Richesses Renouvelables: Comment le solaire et l'éolien peuvent électrifier la RDC et l'Afrique du Sud - International Rivers
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Richesses Renouvelables: Comment le solaire et l'éolien peuvent électrifier la RDC et l'Afrique du Sud Septembre 2017 Ranjit Deshmukh, Ana Mileva, Grace C. Wu Richesses Renouvelables : Comment le solaire et l'éolien peuvent électrifier la RDC et l'Afrique du Sud A
CONGO RIVER
Contenu
Résumé 3
1 Introduction 10
2 Exploiter le potentiel en énergie renouvelable de la RDC 15
2.1 Estimation du potentiel des ressources solaires et éoliennes en RDC 15
2.1.1 Base de données utilisées pour l’analyse 15
2.1.2 Quantification des ressources disponibles et des coûts moyens des centrales
solaires photovoltaïques et éoliennes 15
2.2 Résultats 16
2.2.1 Potentiel et coûts moyens des ressources photovoltaïques et éoliennes 16
2.2.2 Potentiel et coûts moyens des ressources photovoltaïques et éoliennes dans les zones minières 18
3 Conclusions 20
3.1 Il existe un potentiel photovoltaïque abondant, peu coûteux et accessible en RDC 21
3.1.1 Les ressources éoliennes et solaires peuvent répondre localement aux besoins
énergétiques du secteur minier 21
3.1.2 Stratégies de gestion de la variabilité du solaire et de l’éolien 21
3.1.3 Des alternatives décentralisées sont nécessaires pour étendre l’accès à l’électricité en RD 22
3.2 Les analyses de sensibilité montrent le risque économique élevé d’Inga 3 pour l’Afrique du Sud 22
3.2.1 L’éolien, le solaire et le gaz naturel sont plus rentables que Inga 3 22
3.2.2 Les délais dans la construction d’Inga 3 pourraient augmenter les coûts de 50% ou plus 23
3.2.3 Les technologies de l’énergie solaire et éolienne progressent rapidement et leurs
coûts continueront de baisse 23
Annexes 24
Le barrage Inga 3 L'énergie éolienne
Potentiel de production : 4,8 GW Potentiel de production : 15 GW *
_ _
* à moins de 25 kilomètres des lignes de transmission existantes ou
planifiées
Résumé
L’Afrique bénéficie d’un énorme potentiel d’énergie renouvelable, cependant
le continent souffre de l’une des plus fortes pauvretés énergétiques au
niveau mondial. Cet écart est particulièrement marqué en République
démocratique du Congo (RDC), où seulement 13,5% de la population a accès
à l’électricité. Le déficit entrave le développement économique et appauvrit
des millions de personnes : en 2015, le PIB par habitant de la RDC se classe
parmi les plus bas du monde.
La bonne nouvelle est qu’il existe des solutions à la pauvreté énergétique du
pays. Notre nouvelle étude montre que la RDC a un potentiel éolien et solaire
Grand Inga L'énergie solaire photovoltaïque abondant, peu coûteux et accessible qui pourrait non seulement remplacer,
Potentiel de production : 40 GW Potentiel de production : 70 GW * mais considérablement dépasser l’énergie qui serait fournie par le projet de
_ _ barrage d’Inga 3 envisagé.
* à moins de 25 kilomètres des lignes de transmission existantes ou planifiées
Le potentiel énergétique en RDC
Richesses Renouvelables : Comment le solaire et l'éolien peuvent électrifier la RDC et l'Afrique du Sud 3
Contexte
Ces défis ont été illustrés par le a augmenté sa part de nouvelles et de Planification pour les Energies
projet de barrage d’Inga 3 proposé, énergies renouvelables dans le but Renouvelables (MapRE), qui conjugue
qui vise à fournir une énergie à faible de réduire l’intensité carbone de son des ensembles de données de qualité
émission de carbone à l’Afrique du secteur énergétique. Récemment, des pour identifier les sites d’énergies
Sud, aux zones minières de la RDC, enchères concurrentielles en Zambie renouvelables viables capables de
ainsi qu’aux habitants et entreprises ont généré des prix d’énergie solaire fournir une production d’électricité à
de sa capitale, Kinshasa. Planifié parmi les plus bas du monde. moindre coût. Pour estimer le potentiel
depuis 2004, le barrage Inga 3 – la d’énergie solaire, les chercheurs ont
première étape du Grand Inga – a Compte tenu de ces évolutions, utilisé les données les plus récentes de
connu des revers répétés. Plus International Rivers a commandité Solargis, sur les rayonnements solaires
récemment, le gouvernement de la auprès des experts du Groupe en observés, rendues publiques par la
RDC a demandé aux développeurs de Energie et Ressources de l’Université Banque mondiale en 2017. Le potentiel
redessiner le projet après avoir trouvé de Californie à Berkeley. Cette étude éolien a été évalué à partir des données
que les propositions initiales étaient évalue si l’énergie solaire et éolienne de vitesse du vent de Vaisala publiées
prohibitivement coûteuses et n’auraient pourrait répondre aux besoins de dans l’atlas de l’Agence Internationale
pas réussi à fournir suffisamment la RDC et de l’Afrique du Sud en des Energies Renouvelables (IRENA).
d’électricité. Ces défis persistants fournissant une énergie stable, fiable, à En utilisant ces données, les
pourraient également compromettre faible coût et à faible teneur en carbone chercheurs ont modélisé les meilleurs
les plans énergétiques à faible pour favoriser le développement sites pour le développement de
émission de carbone de l’Afrique du économique. L’étude constate que la l’énergie éolienne et solaire en RDC
Sud, qui compte sur les importations RDC a un énorme potentiel solaire et en identifiant les zones à fort potentiel
futures de l’électricité d’Inga 3 pour éolien inexploité qui pourrait répondre de production situées à proximité des
réduire la nécessité de nouvelles à la pénurie d’électricité du pays à lignes de transmission existantes ou
centrales à charbon. moindre coûts. Le solaire et l’éolien prévues ainsi que le coût moyen par
pourraient également répondre aux kilowatt heure (kWh) de connexion au
Croissance de l’énergie solaire
besoins énergétiques de l’Afrique du réseau. Cette analyse comprend les
et éolienne
Sud de façon beaucoup plus abordable coûts d’équipement et de maintenance
Entre-temps, le déploiement de que Inga 3. La RDC et l’Afrique du Sud en prenant en considération les
technologies d’énergie renouvelable méritent une électricité propre, fiable infrastructures auxiliaires telles que
telle que l’éolien et le solaire a et abordable pour améliorer la vie les routes et les lignes de transmission
considérablement augmenté ces de leurs citoyens. Cela est possible pour connecter les nouveaux sites de
dernières années. Les innovations en développant leurs considérables production au réseau électrique. Une
technologiques et la baisse rapide potentiels d’énergie renouvelable. analyse croisée avec un jeu de données
importante des coûts ont incité les spatiales a ensuite permis d’exclure
décideurs du secteur de l’énergie à Exploiter le potentiel d’énergie les sites potentiels situés au sein de
réexaminer leur concentration unique renouvelable de la République zones protégées, de zones forestières
aux projets de production d’électricité démocratique du Congo ou habitées, ainsi que des terres
conventionnels pour répondre à cultivables.
Le réseau électrique national de la
leurs besoins énergétiques. L’Afrique
RDC souffre d’un déficit chronique
subsaharienne en particulier bénéficie De la même façon, les chercheurs
d’énergie, entraînant des délestages
d’un important potentiel d’énergie ont analysé la superposition entre les
quotidiens dans les principaux centres
éolienne et solaire qui peut souvent sites éoliens et solaires potentiels
urbains tels que la capitale, Kinshasa.
être déployé plus rapidement que les et les permis actifs d’exploration et
Ce manque d’énergie limite également
sources d’énergie traditionnelles et à d’exploitation minière afin d’examiner
sévèrement les opérations des sociétés
des coûts de plus en plus compétitifs. si ces ressources renouvelables
minières du pays, qui recourent souvent
pourraient répondre aux besoins
Pendant des décennies, le gouvernement de la RDC a donné la priorité au Parallèlement, les opérateurs de
à l’utilisation de générateurs diesel
énergétiques de l›industrie minière.
coûteux. Les chercheurs ont étudié le
développement de grands projets hydroélectriques pour produire l’énergie réseaux électriques maîtrisent à
potentiel solaire et éolien de la RDC
nécessaire au pays. Cependant, ces projets n’ont pas abouti étant donné présent mieux comment équilibrer un Résultats
et ont utilisé les résultats ci-dessous
mélange de sources d’énergie variables
leur complexité. Les grands projets hydroélectriques sont confrontés à pour illustrer comment ces ressources Les chercheurs ont déterminé que la
pour assurer un approvisionnement
pourraient répondre aux besoins RDC a un potentiel éolien et solaire
de nombreux défis, y compris des coûts initiaux souvent prohibitifs, des énergétique stable. Ils mettent en
énergétiques urgents de la RDC. abondant, peu coûteux, accessible et
œuvre des stratégies éprouvées
retards et des dépassements de coûts importants, des difficultés pour attirer pour exploiter des parts de plus
suffisant pour totalement substituer
Méthodes et largement surpasser l’énergie qui
des financements, une forte empreinte sociale et environnementale, une en plus importantes de sources
serait fournie par le barrage d’Inga
d’énergies variables comme l’énergie Les chercheurs ont appliqué la
vulnérabilité aux changements climatiques et un palmarès maigre pour éolienne et solaire. L’Afrique du Sud méthodologie d’Analyse Multi-critères
3 proposé. La RDC pourrait installer
fournir l’énergie promise.
Richesses Renouvelables : Comment le solaire et l'éolien peuvent électrifier la RDC et l'Afrique du Sud 5
un minimum de 15 GW d’énergie comme une possible solution pour énergétiques disponibles au niveau
éolienne et de 70 GW d’énergie répondre à sa demande croissante national, l’Afrique du Sud devrait choisir
solaire photovoltaïque à moins de 25 d’énergie et à réduire l’intensité les nouvelles énergies renouvelables,
kilomètres des lignes de transmission carbone de son secteur énergétique au surtout l’énergie éolienne, complété
existantes ou planifiées. charbon. Les chercheurs ont cherché par une quantité limitée de gaz en
à déterminer les options énergétiques tant qu’énergie suppléante pour
Les chercheurs ont constaté que les moins coûteuses pour le pays et ont combler les rares carences dans
l’électricité produite par l’énergie examiné comment l’inclusion de Inga 3 l’approvisionnement.
éolienne et solaire serait également affecterait le coût et la composition de
compétitive en termes de coûts l’expansion du secteur énergétique en Lorsque Inga 3 a été inclus dans le
: ils ont identifié jusqu’à 5 GW de Afrique du Sud. mix énergétique des simulations de
puissance éolienne à moins de 0,08 $ Gridpath, les coûts ont augmenté dans
par kWh et plus de 50 GW de capacité Méthodes tous les scénarios sauf le scénario
photovoltaïque à moins de 0,07 $ par le plus optimiste. Dans le scénario
Les chercheurs ont utilisé la
kWh. À titre de comparaison, la Banque médian de production du potentiel
plate-forme d’analyse Gridpath
mondiale a prévu un coût de l’électricité d’Inga, les économies annuelles
pour modéliser à l’horizon 2035
d’Inga 3 de 0,07 $ à 0,08 $ par kWh sans Inga varient entre 37 millions
l’expansion énergétique et les options
pour les acheteurs de RDC. et 278 millions de dollars par an.
d’investissement pour l’Afrique du
Les économies annuelles sans Inga
Sud afin d’identifier les solutions les
Le sud-est de la RDC abrite la majorité 3 atteignent jusqu’à 333 millions de
plus économiques pour garantir une
des ressources solaires et éoliennes dollars si la production d’Inga est
énergie à faible teneur en carbone
les plus abordables du pays, grâce moins bonne que prévue.
répondant à la future demande
à la haute qualité des ressources de
énergétique. Gridpath est un outil
la région et à la proximité des lignes Les chercheurs ont constaté que
de modélisation dynamique prenant
de transmission existantes. Les Inga 3 serait à peine rentable pour
en compte la demande en électricité
chercheurs ont également identifié l’Afrique du Sud seulement s’il répond
et l’approvisionnement en énergie
plus de 6 GW de projets photovoltaïques à une série de facteurs. D’un côté,
renouvelable, variant quotidiennement
près de Kinshasa avec un coût moyen il est construit au plus bas coût
et annuellement, afin d’aider à
de 0,07 $ par kWh. L’électricité produite estimé, sans dépassements de coût
l’identification des ressources
à partir de centrales photovoltaïques et et avec un potentiel de production
renouvelables les moins coûteuses qui
éoliennes reliées au réseau électrique bien supérieur à la moyenne, de
pourraient compléter la production
pourrait approvisionner la région l’autre la production d’énergie
d’énergie existante et planifiée. Les
environnante de Kinshasa, des mines solaire et éolienne ne répond qu’aux
chercheurs ont utilisé le modèle
au Katanga et d’autres centres urbains hypothèses les plus pessimistes. Bien
en fonction de la demande prévue
reliés au réseau national, ceci quel que qu’il soit très improbable que toutes
en Afrique du Sud et des données
soit l’endroit où ils se trouvent. ces hypothèses soient satisfaites,
représentatives sur la vitesse du vent et
inclure Inga 3 dans le mélange de
le rayonnement solaire afin d’identifier
Les chercheurs ont également étudié production ne représenterait qu’un
les investissements les moins onéreux
le potentiel éolien et solaire de bénéfice annuel de 28 millions de
dans la capacité de production. Le
répondre aux besoins énergétiques dollars en comparaison de l’énergie
modèle a permis aux chercheurs de
du secteur minier de la RDC en solaire et éolienne. L’étude montre
simuler différents scénarios, avec ou
développant des projets de production cependant que si Inga 3 ne souffre
sans Inga 3, tout en se basant sur une
au sein des zones de concessions que d’un modeste dépassement de
gamme d’hypothèses sur les coûts et
minières actives. Une analyse initiale coûts de 20%, cela rendrait ce scénario
les performances de l’énergie solaire,
indique le prix très concurrentiel des non rentable. Des études récentes
éolienne et hydroélectrique.
centrales solaires dans les zones de ont montré la probabilité élevée et
concessions minières. Des recherches l’ampleur des dépassements de coûts
Résultats
additionnelles peuvent permettre des projets de grands barrages, en
d’identifier les sites spécifiques qui, Dans onze des douze scénarios moyenne entre 71% et 96%.
développés de manière appropriée, examinés, les chercheurs ont constaté
peuvent fournir une énergie solaire très qu’une combinaison d’énergie solaire,
compétitives à l’industrie minière. éolienne et du gaz naturel est l’option
la plus économique qui permettra
Répondre aux besoins à l’Afrique du Sud de répondre à sa
énergétiques à faible intensité demande d’énergie prévue. L’exercice
carbone de l’Afrique du Sud de modélisation de Gridpath a
montré que, parmi toutes les options
L’Afrique du Sud a considéré Inga 3
Villagers who would be displaced by Inga 3 Dam.
6 Richesses Renouvelables : Comment le solaire et l'éolien peuvent électrifier la RDC et l'Afrique du Sud Photo courtesy
Richesses of International
Renouvelables Rivers.
: Comment le solaire et l'éolien peuvent électrifier la RDC et l'Afrique du Sud 7
Conclusions
1. La RDC bénéficie d’un énorme 4. Les innovations dans d’autres concrètes pour à la fois étendre
les connexions au réseau dans
potentiel d’éner gie éolienne et pays montrent que l’éolien et les principaux centres urbains et
solaire qu’elle peut utiliser pour l’énergie solaire pourraient fournir atteindre ceux qui vivent dans les
répondre à ses besoins énergétiques. un approvisionnement énergétique zones rurales. Le Département des
stable au réseau électrique de la RDC. Affaires Economiques et Sociales de
Les données récentes montrent que
la RDC dispose de 85 GW de potentiel Au cours des dernières années, les l’ONU estime qu’environ 15% à 55%
solaire et éolien situé à proximité des opérateurs de réseaux dans le monde de la population de la RDC pourrait
lignes de transmission existantes ou ont fait des avancées importantes dans être desservie à moindre coûts par le
prévues et qui pourrait être connecté l’exploitation d’une part croissante, réseau national. La population restante,
au réseau national pour répondre au atteignant jusqu’à 50%, d’énergie principalement dans les zones rurales,
déficit énergétique chronique du pays. renouvelable variable. La capacité serait mieux desservie par le solaire
Ce chiffre exclut les zones habitées, les hydroélectrique existante de la RDC hors réseau et la mini-hydroélectricité.
forêts, les terres agricoles et les aires pourrait constituer un complément
protégées. En revanche, la RDC ne idéal à l’énergie éolienne et solaire en 7. L’éolien et l’énergie solaire
dispose actuellement que d’environ 2,5 comblant rapidement les déficits de pourraient répondre à la majeure
GW de capacité installée totale. production. En outre, le développement partie des besoins énergétiques de
de sites éoliens et solaires de l’Afrique du Sud.
2. Le potentiel d’énergie solaire et haute qualité dans diverses régions
contribuerait à maintenir la fiabilité du
Notre analyse montre qu’une
éolienne de la RDC éclipse celui du combinaison de l’énergie solaire et
site d’Inga. réseau et à se prémunir des coupures
éolienne, associée à une quantité
dans des zones spécifiques du pays.
Tel que conçu, le barrage d’Inga 3 limitée de gaz en tant qu’énergie de
aurait une capacité de production
maximale de 4,8 GW, tandis que
5. L’abondance de l’énergie solaire secours, est l’option la plus abordable
qui permettra à l’Afrique du Sud de
et éolienne dans les zones minières répondre à sa demande énergétique
l’ensemble du complexe du Grand Inga
pourrait potentiellement alimenter prévue.
pourrait atteindre 40 GW. En revanche,
les activités extractives du pays.
les chercheurs ont identifié 70 GW
de potentiel solaire et 15 GW de L’industrie minière a une occasion 8. La poursuite de Inga 3 pourrait
potentiel éolien. sans précédent d’exploiter le être beaucoup plus cher pour l’Afrique
potentiel solaire dans les zones sous du Sud que la production d’énergie
3. Le solaire et l’éolien peuvent être concession minière, là où l’électricité
est consommée. En développant de
éolienne et solaire au niveau national.
des solutions alternatives rentables. Inga 3 ne pourrait être économique
nombreux sites d’énergie renouvelable
Les chercheurs ont constaté que pour l’Afrique du Sud que sous des
au sein des permis miniers
le coût de l’électricité produite par circonstances très favorables. Si les
existants, les entreprises pourraient
l’énergie éolienne et solaire serait retards et les dépassements de coûts,
potentiellement produire leur propre
compétitif : jusqu’à 5 GW d’énergie les coûts d’emprunt et les pertes de
énergie, complétée par l’électricité du
éolienne pourraient générer de transmission sont pris en compte,
réseau si nécessaire, et remplacer la
l’électricité à moins de 0,08 $ le l’énergie d’Inga 3 serait nettement plus
production existante d’énergie diesel
kWh et plus de 50 GW de panneaux coûteuse que la production d’énergie
très coûteuse et polluante.
voltaïques à moins de 0,07 $ le à faible intensité de carbone au niveau
kWh. D’autres recherches évalué
par les pairs comparant les projets
6. Le solaire et l’éolien couplés du pays.
au réseau pourraient améliorer les La RDC et l’Afrique du Sud ont besoin
d’énergie renouvelable avec des
taux d’accès à l’énergie en RDC, d’une énergie fiable pour favoriser
projets hydroélectriques, de charbon
mais doivent être complétés par des le développement économique et
et nucléaires ont révélé que les projets
solutions hors réseau. répondre aux besoins de leurs citoyens
éoliens et solaires peuvent également
être déployés rapidement. Les projets L’augmentation de l’énergie connectée - et ils l’ont. L’’énergie solaire et
éoliens peuvent généralement être au réseau n’est pas une solution éolienne sont des trésors cachés au
construits dans un délai de un à magique pour répondre à tous les grand jour.
trois ans, et la plupart des projets besoins énergétiques de la RDC,
solaires en une année. De grands mais cela pourrait significativement
projets hydroélectriques comme aider à résoudre le déficit majeur de
Inga 3 prennent des années - et l’approvisionnement énergétique du
parfois des décennies - pour être pays tout en élargissant l’accès aux
construits souffrent souvent de retards citoyens congolais. Pour réussir, la
importants. RDC devrait élaborer des stratégies
8 Richesses Renouvelables : Comment le solaire et l'éolien peuvent électrifier la RDC et l'Afrique du Sud Richesses Renouvelables : Comment le solaire et l'éolien peuvent électrifier la RDC et l'Afrique du Sud 9
République
Démocratique
du Congo
1. Introduction Population: 80 million
taux d’accès a l’énergie:
13.5%
La République démocratique du Congo
(RDC) possède de vastes ressources minières,
mais ses citoyens sont parmi les plus pauvre
du monde. Le niveau de pauvreté élevé est
fortement liés à l’accès limité à l’énergie
moderne : en 2015, seulement 13,5% de la
population avait accès à l’électricité (Banque
mondiale 2016). Pour répondre à ce besoin
pressant, les gouvernements successifs
de la RDC, ainsi que divers partenaires
internationaux se sont concentrés sur le
développement du potentiel hydroélectrique
de 40 GW du site d’Inga sur le fleuve Congo
(Banque mondiale 2014b).
Le barrage d’Inga 3 serait le premier des huit barrages prévus sur le site. Il est destiné à fournir une
énergie à faible émission de carbone à l’Afrique du Sud, aux zones minières de la RDC, ainsi qu’aux
habitants et entreprises de sa capitale, Kinshasa. Proposé en 2004, le projet a depuis connu des revers
répétés. Plus récemment, le gouvernement de la RDC a demandé aux développeurs de redessiner le projet
après avoir trouvé que les propositions initiales étaient prohibitivement coûteuses et n’auraient pas réussi à
fournir suffisamment d’électricité.
Cette focalisation sur le développement du potentiel hydroélectrique du site d’Inga a eu pour effet de
négliger d›autres options, telles que les énergies solaires et éoliennes, pour répondre aux besoins
énergétiques persistants dans la région. À la lumière des défis persistants du développement d’Inga 3 et de
la compétitivité croissante de l’énergie solaire et éolienne, nous étudions et présentons des stratégies et
des visions alternatives pour répondre aux objectifs de la sécurité énergétique et de l’accès à l’énergie de la
RDC et de l’Afrique du Sud.
Afrique du Sud
Population: 55.9 million
taux d’accès a l’énergie:
86%
Richesses Renouvelables : Comment le solaire et l'éolien peuvent électrifier la RDC et l'Afrique du Sud 11
CONGO RIVER
Objectifs de l’étude des rotors de diamètre plus large et d’Inga 3 : fournir de l’électricité à
des hauteurs de moyeu plus élevées, faible émission de carbone à l’Afrique
Les développements clefs récents ont ce qui permet aux turbines de capturer du Sud, aux mines de la province du
été pris en compte dans notre étude plus de vent à moindre coût (Wiser et Katanga, ainsi qu’aux habitants et aux
pour aider à créer des scénarios Bolinger 2016). Troisièmement, les entreprises de la région de Kinshasa.
alternatifs réalistes qui répondraient innovations dans les systèmes et les Tout d’abord, nous estimons les
aux objectifs de promouvoir un future marchés de l’électricité permettent ressources solaires et éoliennes de
énergétique à faible émissions de une gestion rentable de la variabilité toute la RDC puis évaluons les coûts
carbone en Afrique du Sud et de associée à la production d’énergie et les stratégies pour les exploiter.
résoudre les besoins énergétiques éolienne et solaire. Quatrièmement, la Nous quantifions et caractérisons
urgents en RDC. réduction des coûts des technologies les ressources solaires et éoliennes
d’éclairage et l’amélioration de présentes au sein des permis miniers
Premièrement, les prix des l’efficacité des appareils électriques et au plus proche des lignes de
technologies solaires photovoltaïques rendent possible l’accès à l’énergie transmission existantes ou planifiées.
ont considérablement diminué en à des ménages ayant de faibles Ensuite, nous développons à l’horizon
raison des innovations technologiques besoins énergétiques. Les innovations 2035 des plans d’expansion et
et des économies d’échelle. Dans des technologiques, les modèles d’investissement pour une électricité
pays comme l’Inde et l’Afrique du Sud, économiques et les financements à moindre coût pour l’Afrique du
les coûts actualisés de la production transforment le marché des solutions Sud, afin d’étudier si Inga 3 serait un
d’électricité photovoltaïque connectée décentralisées hors réseau et investissement rentable pour le pays.
au réseau sont maintenant inférieurs permettent l’accès à l’électricité
à ceux de la nouvelle génération de (Alstone, Gershenson et Kammen
centrale à charbon (Bischof-Niemz 2015).
2015). Deuxièmement, toute comme le
solaire, les coûts de l’énergie éolienne Nous analysons et présentons en deux
ont également diminué grâce à des parties des stratégies alternatives
innovations technologiques telles que répondant aux trois objectifs majeurs
Richesses Renouvelables : Comment le solaire et l'éolien peuvent électrifier la RDC et l'Afrique du Sud 13
2
Exploiter le potentiel
en énergie renouvelable
de la RDC
2.1 nationales en Afrique (AICD) et la développement du solaire ou de l’éolien,
Estimation du potentiel des compagnie nationale d’électricité de la nous associons des jeux de données
ressources solaires et éoliennes RDC, la Société Nationale d’Électricité spatiales afin de prendre en compte
en RDC (SNEL). Les données routières utilisées des exigences techniques (par exemple,
ont été produites par le Département pente maximale, ensoleillement
En utilisant la méthodologie Multi-
de gestion et d’inventaire forestier minimal), sociales (une densité de
critères d’analyse et de planification
de la RDC. Pour exclure les sites de population maximale de 100 personnes
pour l’énergie renouvelable (MapRE)
conservation et les espaces critiques par km2, pas de développement sur les
et une étude antérieure examinant le
pour la biodiversité, nous avons utilisé terres agricoles) et environnementales
potentiel d’intégration du solaire et
les jeux de données suivants : la base (en dehors des aires protégées ou des
de l’éolien dans la région (Wu et al.
de données mondiale sur les aires zones forestières)2. Nous avons ensuite
2015), nous avons conduit une nouvelle
protégées, les aires protégées de subdivisé les zones adéquates en des
analyse du potentiel solaire et éolien de
l’Atlas forestier de la RDC, les paysages zones de projet potentiel de 25 km2 au
la RDC. Des données supplémentaires
forestiers intacts du Global Forest maximum.
plus précises sur les rayonnements
Watch. Il est important de souligner
solaires, sur l’utilisation et l’occupation
que l’occupation et l’utilisation des En utilisant les plus récentes
des terres, sur la conservation, sur
sols (OUS) peuvent constituer une hypothèses sur le coût des
les lignes de transmission et sur
contrainte importante à l’implantation technologies en Afrique du Sud et les
les infrastructures routières ont été
de centrale solaire ou éolienne. C’est facteurs de capacité précédemment
utilisées.
pourquoi nous avons exclu les zones estimés (Wu, Deshmukh et al., 2015),
forestières et agricoles en utilisant les nous avons estimé la production
2.1.1
données d’occupation et d’utilisation potentielle totale et le coût actualisé
Base de données utilisées pour
des sols développé par l›Agence moyen de l’électricité pour chaque
l’analyse
spatiale européenne (ESA), qui est le zone de projet. Nous avons utilisé un
Pour les rayonnements solaires, nous plus récent jeu de données disponible taux d’actualisation de 10% (contre 8%
avons utilisé les données récentes de publiquement pour la RDC. en Afrique du Sud) pour tenir compte
Solargis sur le potentiel électrique du coût élevé du capital en RDC.
solaire, rendues publiques par le 2.1.2 Cependant, pour les coûts en capitaux
Groupe de la Banque mondiale en 2017. Quantification des ressources des centrales électriques solaires
Nous avons évalué le potentiel éolien disponibles et des coûts ou éoliennes, nous avons utilisé les
à partir des données sur la vitesse moyens des centrales solaires chiffres de l’Afrique du Sud puisque les
du vent de Vaisala publiées dans photovoltaïques et éoliennes panneaux solaires et les éoliennes sont
l’atlas de l’Agence Internationale des des produits commercialisés à l’échelle
En utilisant les outils de zonage des
Energies Renouvelables (IRENA). Pour mondiale.
énergies renouvelables développés par
les infrastructures de transmission,
MapRE, nous avons identifié les zones
nous avons combiné deux ensembles Pour prendre en compte les barrières
de projets potentiels et estimé pour
de données disponibles, l’étude imprévisibles au développement d’un
chacun le coût actualisé de l’électricité1.
de diagnostic des infrastructures site, pour lesquelles les données de
Pour identifier les sites appropriés au
1 Le coût actualisé de l’énergie (LCOE) est une mesure qui décrit le coût moyen de la production d’électricité au point de connexion au réseau électrique pour chaque unité d’électricité
générée au cours de la durée de vie d’un projet. Il comprend le capital initial et le taux d’actualisation, ainsi que les coûts d’exploitation, de carburant et de maintenance.
2 Voir le tableau 1 de l’annexe A pour les seuils spécifiques appliqués à chaque critère et ensemble de données. Les critères définissant si une aire est appropriée sont spécifiques à la
technologie de l’énergie.
Richesses Renouvelables : Comment le solaire et l'éolien peuvent électrifier la RDC et l'Afrique du Sud 15
haute résolution (sur la biodiversité renouvelables de répondre aux besoins corridors de transmission existants À moins de 25 km des lignes de à environ 100 km au sud-ouest de capacité installée potentielle par unité
sensible, le déplacement des énergétiques de l›industrie minière, ou planifiés, car ces ressources sont transmission existantes et planifiées, Kinshasa avec un coût actualisé total de surface a été fortement réduite, de
communautés, les défis liés aux enjeux nous avons assoupli les contraintes mieux situées pour être connectée au nous avons identifié 82 GW de capacité moyen de 0,07 $ par kWh. Ces projets 90% et 75% respectivement pour les
fonciers) en général indisponible liées à l’occupation et l’utilisation des réseau et fournir de l’énergie à l’échelle photovoltaïque potentielle, dont prometteurs se situent le long de la technologies solaires et éoliennes, afin
seraient nécessaires pour une terres et avons quantifié le potentiel industrielle. environ 1 GW ont un coût actualisé ligne de transmission et de l’autoroute de prendre en compte les incertitudes
modélisation précise, nous réduisons existant dans les zones avec des total inférieur à 0,06 $ par kWh, près reliant Kinshasa à la ville frontalière de telles que les obstacles à l’installation
le montant de la capacité installée permis d’exploration ou d’exploitation L’installation des centrales éoliennes et de 60 GW avec un coût actualisé Matadi, près de l’extrémité ouest de la de sites ou le manque de données
potentielle dans chaque zone de projet minière actifs. solaires à proximité des infrastructures total inférieur à 0,07 $ par kWh, et RDC. spatiales. Cela signifie que certaines
potentielle de 75% pour l’éolien et de de transmission existantes réduit quasiment l’ensemble du potentiel avec zones peuvent avoir un potentiel de
90% pour le solaire, de sorte que le non seulement les coûts globaux de un coût actualisé inférieur à 0,08 $ par Au total, le potentiel solaire situé à développement d’énergie renouvelable
potentiel réel de l’éolien et du solaire
2.2 production, mais aussi les obstacles à kWh (figure 1c). Le potentiel présent moins de 25 km des infrastructures de encore plus important.
peut en réalité être beaucoup plus Résultats la planification et les risques associés auprès des lignes de transmission transmission existantes et planifiées Nous constatons que, selon les
élevé. Pour une description complète au développement de projet. En outre, existantes reste à lui seul considérable dépasse largement la capacité totale différents scénarios d’utilisation des
des calculs et des coûts, voir l’annexe A. 2.2.1 l’électricité provenant de centrales (62 GW, fig.1b). d’Inga 3. Lorsque la ligne de courant terres, la capacité potentielle d’énergie
Potentiel et coûts moyens des solaires photovoltaïques et éoliennes continu à haute tension (CCHT) éolienne à moins de 25 km des lignes
Afin de quantifier le potentiel solaire ressources photovoltaïques et connectées au réseau central national La plupart des sites potentiels pour fournissant l’électricité d’Inga 1 et 2 à de transmission existantes est de 11 à
et éolien qui pourrait alimenter le éoliennes peut être livrée, avec des pertes de des projets photovoltaïques à faible Kolwezi n’est pas prise en considération 12 GW (figure 2b), ce chiffre augmente
réseau, nous avons restreints les transmission, quel que soit l’endroit coûts sont situés dans les régions Est (les nouveaux projets ne pouvant pas de 17 à 34 GW si l’on considère aussi
sites potentiels aux zones situées à Nous avons estimé le potentiel et où se trouve le consommateur, à et Sud-est de la RDC, en particulier être connectés à une ligne de courant les lignes de transmissions planifiées
moins de 25 km des infrastructures de le coût des ressources solaires Kinshasa, dans d’autres centres dans la province du Katanga (figure 1a). continu), le potentiel présent à 25 km (figure 2c). Sur ce potentiel total, de
transmission existantes ou planifiées. photovoltaïques et éoliennes localisées urbains ou aux mines du Katanga. Cependant, nous avons identifié 6,6 GW des lignes de transmission restantes 0,64 à 2,3 GW sont estimés avoir un
Pour étudier le potentiel des énergies à moins de 25 km de distance des de projets photovoltaïques potentiels diminue de l’ordre de 2 à 3 GW. La coût actualisé de d’électricité à moins
Potentiel et coûts moyens des ressources photovoltaïques Potentiel et coûts moyens des ressources éoliennes
(b) (b)
(a) (a)
(c) (c)
FIGURE 1: All solar PV potential project areas. (a) All potential solar PV project areas are colored using each project area’s total FIGURE 2: Wind potential project areas. (a) All potential wind project areas are colored using each project area’s total levelized
levelized cost of electricity (LCOE). (b) Project areas within 25 km of existing transmission lines. (c) Project areas within 25 km of cost of electricity (LCOE). (b) Project areas within 25 km of existing transmission lines. (c) Project areas within 25 km of existing
existing and planned transmission lines. Land use land cover categories shown in figure based on Scenario E1 (see Table 2). See and planned transmission lines. Land use land cover categories shown in figure based on Scenario E3 (see Table 2). See Table 1 in
Table 1 in Appendix A for data sources. Appendix A for data sources.
16 Richesses Renouvelables : Comment le solaire et l'éolien peuvent électrifier la RDC et l'Afrique du Sud Richesses Renouvelables : Comment le solaire et l'éolien peuvent électrifier la RDC et l'Afrique du Sud 17de 0,07 $ par kWh, et de 1,5 à 4,9 GW Pour évaluer si le solaire et l’éolien de la Banque mondiale, les sociétés
à moins de 0,08 $ par kWh, dépendant pouvaient répondre aux besoins minières pour générer leur propre
les catégories d’occupation des sols énergétiques de l›industrie minière, énergie (Banque mondiale, 2014b).
exclues. Lorsque la ligne à haute nous avons identifié les potentiels
tension fournissant de l’électricité à au sein des zones d’activité minière Les coûts actualisés de l’électricité
Kolwezi à partir de Inga 1 et 2 n’est pas existantes et planifiées. En supprimant cités n’incluent pas les coûts de
prise en compte, le potentiel à moins la contrainte de l’utilisation et transmission ou d’infrastructure
de 25 km de lignes de transmission d’occupation des sols, nous avons routière car l’électricité devrait être
diminue de moins de 500 MW. À l’instar identifié des zones de projet solaire générée et consommée localement.
du potentiel solaire, la majeure partie photovoltaïque au sein des permis Le potentiel total dans les zones
du potentiel éolien de haute qualité est d’exploration et d’exploitation minières s’élève à plus de 130 GW
située le long de la frontière Est de la minière actifs. d’énergie éolienne et 2400 GW d’énergie
RDC, avec plusieurs zones de projets solaire (figures 3c et 3d). Un potentiel
potentiels dispersés dans la grande Nous constatons qu’environ 10% de solaire abondant existe dans la zone
province du Katanga au sud-est du ces zones ont un potentiel éolien minière la plus active de la RDC, la
pays (figure 2a). avec un coût actualisé de production province du Katanga. Des recherches
inférieur à 0,15 $ par kWh et 52% avec additionnelles peuvent permettre
2.2.2 une production solaire potentielle d’identifier les sites spécifiques qui,
Potentiel et coûts moyens des inférieure à 0,07 $ par kWh (figure développés de manière appropriée,
ressources photovoltaïques 3). Les coûts du photovoltaïques sont peuvent fournir une énergie solaire très
et éoliennes dans les zones donc inférieurs au 0,12 $ par kWh que compétitive à l’industrie minière.
minières paient actuellement, selon l’estimation
Potentiel et coûts moyens du solaire et de l’éolien dans les zones de permiers miniers en RDC
Figure 3: Wind and solar PV potential project areas within areas with active mining permits for exploitation and exploration. Grey
areas show mining-permitted areas without suitable sites for ground-mounted wind or solar power.
18 Richesses Renouvelables : Comment le solaire et l'éolien peuvent électrifier la RDC et l'Afrique du Sud Richesses Renouvelables : Comment le solaire et l'éolien peuvent électrifier la RDC et l'Afrique du Sud 193
3.1 du PNUD (2014), qui a constaté qu’avec 3.1.3
un ensoleillement allant de 3,5 à 5,5 Stratégies de gestion de la
Le solaire et l’éolien kWh/m2/jour le potentiel économique variabilité du solaire et de
peuvent permettre la du solaire photovoltaïque en RDC est l’éolien
Conclusions sécurité énergétique et immense (ICF 2017). Pour les projets
Bien que les coûts de l’énergie éolienne
solaires photovoltaïques à grande
l’accès à l’énergie en RDC et solaire chutent, les opérateurs
échelle, l’occupation et l’utilisation
de systèmes et les décideurs
des terres peut s’avérer être le critère
s’inquiètent de la variabilité et de
3.1.1 le plus contraignant à l’implantation
l’incertitude de la production de ces
Il existe un potentiel de nouveaux sites. Les panneaux
ressources. Cependant, la part des
photovoltaïque abondant, peu photovoltaïques et les systèmes
énergies renouvelables variables est
coûteux et accessible en RDC décentralisés hors réseau et de petite
supérieure à 10% dans plusieurs pays
échelle sont moins susceptibles de
Le prix attendu de l’électricité d’Inga (Réseau des politiques pour l’énergie
rencontrer des contraintes relatives à
3 est de 0,07 $ à 0,08 $ par kWh pour renouvelable au 21e siècle, 2015), avec
l›utilisation des terres.
les clients de la SNEL et l’Afrique du une pénétration instantanée allant
Sud, ce prix pourrait atteindre 0,12 parfois jusqu’à 50%. Les opérations
3.1.2
$ le kWh pour les sociétés minières des systèmes d’alimentation dans de
Les ressources éoliennes et
en fonction de leur volonté à payer3. nombreux pays et régions ont évolué
solaires peuvent répondre
Ces estimations reposent sur des afin d’intégrer plus rapidement (sub
localement aux besoins
hypothèses de non dépassement des horaire), quasiment en temps réel,
énergétiques du secteur minier
coûts et d’un facteur de capacité de la programmation et l’envoi des
86%, soit le facteur de capacité le Le secteur minier peut répondre générateurs.
plus élevé estimé à ce jour (Banque à ses besoins énergétiques à
mondiale 2014b). Nous constatons que l’aide de ressources renouvelables Ces changements opérationnels
le potentiel éolien et solaire de la RDC abondantes : plus de la moitié des importants permettent aux systèmes
peut être financièrement compétitif zones ayant des permis miniers ont de répondre non seulement à la
même vis-à-vis de la prévision de un potentiel photovoltaïque à bas variabilité de la demande, mais aussi
coûts très optimiste de Inga 3, il est prix. Le développement de centrales à celle de la production éolienne
aussi suffisamment abondant pour électriques au plus proche du lieu de et solaire (Cochran et al., 2012).
servir d’alternative à l›énergie fournie consommation permet de réduire la L’intégration de techniques avancées
par Inga 3. Les ressources éoliennes nécessité d’améliorer les longues lignes de prévision dans les opérations du
sont principalement concentrées dans de transmission et d’éviter les pertes système permet de prévoir la quantité
la partie est de la RDC. LՎtendue du de transmission. Cependant, lݎnergie dՎnergie renouvelable disponible
potentiel éolien (1,5 à 4,9 GW) à un coût solaire et éolienne sont des ressources pour le système (Cochran et al., 2012).
compétitif (0,08 $ par kWh) et proche renouvelables variables, nécessitant Une planification fréquente au plus
des infrastructures de transmission des stratégies pour gérer cette proche de la production réelle signifie
est suffisante pour largement dépasser variabilité en fonction de l’offre et de également que les prévisions de la
l’énergie qui serait allouée par Inga 3 la demande. Une telle stratégie serait production et de la demande en énergie
au niveau national. d’adapter les opérations actuelles de la renouvelable seront plus précises,
capacité hydroélectrique de RDC pour réduisant les erreurs de planification
Le potentiel solaire dépasse largement équilibrer et atténuer les variations et le besoin de capacité de stockage.
celui de l’éolien en RDC, la majorité des d’approvisionnement en énergie De telles améliorations stratégiques
ressources photovoltaïques à bas coûts solaire et éolienne. Une autre façon de opérationnelles pourraient permettre
et proche des lignes de transmission réduire la variabilité est d’équilibrer au futur système électrique de RDC
existantes sont situées dans la province la production de l’énergie éolienne et d’intégrer des parts importantes
du Katanga. Les plus bas coûts des solaire, car leurs profils de production d’énergie éolienne et solaire et de
projets solaires potentiels sont de 0,01 sont souvent complémentaires. réduire les coûts de l›ensemble du
$ par kWh moins que le coût actualisé Une stratégie supplémentaire pour système.
prévu de l’énergie d’Inga 3. Le potentiel gérer la variabilité est la localisation
total de plus de 50 GW avec des coûts des centrales éoliennes et, dans Etant donné que la variabilité de la
estimés inférieurs à 0,07 $ par kWh une moindre mesure des centrales demande nette (la demande moins
dépasse largement la capacité d’Inga photovoltaïques, afin d’exploiter la la production éolienne et solaire)
3. Les résultats de notre évaluation diversité spatiale des régimes solaires augmente avec une part plus élevée
du potentiel solaire de la RDC sont et éoliens de sorte que leurs profils de d’électricité éolienne et solaire, des
alignés sur des évaluations moins production se complètent et répondent centrales électriques flexibles pouvant
détaillées telles que l’Atlas de la RDC au mieux aux profils de la demande. augmenter et diminuer rapidement
3 Le prix de l’électricité est supérieur au coût actualisé estimé dans les sections précédentes en raison de différentes hypothèses du taux d’actualisation et du taux de rendement interne
Richesses Renouvelables : Comment le solaire et l'éolien peuvent électrifier la RDC et l'Afrique du Sud 21Vous pouvez aussi lire
