce pays. En effet, depuis maintenant deux ans, le nord du Chili dispose d’une énergie nettement supérieure à la demande locale. Comme l’an dernier (2015), où les habitants de la zone concernée ont bénéficié de 192 jours d’électricité gratuite, cette année, on compte déjà plus de 113 jours (janvier-avril) de consommation gratuite. Depuis fin mai, la même situation a refait surface. Cela conduit à se demander comment ce pays d’Amérique du Sud en est arrivé à cette situation de surproduction.

Le développement du secteur de l’énergie solaire au Chili, contrairement à ce que l’on peut penser au regard des résultats actuels, n’a pas une histoire si vieille. C’est en effet récemment en 2011, qu’il a été annoncé la signature d’un accord de prêt de 25 millions de dollars  en vue de la construction de deux centrales solaires photovoltaïques dans le nord du pays.

Il s’agit d’une zone minière où la demande énergétique des industries est très forte ; ce qui a concouru à l’élaboration d’une politique énergétique qui s’est révélée très efficace. Cette politique visait à développer la capacité de production électrique au Chili dans le but de faire face à la forte croissance de la demande énergétique nationale  (la consommation d’énergie du Chili devrait progresser de 7 % par an jusqu’en 2020) en réduisant du même coup la dépendance vis-à-vis des importations.

C’est ainsi que la première centrale sera construite et mise en service en avril 2012 avec une capacité de 1,1 MWc ; suivra en 2013, la seconde centrale solaire d’une capacité de 25,4 MWc. Après, ce fut un véritable boom du solaire avec la mise en place, en quelques mois, de 29 fermes solaires toujours dans nord du pays. Malgré l’excédent énergétique, quinze (15) autres fermes solaires sont en projet de construction. Les capacités solaires du pays ont quadruplé depuis 2013 atteignant de nos jours 770 MWc.

Le problème qui se pose actuellement est dû au manque de système de stockage et de distribution efficace de l’énergie produite. Les infrastructures n’ont pas mis en place des systèmes de raccordements entre elles et c’est pourquoi la surproduction de  du nord ne peut être transférée à celle du centre du pays qui pourtant est dans le besoin. Pour résoudre ce handicap, le gouvernement a prévu réaliser en 2017 une ligne de transmission de 3000 km reliant les deux réseaux (Nord et Centre). En 2018, c’est un métro roulant à 60% aux énergies solaire et éolienne qui devrait être fonctionnel.

La centrale solaire fournira 42% de l’énergie du métro, le parc éolien 18% et les 40% restants seront apportés par Chilectra (la compagnie nationale d’électricité). Ces initiatives contribueront à l’atteinte de l’objectif que le Chili s’est fixé de réduire d’ici 2030 de 30% ses émissions de CO2. Les performances exceptionnelles que ce pays donne de voir dans le développement du secteur du solaire ne doivent pas surprendre car il s’est engagé à réduire d’ici 2030 de 30% les émissions de CO2 ; une ambition salutaire pour l’humanité et qui devrait inspirer tous les États.

Qu’en est-il de l’énergie solaire en Afrique ? Pour le savoir, après ces deux pays, tournons-nous vers quelques pays africains engagés dans ce domaine.

Le solaire au Maroc

 En Afrique, et même dans le monde, le Maroc représente une grande potentialité en matière d’exploitation de l’énergie solaire. En effet, depuis 2009, ce royaume a lancé un grand et ambitieux projet solaire : la construction de la plus grande centrale solaire du monde, c’est du moins ce que ses promoteurs veulent en faire. C’est une centrale qui sera installée dans la ville d’Ouarzazate sur une superficie de 117 km².

Quatre (04) phases, dénommées « NOOR » qui signifie Lumière, marqueront le déroulement de ce projet prévu se terminer en 2020. À terme, ce complexe énergétique devra fournir près de la moitié de l’électricité du Maroc. Cela équivaut à une production de 580MW par an, soit de quoi alimenter un million de foyers en électricité. La plus grande source d’énergie solaire concentrée dans le monde aura coûté au Royaume du Maroc neuf (09) milliards de dollars (8,2 milliards d’euros).

Après la France en 2015 (COP 21), la prochaine conférence sur le climat (COP 22) se tiendra au Maroc. On peut dire que la préoccupation mondiale sur le réchauffement de la planète trouve un peu réponse dans la construction de cette méga-centrale marocaine. Grâce à la mise en valeur du potentiel solaire, le projet contribuera à la réduction de la dépendance énergétique, à la préservation de l’environnement, par la limitation des émissions des gaz à effet de serre et à la lutte contre les changements climatiques.

À compter de 2020, il permettra annuellement d’économiser en combustibles 1 million de tonne équivalent pétrole (TEP) et d’éviter l’émission de 3,7 millions de tonnes de CO₂. La première phase, NOOR 1, a été bouclée en 2015 et a vu la mise en service de la première centrale solaire dont l’inauguration a été faite le 04 février 2015.

Elle produira 160 MW sur les 580 visés à la fin de ce projet dont la réalisation est dictée par la dynamique socioéconomique que connait le Maroc, mais aussi par les besoins énergétiques de plus en plus pressants du Royaume notamment, face à l’augmentation des prix des énergies classiques, en l’occurrence celui du pétrole.

Le solaire au Rwanda

En matière d’énergie solaire, le Rwanda est une référence en Afrique sub-saharienne. Dans son ambitieuse politique de développement, Rwanda vision 2020, la question de l’énergie a une grande importance. Le pays ne fournissait de l’électricité qu’à 17% de sa population en 2014.

C’est pourquoi en février de la même année, il a été lancé un projet de construction de la première centrale solaire du pays et de l’Afrique de l’Est. Dans sa politique énergétique qui inclut l’électrification de tous les centres de santé par l’énergie solaire et/ou éolienne, le Rwanda compte atteindre une production de 563 MW en 2017 soit environ cinq (05) fois celle de 2014 (110,8 KW). Le taux d’accessibilité devait rehausser par cette infrastructure dont la réalisation, de février à juillet 2014 (moins d’un an), a coûté 23 millions de dollars (15 milliards de francs RWF).

Ce qui est frappant dans la construction de cette centrale, c’est la rapidité avec laquelle l’ouvrage fut réalisé : accord financier conclu en juillet 2013, lancement en février 2014 et en juillet 2014 le travail a été achevé. C’est le signe que c’est une question prioritaire sur laquelle le gouvernement se penche rigoureusement.

Le « parc solaire » qui a été construit au village de la jeunesse d’Agahozo Shalom, a une capacité de production de 8,5 MW et a fourni environ 15 millions de KWh à sa première année de fonctionnement. La capacité de production a ainsi augmenté de 6% en alimentant en énergie plus de 15 000 foyers. Avec la détermination du gouvernement et le résultat de ce projet, l’objectif de rendre l’électricité accessible à la moitié de la population en 2017 ne semble pas impossible pour le Rwanda.

 Le solaire en Afrique du Sud

La nation Arc-en-ciel est assez bien lotie en matière d’énergie solaire. Depuis 2010, le secteur est soutenu par un programme qui vise à l’horizon 2030 l’installation de plusieurs centrales solaires d’une puissance globale de 8,2 GWc (8 200 MWc).

Le secteur demeure prometteur surtout avec un des meilleurs ensoleillements du continent. En 2012, l’Afrique du Sud occupait le 1^er rang africain et le 19^e mondial dans le domaine du solaire thermique. L’entrée tardive dans le domaine n’a donc pas empêché à cet État devenir une référence africaine, la première, en matière d’énergie solaire. En 2014, le photovoltaïque sud-africain était au 9^e rang mondial avant d’occuper le 21^e par la suite.

Entre fin 2012 et fin 2015, la puissance installée est passée de 41 MWc à 1 120 MWc. Il faut noter qu’en Afrique du Sud, 90% de l’électricité produite provient d’une énergie fossile (non renouvelable) qui est le charbon. Environ 25% des foyers ne sont pas connectés au réseau électrique et les pénuries ne sont pas rares. À travers son programme lancé en 2010, l’Afrique du Sud prévoit raccorder à l’électricité 96 % de sa population en 2016.

Cela a été possible grâce au secteur du solaire dont la branche photovoltaïque bénéficie d’un investissement de 90 milliards d’euros allant de 2010 à 2030 en vue de doubler la production d’électricité.  Tout comme au Rwanda, on peut dire que la politique énergétique sud-africaine est prometteuse au regard de quelques résultats dont la connexion de 160 000 foyers ruraux à l’électricité seulement après deux ans d’exécution (2012).

À l’image de ces pairs africains (Maroc, Rwanda) et européen (Allemagne), l’Afrique du Sud fait de grand pas dans le développement de son secteur énergétique à travers le solaire. Aujourd’hui cette énergie solaire présente de grands enjeux de développement partout en Afrique et dans le monde. Le réchauffement accéléré de la planète a posé au cœur des conférences internationales sur le climat la question de l’utilisation des énergies renouvelables à la place de celles classiques responsables du dérèglement climatique actuelle.

Le soleil est gratuit et en Afrique il illumine plus qu’ailleurs. A l’heure où cette source inépuisable, non polluante et propre est devenue un trésor, on est bien fondé de croire et d’affirmer que sur le chemin de son développement, l’Afrique dispose d’un autre allié : le soleil. Nous convenons avec Twagirimana, un Rwandais estimant que son pays peut servir d’exemple pour tout le continent, que « l’Afrique est très ensoleillée. Certains de ses habitants résident dans des endroits reculés où il n’y a pas d’électricité. L’énergie solaire est la solution pour notre continent ».

Alors, vivement, que la lumière du développement par l’énergie solaire éclaire nos dirigeants. C’est ainsi, en effet, qu’à l’instar du Chili, l’Afrique pourrait produire une énergie excédentaire qui ferait d’elle un continent fournisseur d’énergie.

Davy SOMA

Etudiant en Master de recherche en sciences de l’information et de la communication (SIC) à l’Institut Panafricain d’Etude et de Recherche sur les Médias, l’Information et la Communication (IPERMIC)