Énergie solaire en Afrique du Sud

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La centrale solaire à concentration de Khi, dans la province du Cap-Nord.

L'énergie solaire en Afrique du Sud connait un démarrage tardif mais prometteur, grâce à un ensoleillement parmi les meilleurs au monde et à une politique de soutien initiée en 2010 : le Renewable Energy Independent Power Producer Programme prévoit l'installation de centrales solaires d'une puissance de 8,2 GWc en 2030.

La filière solaire thermique de l'Afrique du Sud se classait au 19e rang mondial en 2012, avec 0,4 % du total mondial, mais au 1er rang en Afrique.

La filière photovoltaïque fournissait seulement 0,9 % de la production nationale d'électricité en 2015, mais sa progression est très rapide et la mise en service en 2013 et 2014 des premières centrales solaires de grande taille a augmenté fortement cette production ; la puissance installée est passée de 41 MWc fin 2012 à environ 1 800 MWc fin 2017 ; en comparaison, celle de la France est de 7 130 MWc.

La filière solaire thermodynamique à concentration commence à émerger, avec trois centrales en fonctionnement fin 2016, totalisant 200 MW de puissance, et trois autres de 100 MW chacune en construction.

Potentiel solaire de l'Afrique du Sud[modifier | modifier le code]

Carte d'irradiation solaire globale horizontale de l'Afrique du Sud.

La carte ci-contre montre que le potentiel solaire de l'Afrique du Sud est particulièrement élevé : la majeure partie du territoire dépasse 2 400 kWh/m², et de vastes régions au centre et au nord atteignent des ensoleillements supérieurs à 2 500 kWh/m², niveau qui ne se retrouvent que dans les parties les plus ensoleillées du Sahara, de l'Arabie et du nord du Chili ; la totalité de l'Afrique du Sud dépasse le niveau de 1 600 kWh/m² qui est celui de la Provence.

Solaire thermique[modifier | modifier le code]

Chauffe-eau solaires installés sur des habitations à bas prix dans la municipalité de Kouga, province du Cap oriental, mai 2011.

Selon l'Agence internationale de l'énergie, à la fin 2015, la puissance installée cumulée des capteurs solaires thermiques en Afrique du Sud atteignait 1 247 MWth, soit 1,782 Mm2 (millions de m²) de capteurs, très loin derrière le leader mondial : la Chine (309 470 MWth) et les États-Unis (17 416 MWth) ; l'Afrique du Sud se classait au 19e rang mondial avec 0,3 % du total mondial, mais au 1er rang en Afrique. Le marché sud-africain a été de 92 MWth de nouvelles installations en 2015, soit seulement 0,2 % du marché mondial. Le solaire thermique sud-africain a économisé 136,6 kTep d'énergie et 441 kT CO2éq en 2015[1].

Photovoltaïque[modifier | modifier le code]

Production d'électricité[modifier | modifier le code]

L'Agence internationale de l'énergie estime la production sud-africaine d'électricité solaire photovoltaïque à environ 1,3 % de la production totale d'électricité du pays fin 2017 (moyenne mondiale : 2,1 %) ; cette estimation est basée sur la puissance installée au 31/12/2017, donc supérieure à la production réelle de l'année[2].

Le solaire photovoltaïque a produit 2 183 GWh en 2015, soit 0,9 % de la production d'électricité du pays ; par rapport à 2014 (1 086 GWh), la progression est de 101 %[3].

Puissance installée[modifier | modifier le code]

Puissance photovoltaïque installée par année en Afrique du Sud.

En 2017, l'Afrique du Sud a installé seulement 13 MWc, portant sa puissance installée à 1,8 GWc, au 1er rang africain et au 21e rang mondial avec 0,4 % du total mondial[2].

En 2015, l'Afrique du Sud avait installé 200 MWc, portant sa puissance cumulée à 1 120 MWc ; en comparaison, celle de la France était de 6 580 MWc[4].

En 2014, le photovoltaïque en Afrique du Sud a effectué un bond en avant avec 800 MWc installés dans l'année, plaçant le pays au 9e rang mondial ; sa puissance cumulée de 922 MWc fin 2014 la classe au 21e rang mondial ; ce résultat a été obtenu grâce à des appels d'offres[5].

La puissance installée en 2012 n'était que de 41 MWc, dont 31,3 MWc destinés à l'électrification des zones rurales[6] :

  • électrification domestique : 8,5 MWc pour 116 268 foyers équipés ;
  • électrification communautaire : 8,2 MWc ;
  • pompage photovoltaïque : 2,3 MWc ;
  • applications professionnelles : 11,3 MWc.

Politique de soutien au photovoltaïque[modifier | modifier le code]

Alors que 90 % de l'électricité sud-africaine est produite à partir de charbon et que 25 % des foyers ne sont pas encore connectés au réseau électrique, le gouvernement prévoit, dans son Integrated Resource Plan (IRP) pour l'électricité du 25 mars 2011, d'investir 90 Mds € au cours des années 2010 à 2030 pour doubler la production d'électricité, actuellement en situation de pénurie, et 42 % des 42,6 GW supplémentaires envisagés devraient être renouvelables (17,8 GW renouvelables, 9,6 GW nucléaires, 6,3 GW charbon et 8,9 GW d'autres sources) ; un des projets consiste à construire en dix ans à Upington un parc solaire de 5 000 MW ; dans la part des EnR sont prévus 8,4 GW d'éolien, 8,4 GW de solaire et 100 MW de solaire à concentration[7].

Le plan d'électrification rurale du Département de l'énergie Integrated Resource Plan 2010-2013 prévoit l'installation de 300 MWc/an à partir de 2012 et jusqu'en 2017, puis 1 000 MWc/an ; l'objectif est de raccorder à l'électricité 96 % de la population d'ici 2016. Environ 3,4 millions de foyers ruraux auraient été connectés à fin 2012, dont 160 000 durant l'année 2012.

Le Renewable Energy Independent Power Producer Programme (REIPP - Programme en faveur des producteurs indépendants d'électricité par les énergies renouvelables) prévoit l'installation de centrales solaires d'une puissance de 1,5 GWc d'ici la fin 2014 et 8,2 GWc en 2030[8].

Selon les professionnels du secteur (branche photovoltaïque de l'association SESSA - Sustainable Energy Society South Africa), la parité réseau est atteinte ou proche en 2013, mais le développement du photovoltaïque est freiné par les lourdeurs bureaucratiques et des incohérences réglementaires ; l'investissement dans des panneaux solaires de toiture est rentabilisé en 5 à 7 ans, et améliore la sécurité en fournissant de l'électricité pendant les coupures de courant, fréquentes en Afrique du Sud[9].

Les puissants syndicats du charbon luttent contre les soutiens au photovoltaïque, accusés de menacer des emplois[10],[11].

Principaux acteurs[modifier | modifier le code]

Plusieurs développeurs européens, comme Abengoa, Juwi ou SMA, sont d'ores et déjà présents sur le marché sud-africain. Les sociétés chinoises Jinko Solar et Suntech ont annoncé leur intention d'y ouvrir de nouvelles unités de production de modules photovoltaïques[12].

L'entreprise Eren Groupe RE et ses filiales, entreprise française, est également un acteur majeur dans le développement des énergies renouvelables en Afrique[13],[14].

Principales centrales photovoltaïques[modifier | modifier le code]

Les deux premiers appels d'offres du programme REIPPPP ont permis d'attribuer 47 contrats d'achat d'électricité sur 20 ans par la compagnie publique Eskom à des projets solaires, éoliens et mini-hydrauliques, dont 27 projets solaires photovoltaïques avec une puissance totale de 1 048 MW ; le premier de ces projets a été mis en service en septembre 2013 à Kalkbut (75 MW)[15]. Avec le 3e appel d'offres, 17 projets se sont ajoutés à cette liste, portant à 3 900 MW la puissance totale attribuée ; fin juin 2013, les 14 projets terminés totalisaient 600 MW[16].

Principales centrales photovoltaïques en Afrique du Sud
Nom Localité Province Puiss.
(MWc)
Surface Mise en
service
Exploitant/Propriétaire
Kathu[17],[18] Kathu Cap du Nord 100 2015 Renewable Energy Investments of South Africa
Jasper[19],[18],[20] Kimberley État-Libre 96[n 1] novembre 2014 SolarReserve
Sishen[21],[18] Dibeng Cap du Nord 94,3[n 2] décembre 2014 Acciona
Solar Capital De Aar[22] De Aar Cap du Nord 85,26 2014
Paleisheuwel[23] Paleisheuwel Cap occidental 82,5 avril 2016 ENEL
Dreunberg[24],[22] Burgersdorp Cap oriental 75[n 3] 225 ha août 2014 Scatec Solar + Norfund (Norvège)
Kalkbut[25],[15],[22] Kalkbut Cap du Nord 75 105 ha[n 4] septembre 2013 Scatec Solar[26]
Lesedi[27],[22] Kimberley État-Libre 75[n 5] mai 2014 SolarReserve
Letsatsi[28],[22] Bloemfontein Cap du Nord 75[n 5] mai 2014 SolarReserve
Boshof[22] Boshof Cap du Nord 60 2015
Droogfontein[22] Droogfontein Cap du Nord 50 2014
De Aar SP[22] De Aar Cap du Nord 50 2014
Linde[16] Hanover Cap du Nord 40[n 6] juin 2014 Scatec Solar
Principaux projets de centrales photovoltaïques en Afrique du Sud
Nom Localité Province Puiss.
(MWc)
Surface Mise en
service
Développeur/Propriétaire
Touwsrivier[29] Touwsrivier Cap occidental 50[n 7] ? Soitec
Khara hais Solar farm[30] Upington Cap du Nord 1000[n 8] ?

South African Solar Challenge[modifier | modifier le code]

Carte du parcours du "South African Solar Challenge 2010".
La voiture solaire "Tokai Challenger" de l'Université Tōkai en course devant la montagne de la Table qui surplombe la ville du Cap ; elle a remporté le "South African Solar Challenge 2010".

L'Afrique du Sud organise tous les deux ans le South African Solar Challenge, rebaptisé Sasol Solar Challenge du nom de son sponsor principal Sasol[31], une course internationale de véhicules alternatifs : véhicule électrique, véhicule hybride, véhicule solaire, véhicule à biocarburant ; l'objectif principal est de promouvoir la voiture solaire. Depuis sa création en 2008, des véhicules expérimentaux parcourent un circuit variant de 4 100 km à travers l'Afrique du Sud, entre les villes de Johannesburg, Le Cap, Durban et Pretoria pour l'édition de 2010, et même 5 400 km en 2012, à 2 000 km entre Le Cap et Pretoria pour l'édition 2014. Les équipes participant à la course sont en général formées par des universités ou des entreprises de divers pays.

Énergie solaire thermodynamique[modifier | modifier le code]

La filière thermodynamique était en phase de démarrage en 2014, la centrale de KaXu Solar One (100 MW) est entrée en service en 2015 ; en 2016, la puissance installée du parc sud-africain est passée de 100 MW à 200 MW ; la centrale tour de Khi Solar One (50 MW) a été inaugurée le 5 février 2016 et la centrale cylindro-parabolique de Bokpoort (50 MW) le 14 mars 2016. Plusieurs centrales sont en construction : Xina Solar One (100 MW) devrait être opérationnelle en 2017, Kathu Solar Park (100 MW) et la centrale tour de Redstone (100 MW) en 2018[32].

Principales centrales solaires thermodynamiques en Afrique du Sud (existantes ou en projet)
Nom Localisation Province Technologie Puiss.
(MW)
Date mise
en service
Constructeur Stockage
Kaxu Solar One[33],[34] Pofadder Cap du Nord cylind.-parab. 100 mars 2015[35] Abengoa 2,5 h
Khi Solar One[33],[34] Upington Cap du Nord Tour solaire 50 fév.2016[36] Abengoa 2 h
Bokpoort[37],[38] Groblershoop Cap du Nord cylind.-parab. 50 mars 2016 ACWA Power[39] 9,3 h
Xina Solar One[40],[41] Pofadder Cap du Nord cylind.-parab. 100 2017 Abengoa 5 h
Redstone Solar[42],[43] Postmasburg Cap du Nord tour solaire 100 2018[n 9] ACWA/SolarReserve 12 h
Kathu Solar Park[44],[45] Kathu Cap du Nord cylind.-parab. 100 2018[n 10] Engie, Acciona 4,5 h
Ilanga I[46],[47] Upington Cap du Nord cylind.-parab. 100 2020[n 11] Emvelo, Cobra 4,5 h
Kotulo Tsatsi[48] Kenhardt Cap du Nord tour solaire 150 projet SolarReserve 12 h
Kalkaar[49] Jacobsdal État-Libre tour solaire 150 projet SolarReserve 12 h
Rooipunt[50] Upington Cap du Nord tour solaire 150 projet SolarReserve 12 h

Notes et références[modifier | modifier le code]

Notes[modifier | modifier le code]

  1. 96 MW de puissance installée en courant continu ; 75 MW de production nette en courant alternatif ; 325 480 modules ; production escomptée : 182 GWh/an ; adjacent au parc de Lesedi et au projet de tour solaire de Redstone
  2. 94,3 MWc ; 74 MW de puissance nominale ; 319 600 modules sur 470 trackers ; production escomptée : 216 GWh/an
  3. centrale à tracker solaire avec 138 000 panneaux polycristallins fournis par Jinko Solar ; production escomptée : 94 GWh/an
  4. 312000 panneaux solaires ; production escomptée : 135 GWh/an
  5. a et b 75 MW de puissance installée en courant continu ; 64 MW de production nette en courant alternatif ; 277 632 modules ; production escomptée : 150 GWh/an
  6. centrale à tracker solaire (axe simple) avec des panneaux polycristallins fournis par Jinko Solar ; production escomptée : 178 GWh/an
  7. centrale photovoltaïque à concentration de Soitec
  8. centrales photovoltaïque et thermodynamiques à concentration
  9. début construction : 2015
  10. début construction : 31 mai 2016
  11. début construction : 2018

Références[modifier | modifier le code]

  1. (en)Solar Heat Worldwide 2017 (voir pages 32 à 36, 43 et 53), Agence internationale de l'énergie - Solar Heating and Cooling Programme, mai 2017.
  2. a et b (en) 2018 Snapshot of Global PV Markets, IEA-PVPS, 16 avril 2018.
  3. (en)South Africa : Electricity and Heat for 2015, Agence internationale de l'énergie, 19 septembre 2017.
  4. (en) Snapshot of Global PV Markets : 2015, AIE-PVPS, avril 2016.
  5. (en) A Snapshot of Global PV : 2014, AIE-PVPS, 30 mars 2015.
  6. Quinzième inventaire - Édition 2013 - La production d'électricité d'origine renouvelable : détails par région et par pays : Afrique du Sud, site Observ'ER consulté le 18 juillet 2014.
  7. (en)Solar energy in South Africa, site EVwind, 11 avril 2012
  8. Baromètre photovoltaïque 2014, EurObserv'ER, avril 2014.
  9. (en)Grid connected rooftop PV at or near grid parity, but local policy & legislation lacking, site de SESSA, 28 mars 2013
  10. (en) Becky Beetz et Emiliano Bellini, « Unbelievable: Coal puts halt to South Africa’s renewables industry », sur pv magazine, (consulté le 11 juin 2018)
  11. (en) Adam Welz, « Solar and wind power battle with coal in South Africa », sur The Guardian, (consulté le 11 juin 2018)
  12. Afrique - Une pluie d'investissement dès 2016 dans les renouvelables, Observ'ER, 16 septembre 2014
  13. (en-GB) « Creating prosperity in rural Africa - Business Reporter », Business Reporter,‎ (lire en ligne)
  14. « Alternative Energy Africa », sur ae-africa.com (consulté le 24 mai 2017)
  15. a et b (en)First solar farm officially launched in Northern Cape, site Engineering News, 13 novembre 2013
  16. a et b (en)40 MW solar-tracking PV plant begins producing in N Cape, site Engineering News, 10 juillet 2014
  17. (en)Kathu Project Design Document « Copie archivée » (version du 6 août 2018 sur l'Internet Archive), Carboncheck
  18. a, b et c (en)Large-Scale Photovoltaic Power Plants - Top50, PVresources.
  19. (en)Jasper PV Project, SolarReserve
  20. (en)Massive South African solar plant comes online, mybroadband.co.za, 11 novembre 2014.
  21. (en)Sishen solar PV plant, site Acciona.
  22. a, b, c, d, e, f, g et h (en)Large-Scale Photovoltaic Power Plants - Ranking 51 - 100, PVresources.
  23. (en)TerniEnergia completes 82.5-MW PV plant in S Africa, Renewables.SeeNews, 26 avril 2016.
  24. (en)Dreunberg, South Africa, 75 MW, site Scatec Solar
  25. (en)REIPPPP first-window project connected to grid, site Engineering News, 16 septembre 2013
  26. (en)Scatec Solar, site officiel
  27. (en)Lesedi PV Project, SolarReserve
  28. (en)Letsatsi PV Project, SolarReserve
  29. (en)Soitec funded for 50MW solar power plant in South Africa, Electronics Weekly, 13 février 2012
  30. (en)Proposed 1GW Upington Solar Park Project - South Africa, Southern African Alternative Energy Association, 2 juillet 2014
  31. (en)SasolSolarChallenge, site du Solar Challenge
  32. EurObserv'ER : Baromètres solaire thermique et thermodynamique, juin 2017.
  33. a et b (en)Abengoa: Plants under construction - South Africa
  34. a et b (en)CSP World: Abengoa kicks off South Africa's first CSP plants construction « Copie archivée » (version du 6 août 2018 sur l'Internet Archive)
  35. (en)KaXu Solar One, NREL, 14 avril 2015.
  36. (en)Khi Solar One, NREL, 8 février 2016.
  37. (en)Project 7841 : Bokpoort CSP (Concentrating Solar Power) Project, South Africa
  38. (en)Bokpoort, NREL, 17 mars 2016.
  39. (en)ACWA Power, site officiel
  40. (en)Xina Solar One, NREL, 14 avril 2014.
  41. (en)Xina Solar One, CSP World.
  42. (en)Redstone Solar Thermal Power Plant, NREL, 8 septembre 2016.
  43. Redstone, SolarReserve, 2017.
  44. (en)Kathu Solar Park, NREL, 1er juin 2016.
  45. (en)100 MW Kathu solar project in the Northern Cape of South Africa will start construction, Engie, 9 mai 2016.
  46. (en)Ilanga I, NREL, 22 mai 2017.
  47. (en)Ilanga CSP 1, CSP World, 2015.
  48. Kotulo Tsatsi, SolarReserve, 2017.
  49. Kalkaar, SolarReserve, 2017.
  50. Rooipunt, SolarReserve, 2017.

Voir aussi[modifier | modifier le code]

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Articles connexes[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]