Énergie solaire en Afrique

Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre.
Sauter à la navigation Sauter à la recherche
Irradiation horizontale globale en Afrique subsaharienne[1].

L'Afrique est le continent doté du plus fort potentiel pour l'énergie solaire, et nombre des lieux les plus ensoleillés du monde s'y trouvent[2],[3],[4].

Malgré ce potentiel, le taux de pénétration de l'énergie solaire est encore très faible[5], mais connaît une forte croissance à partir de la deuxième partie des années 2010.

Potentiel solaire[modifier | modifier le code]

Le gisement solaire, aussi appelé potentiel solaire, de l'Afrique dans son ensemble est colossal. Les réserves totales d'énergie solaire théoriquement disponibles sur le continent ont été estimées à près de 60 millions de TWh/an contre 37,5 millions de TWh/an pour l'Asie, Moyen-Orient (hors Égypte) inclus, et seulement 3 millions de TWh/an pour l'Europe. L'Afrique aurait ainsi 40 % du potentiel total mondial[6], alors que la superficie totale de l'Afrique constitue à peine 20 % de la masse continentale de la Terre[7]. L'irradiation solaire globale de l'Afrique est donc a priori très favorable à l'exploitation de l'énergie solaire.

Certaines régions du continent sont parmi les plus ensoleillées de la planète que ce soit en termes d'intensité du rayonnement solaire[8],[9] ou de durée de l'insolation effective[10]. Le centre du Sahara oriental - la région la plus aride du globe[11] - par exemple, à cheval entre la Libye, l'Égypte, le Soudan et le Tchad, constitue la partie de la Terre où l'astre brille le plus souvent en moyenne avec près de 4 300 h/an[12] de soleil ce qui représente 97 à 98 % de la période diurne totale, un record mondial[13]. L'intensité moyenne des radiations solaires y dépasse 220 kcal. cm-2. an-1[14], là aussi un record planétaire.

Cet aperçu à l'échelle du continent ne doit pas masquer les disparités parfois impressionnantes à l'échelle régionale, nationale voire locale, quant à la distribution des ressources solaires à travers le continent. Ces inégalités se manifestent le plus fréquemment assez logiquement entre les différentes grandes zones climatiques. Le gisement solaire d'un lieu donné dépend en effet de plusieurs facteurs géographiques et climatiques comme :

Carte mondiale de la nébulosité moyenne mondiale mesurée à 13 h 30 locales par le satellite Aqua de la NASA.
Les zones en bleu appelées les « ceintures solaires » sont les plus dégagées, celles en rouge les plus nuageuses.

Ainsi les zones les plus favorisées du continent en matière de gisement solaire sont le nord de l'Afrique, le sud de l'Afrique, les plaines désertiques du nord de la Somalie, Djibouti[15] et l'Ouest malgache. Ce sont des régions sèches essentiellement hyperarides, arides ou semi-arides souvent situées au voisinage des tropiques où le ciel est le plus souvent clair et la luminosité continue. Elles font partie de la Global Sun Belt, la « ceinture solaire de la Terre ».
A contrario les zones les moins favorisées du continent en la matière sont les zones côtières de l'Afrique de l'Ouest au bord du golfe de Guinée et leurs arrière-pays, le centre de l'Afrique et la côte orientale de l'Afrique le long de l'océan Indien. Ce sont des régions humides bien arrosées situées à proximité de l'équateur d'où un angle d'incidence du rayonnement solaire proche du maximum atteignable mais contrebalancé par un ciel le plus souvent couvert et une luminosité intermittente.

On peut donc dégager quelques tendances selon les pays :

À noter que la liste d'exemples dans chaque catégorie est notamment basée sur les conditions climatiques de ces pays et est évidemment non exhaustive.

Précisons également qu'il existe souvent des contrastes à l'intérieur même de certains pays africains a fortiori si les pays en question sont traversés par différentes zones climatiques qui présentent des régimes de nébulosité et de pluviométrie bien distincts.

Statistiques[modifier | modifier le code]

Les installations solaires totalisaient une capacité de production de 4,15 GWc (gigawatts-crête) sur toute l'Afrique en 2017, dont plus de la moitié en Afrique du sud, selon le rapport 2018 de l'Agence internationale des énergies renouvelables (Irena). En comparaison, la France totalise 8,5 GWc de solaire installés, qui ne fournissent pourtant que 2 % de l'électricité du pays. Si les projets d'électricité verte se développent en Afrique du sud et dans les pays du Maghreb, l'Afrique subsaharienne reste en revanche le parent pauvre des énergies vertes, et notamment du solaire, selon un rapport de l'Institut Montaigne publié le 14 février 2019. Alors que la ressource solaire est disponible, la taille des projets adaptable, et leur compétitivité de plus en plus attractive face aux solutions thermiques polluantes (fioul et charbon), le nombre de personnes n'ayant pas accès à l'électricité en Afrique subsaharienne devrait continuer à augmenter jusqu'en 2025, voire 2040 selon les estimations, alors qu'il a reculé de 34 % dans le monde entre 2000 et 2016. Un marché se développe toutefois depuis plusieurs années via les « kits individuels », des lampes solaires ou de petits systèmes limités à un panneau et une batterie, avec paiement par le téléphone mobile. Les micro-réseaux électriques, adaptés aux zones rurales éloignées des grandes lignes électriques, se développent également. Mais les projets de taille intermédiaire qui permettraient d'alimenter des agglomérations sont souvent trop petits pour avoir accès aux financements adaptés aux contraintes et aux risques des pays africains[16].

L’Agence marocaine des énergies renouvelables (Masen) comptabilise à la fin 2019 une puissance installée d'énergies renouvelables de 3 685 MW, dont 700 MW pour le solaire[17].

Le Maroc est le seul pays africain disposant d'un câble sous-marin permettant d'échanger de l'électricité avec l'Europe. Vendre de l'électricité bénéficierait au royaume, et pourrait faire partie de l’initiative SET Roadmap qui regroupe le Maroc, l’Espagne, le Portugal, la France et l’Allemagne[18].

Énergie solaire photovoltaïque[modifier | modifier le code]

Une centrale solaire près de Keetmanshoop en Namibie

La baisse importante des coûts de l'équipement solaire devrait permettre une augmentation significative du taux d'équipement, avec une estimation à 2,2 GW en 2018[19].

L'Afrique du Sud est le pays africain qui dispose du parc solaire le plus important, avec 1329 MW installés en 2016[20]. L'énergie solaire en Afrique du Sud est en pleine expansion.

Au Maroc, les centrales solaires en exploitation totalisent 700 MW, dont 192 MW en photovoltaïque : Noor Ouarzazate IV (72 MW), mise en service en 2018, Noor Laâyoune I (80 MW), Noor Boujdour I (20 MW) et Ain Beni Mathar (20 MW)[17].

La Banque africaine de développement (BAD) se prépare à lancer le projet « Desert to Power » pour fournir de l'énergie à 250 millions de personnes dans les 11 pays de la bande sahélienne (du Sénégal à l'Éthiopie) en faisant de cette région la plus grande zone de production solaire au monde avec 10 000 MW de capacité[21].

La société PEG Africa fournit dans les pays d'Afrique de l'Ouest des kits solaires hors réseau en zone rurale, où le combustible représente jusqu'à 30% des coûts pour les ménages[22]. En Afrique subsaharienne, seule 32% de la population est connectée au réseau électrique, souvent d'une qualité médiocre, les solutions hors-réseaux connaissent un certain engouement[23].

La centrale de Zagtouli, près de Ouagadougou au Burkina Faso, est inaugurée le 29 novembre 2017[24]. Cette centrale d'une puissance de 33 MWc et étalée sur 60 hectares a été construite pour un coût de 47,5 millions d'euros, financés par la Commission européenne et l'agence française de développement.

Le Ghana doit mettre en service début 2019 une centrale solaire privée, la Nzema Solar Power Station (en) d'une puissance de 150 MW[25],[26].

Le Tchad adopte en décembre 2017 un plan de 23 millions de dollars pour l'électricité solaire, alors que seule 5% de la population dispose de l'électricité[27]. Ce plan est financé à 87% par la banque islamique de développement, 11% par le gouvernement et 2% par l'Office national d'électricité marocain.

L'Éthiopie démarre en début de 2018 la construction d'une centrale solaire de 100 MW dans la région d'Oromia[28], dans le but de diversifier sa production d'électricité. Par ailleurs, une usine de panneaux solaires était presque achevée en 2015 à Sendafa[29].

En Namibie, le français InnoVent a construit les deux premières centrales solaires du pays à Omburu et Osona (5 MW chacune)[30]. La première commence à produire en 2015[31].

Énergie solaire thermique ou thermodynamique[modifier | modifier le code]

Le Royaume du Maroc a lancé en novembre 2009 un plan solaire dont le coût est estimé à 9 milliards de dollars. Il a pour objectif de porter la part des EnR dans la puissance installée électrique nationale à plus de 52 %[32] à l’horizon 2030. Plus de 20 sites ont été retenus pour y installer des centrales qui doivent combiner un certain nombre de technologies : centrale solaire à concentration à miroir cylindro-parabolique, centrale solaire à concentration à tour et photovoltaïque polycristallin .  

Le premier complexe solaire en exploitation, d’une capacité de 580 MW, se situe à proximité de Ouarzazate et abrite quatre projets : Noor Ouarzazate I de 160 MW, a été mise en service en 2016 ; Noor Ouarzazate II de 200 MW, Noor Ouarzazate III de 150 MW et Noor Ouarzazate IV de 72 MW, ont été mises en service en 2018[33]. Noor II utilise la technologie thermo-solaire avec capteurs cylindro-paraboliques, comme Noor I ; Noor III utilise la technologie thermo-solaire avec tour ; Noor IV est une centrale photovoltaïque[34].

L'Afrique du Sud a mis en service plusieurs centrales solaires thermiques, utilisant des miroirs cylindro-paraboliques et des tours solaires. Par ailleurs, des chauffe-eau solaires sont utilisés et fournis gratuitement dans les townships[35]. En 2017, l'Afrique du Sud est le premier pays d'Afrique pour l'énergie solaire thermique aussi bien que photovoltaïque.

L'enjeu de la formation[modifier | modifier le code]

Pour sensibiliser les étudiants africains aux défis de l'énergie solaire, l'Université Virtuelle de Côte d'Ivoire a organisé en 2018 à Abidjan une cérémonie pour la distribution de 200 exemplaires d'un ouvrage scientifique sur l'énergie solaire aux universités ivoiriennes[36].

Articles connexes[modifier | modifier le code]

Références[modifier | modifier le code]

  1. « Global Solar Atlas », sur Global Solar Atlas (consulté le 6 décembre 2018)
  2. Griffiths, I.L., The Atlas of African Affairs, Taylor & Francis, (ISBN 9781135855529, lire en ligne), p. 15
  3. Powell, R., Bowden, D., Tresemer, D., Bento, W., Farrants, W., Gray, B., Dann, K., Paul, L., Lainson, C.M.L. et Nurney, S., Journal for Star Wisdom 2013, Lindisfarne Books, (ISBN 9781584201366, lire en ligne)
  4. « Sunniest Places and Countries in the World - Current Results », currentresults.com (consulté le 29 janvier 2017)
  5. « A Snapshot of Global PV (1992-2015) », IEA (consulté le 5 décembre 2016)
  6. Liu, Z., Global Energy Interconnection, Elsevier Science, (ISBN 9780128044063, lire en ligne), p. 30
  7. https://www.quora.com/What-land-area-is-Africa-as-a-percentage-of-the-world’s-land-area
  8. Riordan, P., Paul G. Bourget et U.S. Army Engineer Topographic Laboratories, World Weather Extremes, The Laboratories, (ISBN 9780788115370, lire en ligne), p. 66
  9. Climate and Life, Elsevier Science, (ISBN 9780080954530, lire en ligne), p. 151
  10. https://books.google.fr/books?hl=fr&id=n_GoHp1wS3cC&dq=eastern+Sahara+bright+sunshine&focus=searchwithinvolume&q=sahara
  11. https://books.google.fr/books?id=_Rvs7NkfeLEC&pg=PA16&dq=eastern+Sahara+high+air+moisture+occur&hl=fr&sa=X&ved=0ahUKEwjys52QrMLgAhXv2OAKHbSQCRAQ6AEIKDAA#v=onepage&q=eastern%20Sahara%20high%20air%20moisture%20occur&f=false
  12. Dunlop, S., A Dictionary of Weather, OUP Oxford, (ISBN 9780191580055, lire en ligne)
  13. https://books.google.fr/books?hl=fr&id=n_GoHp1wS3cC&dq=eastern+Sahara+bright+sunshine&focus=searchwithinvolume&q=4300
  14. Wadsworth, F.H. et United States. Forest Service, Forest Production for Tropical America, U.S. Department of Agriculture, Forest Service, (lire en ligne)
  15. Benjamin Pillot, Planification de l’électrification rurale décentralisée en Afrique subsaharienne à l’aide de sources renouvelables d’énergie : le cas de l’énergie photovoltaïque en République de Djibouti (thèse de doctorat), Université de Corse Pascal Paoli, (lire en ligne), p. 3
  16. L'Afrique n'a pas réussi sa révolution solaire, Les Échos, 14 février 2019.
  17. a et b « Energies renouvelables : 3.685 MW de puissance installée à fin 2019 », sur Medias24 - Site d'information, (consulté le 18 février 2020)
  18. « Électricité renouvelable : 5 pays s’engagent pour l’intégration des marchés libres », sur L'Economiste, (consulté le 18 février 2020)
  19. « Middle East and Africa Solar PV Demand to Grow by 50 Percent in 2014, According to NPD Solarbuzz », NPD Group, (consulté le 19 août 2014)
  20. « Monitoring of Renewable Energy Performance 2016 », sur www.nersa.org.za (consulté le 3 juin 2017)
  21. Akinwuni Adesina : « L'avenir de l'Afrique est dans les énergies renouvelables », Les Échos, 13 novembre 2019.
  22. Khadim Mbaye, « Énergie solaire en Afrique : une levée de fonds de 13,5 millions de dollars », sur la Tribune, (consulté le 30 décembre 2017)
  23. Arnaud Aubry, « Les solutions hors-réseau : l’avenir de l’énergie en Afrique », sur Le Monde, (consulté le 30 décembre 2017)
  24. Nadoun Coulibaly, « Burkina : la plus grande centrale solaire d’Afrique de l’Ouest inaugurée en présence d’Emmanuel Macron », sur Jeune Afrique, (consulté le 31 décembre 2017)
  25. (en) Adam Vaughan, « Africa's largest solar power plant to be built in Ghana », sur www.theguardian.com, (consulté le 12 octobre 2018).
  26. Maimouna Dia, « Ghana : derrière la gigantesque ferme solaire « Blue Power Energy » se cache Salma Okonkwo », sur https://afrique.latribune.fr/, (consulté le 12 octobre 2018).
  27. Sylvain Vidzraku, « Energie : pour l'électrification rurale, le Tchad opte pour le solaire », sur La Tribune, (consulté le 6 janvier 2018)
  28. Aliste Flandrain, « Ethiopie : Une centrale photovoltaïque en projet dès 2018 », sur le magazine du manager, (consulté le 5 janvier 2017)
  29. « Ethiopie : l’usine de fabrication de panneau solaire de Sendafa est achevée à 90% », sur agence ecofin, (consulté le 5 janvier 2017)
  30. Anne-Claire Poirier, « Focus projet : InnoVent et le premier parc éolien de Namibie », sur greenunivers.com, (consulté le 19 octobre 2018).
  31. Nicole Buyse, « Innovent prend le vent des énergies nouvelles », sur lesechos.fr, (consulté le 19 octobre 2018).
  32. « Le Maroc dispose d'une stratégie ambitieuse pour renforcer son leadership en matière d'énergies renouvelables », sur Libération Maroc (consulté le 18 février 2020)
  33. « Solaire, histoire d’une success story : La station Noor Ouarzazate remplit ses objectifs », sur Aujourd'hui le Maroc (consulté le 18 février 2020)
  34. S.M. le Roi préside la cérémonie de mise en service officielle de la 1re centrale du complexe solaire «Noor-Ouarzazate» et lance les travaux de réalisation des 2e et 3e centrales de ce mégaprojet, Le Matin, 4 février 2016.
  35. Émeline Ferard, « Des chauffe-eau solaires dans les townships sud-africains », sur maxisciences,
  36. « 200 exemplaires d’un livre sur l’énergie solaire offerts aux établissements universitaires de Côte d’Ivoire », sur Abidjan.net,